Андроидный фантом тестируется в корабле Орион

 
 

Космическое излучение за пределами защитного магнитного поля Земли велико – это большая нагрузка для человеческого организма и таит в себе опасность для будущих межпланетных миссий на Луну и Марс. Немецкий аэрокосмический центр DLR проводит исследования радиационного риска, который возникает во время пилотируемых космических полетов. Одним из проектов, которые ученые осуществляют совместно с NASA, израильским космическим агентством ISA и компаниями Lockheed Martin и StemRad, является проект MARE (Радиационный эксперимент Matroshka AstroRad).

 
 

MARE - эксперимент по измерению радиационного облучения женского организма в рамках миссии NASA «Артемида I». Фантомы Хэльга и Зохар это измерительные тела призводства DLR. Они будут задействованы в полете на Луну и обратно в первом беспилотном полете космического корабля Орион американского космического агентства. Впервые будут собраны данные влияния космического излучения с учетом специфики женского организма далеко за пределами орбиты МКС. Исходя из собранной информации будет разработан жилет радиационной защиты.

Осенью 2019 года научным руководителем проекта MARE стал доктор Томас Бергер из Института аэрокосмической медицины DLR со своей командой для так называемой «проверки соответствия» исследовательских манекенов в NASA в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Texas. Два андроидных манекена Хельга и Зохар, которые по размеру и весу идентичны женскому телу, позже летящие на Луну, техники попробовали установить на космическом корабле Орион. «Прежде всего, технические специалисты должны были проверить, могут ли они внести Хельгу и Зохар в своих транспортных рамах через люк в капсуле Ориона. Оба фантома весят по 50 килограммов каждый, а Зохар с жилетом AstroRad даже 76 килограммов. «Для установки необходимо от трех до четырех технических специалистов NASA», объясняет ученый DLR Томас Бергер, который возглавляет отдел радиационной биологии. «Командная капсула Ориона узкая, но функционирует хорошо. И наша рама, в которой сидят измерительные тела в капсуле корабля, также идеально подходит. «Пассажирские сиденья» прочно закреплены на космическом корабле с помощью двенадцати крепежных винтов», - продолжил Бергер.

Проект MARE набирает обороты

 
 

Проверка размещения фантомов в космическом корабле «Орион» прошла успешно. Вибрационные испытания в Институте космических систем DLR в Бремене, с помощью которых была проверена несущая способность рам для закрепления фантомов на местах, подтвердили качество конструкции. Израильский жилет радиационной защиты AstroRad недавно прибыл в Институт аэрокосмической медицины DLR в Кельне. Следующий важный шаг для проекта MARE наступит в январе. «Тогда к работе подключится промышленный партнер StemRad, который разработал жилет радиационной защиты AstroRad. Вместе мы внимательно рассмотрим жилет и андроидный фантом Зохар, на который жилет наденут при полете на Луну. При необходимости мы снова подгоним жилет для оптимального размещения манекена в раме. Затем мы установим в Зохар и Хельгу наши собственные датчики, а также датчики партнера и других участвующих в проекте ученых. Таким образом, MARE находится на пути », - оптимистично высказывается радиационный физик DLR Бергер (Berger). В настоящее время NASA планирует лунную беспилотную миссию на корабле Орион на осень 2020 года.

Женственные DLR-матрешки нового поколения

Матрeшки - это так называемые фантомы, измеряющие манекены в форме человеческого тела. DLR уже имеет большой опыт работы с ними: в последнее время матрeшка для аэрокосмической медицины из DLR в Кельне была на Международной космической станции (ISS) в период между 2004 и 2011 годами. Прикрепленный к внешней стороне МКС, фантом фиксировал значения радиации приходящейся на космонавта, работающего в открытом космосе. Фантом находился также в российской и японской частях космической станции для измерения радиационного воздействия в этих частях МКС.

  Конструкция измерительного фантома Хэльга
 

Новое поколение матрешек впервые смоделировано с учетом женской анатомии. Потребность в данных об устойчивости женского организма велика. В конце концов, в будущем будет все больше космических путешественников и путешественниц. Женщины, как правило, подвержены более высокому риску онкологических заболеваний, поэтому у астронавток должны быть другие параметры радиационной защиты, чем у их коллег мужчин. До сих пор в космосе не проводилось никаких гендерных измерений.

  Фантом Хэльга на
вибрационном стенде  

Зохар полетит на Луну в защитном жилете, а Хельга без защитного жилета. Впервые идентичные человеку модели соберут сопоставимые наборы данных за пределами низкой околоземной орбиты. В общей сложности более 6000 активных и пассивных датчиков будут установлены на поверхности и внутри корпуса. Тело фантома состоит из пластиков различной плотности, которые - в анатомически соответствующих положениях тела - имитируют человеческий скелет и органы. После космического полета вокруг Луны значения облучения обеих моделей будут сравниваться, чтобы оценить эффективность защитного жилета AstroRad и улучшить его позже, если это необходимо.

Миссия Ориона Артемида I и DLR

Целью миссии NASA «Артемида I» является сначала первый беспилотный космический полет Ориона на Луну, нахождение на окололунной орбите и возвращение на Землю. Время полета составит от 26 до 42 дней. Эксперимент MARE включен в качестве так называемой вторичной или научной полезной нагрузки. Это означает, что оба фантома должны работать независимо от космического корабля. От источника питания до хранения полученных данных - все функции андроидных фантомов будут полностью независимы от корабля Orion.