Когда лунная миссия «Артемида I» отправится в космос, в ее экипаж войдут Хельга и Зоар - две модели манекенов, разработанные в сотрудничестве с Университетом Дьюка.
Модели, которые ученые называют «фантомами», сделаны из материалов, имитирующих человеческие кости, мягкие ткани и органы. Манекены оснащены датчиками, которые будут измерять радиационное облучение во время полета на Луну и обратно. Пол Сегарс и Эхсан Самей, исследователи из Медицинской школы Университета Дьюка, помогли разработать эти модели, используя методы, первоначально созданные для изучения того, как различные медицинские процедуры, инструменты и техники влияют на человеческие органы.
«Обычно эти фантомы являются виртуальными, и мы используем их для создания аватаров пациентов. Цель нашей работы состоит в том, чтобы вместо проведения клинических испытаний на людях вы могли использовать эти аватары, и провести имитацию клинических испытаний с помощью компьютера», - объясняет Самей. – «С помощью этого проекта мы превратили эти виртуальные аватары в физические модели для изучения радиации».
Люди на Земле защищены от космической радиации земной атмосферой, но когда астронавты путешествуют в космосе, они не обладают такой защитой. Вредное воздействие космических лучей является одним из основных препятствий для путешествий в дальний космос.
«При расчете риска важно не только то, сколько общей дозы облучения получено, но и то, какая доза поступает в отдельные органы, такие как мозг, сердце, печень и почки», – сказал Самей. – «Каждый орган обладает разной чувствительностью к радиации, и наши фантомы дают нам возможность лучше понять этот риск».
Манекены содержат материалы, имитирующие анатомию взрослой женщины, поскольку женские органы, такие как матка и ткани молочной железы, особенно чувствительны к радиации. Когда «Артемида I» выйдет на орбиту, Хельга будет одета в обычную одежду, в то время как Зоар будет оснащена специальным радиационным жилетом.
«Исследование предоставит ценные данные об уровнях радиации, с которыми астронавты могут столкнуться во время лунных миссий, и оценит эффективность защитного жилета, который мог бы позволить экипажу оставаться в штормовом укрытии и продолжать работать над критически важными задачами миссии, несмотря на солнечную бурю», - говорится в описании эксперимента.
Как только фантомы вернутся на Землю, ученые измерят излучение, собранное датчиками, чтобы определить эффективность защитного жилета. Данные с Хельги будут использованы для расчета уровня радиации, с которым астронавты могут столкнуться во время различных космических миссий, будь то короткое путешествие на Луну или путешествие на Марс.