- +1
為研究太空輻射對女性影響,“阿爾忒彌斯一號”攜帶人體模型
·到目前為止,關于女性身體如何應對太空極端環境的研究 “相當有限”。像Helga和Zohar這樣的人體模型有助于收集數據。
· 由于輻射來自太空的各個方位,設計像宇航服或保護背心這樣的物理屏障可能很棘手。這使得了解所有人類器官如何受到輻射暴露的影響變得非常重要,而不只是特定性別的生殖器官。
當美國宇航局(NASA)的“阿爾忒彌斯一號”任務發射到月球時,獵戶座太空艙上將有兩名特殊的乘客:Helga和Zohar 。
Helga和Zohar是兩個人體模型,模仿人體骨骼、軟組織和成年女性的內臟器官制成,靈感來自于醫院的培訓工具,由以色列航天局和德國航空航天中心合作制成。“她們”身上攜帶傳感器,可以繪制整個身體的輻射暴露水平。Zohar將穿上防輻射背心——旨在保護未來參加阿爾忒彌斯任務的宇航員,包括第一名登月的女性。

人體模型Zohar穿著背心,Helga會坐在她后面。
人類最后一次踏上月球、超越低地球軌道還是在1972年阿波羅計劃結束時。當時美國宇航員隊伍不接納女性,直到1978年第一批美國女宇航員候選人入選,情況才發生了變化,但幾十年來男性在這一領域仍占主導地位。因此,美國宇航局及其合作者正在啟動新的實驗,以了解不同的人如何應對太空的極端環境,并使所有宇航員能夠安全地完成工作。
“我們站在巨人的肩膀上,并且已經取得了很大的進步。但在了解‘宇航員之間的生理細微差別’方面仍有很大的進步空間。”空間健康轉化研究所(Translational Research Institute for Space Health)的首席科學官詹妮弗·福加蒂(Jennifer Fogarty)說。該研究所由美國宇航局“人類研究計劃”支持、貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)領導。
零重力下的損傷
為了尋找模型,福加蒂等研究人員一直在收集關于性別差異影響宇航員在太空中健康的數據。她說,到目前為止,關于女性身體如何應對太空極端環境的研究 “相當有限”。迄今為止,已有600多人在太空中行走,其中只有不到100人是女性。像Helga和Zohar這樣的人體模型有助于以一種不依賴歷史趨勢的方式收集數據。
很難根據這些數字推斷出可靠的性別差異或特定的性別健康趨勢,因為有些特征可能只是個體差異。例如,2020年一名女宇航員在國際空間站出現血凝塊,促使人們調查使用荷爾蒙避孕藥來控制月經周期,是否會增加太空飛行時產生血凝塊的風險。當年晚些時候發表的對38名女宇航員的研究表明,兩者并不相關。但是考慮到如此小的樣本量以及與荷爾蒙避孕藥相關的血凝塊是多么的罕見,這個問題仍然沒有答案。
福加蒂說,某種程度上,女性已經被證明在太空飛行中特別有“復原力”。例如,男宇航員的視力似乎比女性宇航員更容易受到零重力下視神經周圍腫脹的影響。但是2014年的一項研究統計表明,女宇航員在回到地球后有更高概率出現直立性不耐受(無法長時間站立而不暈倒)。
太空輻射中毒
除了短期狀況和身體變化之外,對太空中人類健康的很多關注都集中在暴露于宇宙輻射上。“我們目前擁有的大部分數據來自于對嚙齒動物的實驗室研究或對原子彈幸存者的觀察。”福加蒂說,這種模型顯示,女性幸存者比男性幸存者更容易患上肺癌。
由于女性似乎比男性遭受更多輻射傷害的副作用,美國宇航局最近更新了其可接受的暴露水平,將允許劑量限制在以前用于35歲女性的標準內。
然而,銀河系宇宙射線與核武器輻射不同。首先,在核事故或戰爭行為中,輻射是二維的,這意味著某些器官可能比其他器官受到更多輻射。但是在太空中,輻射是“無所不在的”。福加蒂說:“你會全方位地暴露在輻射中。”有數據表明,月球上的輻射暴露率比國際空間站(ISS)上的高約2.6倍。即便如此,宇航員在國際空間站一周所受到的輻射量,也與人在地面上一年所受的輻射量相當。
由于輻射來自太空的各個方位,設計像宇航服或保護背心這樣的物理屏障可能很棘手。這使得了解所有人類器官如何受到輻射暴露的影響變得非常重要,而不只是特定性別的生殖器官。
作為Matroshka天文輻射實驗(MARE)的一部分,Helga和Zohar的內部有一個由10000個被動傳感器和34個主動輻射探測器組成的網格,這些設備將為研究人員收集數據,了解在太空飛行期間身體的哪些部分與電磁波接觸最頻繁。一些器官可能受到軟組織層的保護,而其他器官可能沒有。這將幫助工程師建立更有針對性的系統,以保護身體中最脆弱的器官免受有害輻射的影響。
“除了解到男性和女性之間的生理影響差異外,我們還將得到不同身體器官之間的差異。例如大腦和子宮之間的差異。”美國宇航局約翰遜航天中心MARE科學小組負責人拉蒙納·加沙(Ramona Gaza)在近期的一個新聞電話會議上說。
除這兩個人體模型外,“阿爾忒彌斯一號”任務還將進行其他輻射研究。實驗中還將有一系列活的生物體,包括酵母、真菌、藻類和植物種子。在美國宇航局一個名為BioSentinel的項目中,獵戶座太空艙將釋放一個攜帶酵母細胞的立方體衛星進入繞月軌道,以測試生物體在深空環境中的生存情況。
Helga和Zohar不是“阿爾忒彌斯一號”上僅有的“乘客”,還有一個男性人體模型。該模型配備了傳感器,用于在飛行期間測量月球周圍的環境,包括輻射暴露量。
來源: https://www.popsci.com/science/artemis-moon-female-astronaut-health/





- 報料熱線: 021-962866
- 報料郵箱: news@thepaper.cn
互聯網新聞信息服務許可證:31120170006
增值電信業務經營許可證:滬B2-2017116
? 2014-2025 上海東方報業有限公司