ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกาและเนเธอร์แลนด์ได้ตีพิมพ์บทความทบทวนซึ่งเน้นถึงวิธีการปกป้องนักบินอวกาศจากผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับการได้รับรังสีในอวกาศระหว่างการเดินทางในอวกาศทางไกลผลกระทบต่อหัวใจและหลอดเลือดปัจจุบันการแผ่รังสีในอวกาศถือเป็นปัจจัยที่จำกัดที่สุดสำหรับการเดินทางในอวกาศทางไกล
เนื่องจากการได้รับรังสีนั้นสัมพันธ์กับผลกระทบ
ด้านลบที่มีนัยสำคัญต่อร่างกายมนุษย์ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบเหล่านี้ในปัจจุบันมีให้สำหรับสมาชิกของโครงการ Apollo ที่เดินทางไกลถึงดวงจันทร์เท่านั้น ซึ่งเป็นตัวเลขที่น้อยเกินไปที่จะสรุปผลที่สำคัญเกี่ยวกับผลกระทบของสภาพแวดล้อมในอวกาศต่อร่างกายมนุษย์ นอกจากนี้ แม้ว่าการได้รับรังสีในอวกาศ ซึ่งรวมถึงรังสีคอสมิกของกาแลคซีและ “พายุโปรตอน” ของสุริยะ ก่อนหน้านี้เคยเชื่อมโยงกับการพัฒนาของมะเร็งและปัญหาทางระบบประสาท แต่ข้อมูลเกี่ยวกับผลที่ตามมาของการได้รับรังสีอวกาศสำหรับระบบหัวใจและหลอดเลือดยังขาดอยู่
ในความพยายามที่จะแก้ไขข้อจำกัดเหล่านี้ นักวิจัยจาก University Medical Center (UMC) Utrecht, Leiden University Medical Center, Radboud University และ Technical University Eindhoven ในเนเธอร์แลนด์ ตลอดจน Stanford University School of Medicine และ Rice University ในสหรัฐอเมริกา ได้ดำเนินการทบทวนหลักฐานที่มีอยู่อย่างละเอียดถี่ถ้วนเพื่อสร้างสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือดจากการแผ่รังสีในอวกาศ พวกเขานำเสนอ ข้อค้นพบในวารสารFrontier in Cardiovascular Medicine
มานน เมียร์แมนในฐานะผู้เขียนคนแรก Manon Meerman
นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ UMC Utrecht อธิบายว่าความรู้ในปัจจุบันส่วนใหญ่มาจากการศึกษาของผู้ที่ได้รับรังสีรักษาสำหรับโรคมะเร็ง ซึ่งโรคหลอดเลือดหัวใจเป็นผลข้างเคียง หรือจากการศึกษาการเพาะเลี้ยงสัตว์และเซลล์ที่ แสดงให้เห็นถึงผลกระทบเชิงลบที่สำคัญของการได้รับรังสีอวกาศต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด ผลกระทบดังกล่าวรวมถึงการเป็นพังผืดหรือการแข็งตัวของกล้ามเนื้อหัวใจและการพัฒนาอย่างรวดเร็วของหลอดเลือดซึ่งเป็นสาเหตุหลักของกล้ามเนื้อหัวใจตายและกล้ามเนื้อในสมอง
“คุณสามารถโต้แย้งได้ว่าหาก NASA, ESA และหน่วยงานด้านอวกาศอื่น ๆ ต้องการขยายการเดินทางในอวกาศ ทั้งในแง่ของสถานที่ – ตัวอย่างเช่น ไปยังดาวอังคาร – และเวลา นักบินอวกาศจะต้องสัมผัสกับสภาพแวดล้อมของอวกาศเฉพาะเป็นระยะเวลานานขึ้น อย่างไรก็ตาม ขณะนี้เราไม่ทราบว่าผลกระทบของการสัมผัสกับปัจจัยเฉพาะพื้นที่เหล่านี้คืออะไร” เมียร์แมนกล่าว
“ปัจจุบันนาซ่ามองว่าการแผ่รังสีในอวกาศเป็นปัจจัยจำกัดที่สุดสำหรับการเดินทางในอวกาศระยะไกล แต่ยังไม่ทราบผลกระทบที่แน่นอนในระยะสั้นและระยะยาว ดังนั้นเราจึงเปิดเผยให้นักบินอวกาศเผชิญกับความเสี่ยงที่ไม่แน่นอนอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม การวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของการแผ่รังสีในอวกาศได้เพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และเราได้รับความรู้เพิ่มเติมในหัวข้อนี้อย่างต่อเนื่อง” เธอกล่าวเสริม
การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากรังสีในอวกาศที่สังเกตพบในระบบหัวใจและหลอดเลือดของแบบจำลองสัตว์ ได้แก่ ความผิดปกติของบุผนังหลอดเลือดในผนังหลอดเลือด ในกล้ามเนื้อหัวใจ การได้รับรังสีในอวกาศจะเพิ่มการตายของเซลล์ ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบ และลดระดับเมทิลของดีเอ็นเอโมเดลขั้นสูง
จากข้อมูลของ Meerman ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่ง
ในการอภิปรายนี้คือข้อเท็จจริงที่ว่าขณะนี้เราไม่สามารถปกป้องนักบินอวกาศจากรังสีในอวกาศได้อย่างเพียงพอ การป้องกันด้วยวัสดุที่ทนต่อรังสีนั้นทำได้ยากมาก เนื่องจากระดับการสัมผัสนั้นสูงกว่าบนโลกอย่างมาก และประเภทของรังสีจะทะลุทะลวงได้มากกว่ามาก วิธีการทางเภสัชวิทยาในการปกป้องระบบหัวใจและหลอดเลือดถูกขัดขวางโดยข้อเท็จจริงที่ว่ายังไม่มีการอนุมัติสารประกอบป้องกันรังสีที่มีประสิทธิภาพ
“ข้อสรุปที่สำคัญที่สุดคือ จริงๆ แล้ว เราไม่รู้เพียงพอเกี่ยวกับความเสี่ยงที่แน่นอนที่การเดินทางในอวกาศทางไกลก่อให้เกิดต่อร่างกายมนุษย์ ดังนั้น ในความเห็นของเรา เราควรมองหาวิธีใหม่ๆ ในการปกป้องนักบินอวกาศจากสภาพแวดล้อมในอวกาศที่เป็นอันตราย ก่อนที่เราจะขยายการเดินทางในอวกาศของมนุษย์” เมียร์แมนกล่าว
ก้าวไปข้างหน้า Meerman เน้นว่าการวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของการแผ่รังสีในอวกาศควรรวมเอาแบบจำลองขั้นสูงที่แสดงถึงผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดของการแผ่รังสีในอวกาศได้แม่นยำยิ่งขึ้น เช่น แบบจำลองที่อิงจากเนื้อเยื่อหัวใจของมนุษย์และอวัยวะบนชิปที่สร้างในห้องปฏิบัติการ เทคโนโลยีการทดสอบ นอกจากนี้ การศึกษาควรตรวจสอบผลกระทบของการสัมผัสกับอนุภาครังสีในอวกาศแบบผสมผสาน รวมถึงการสัมผัสกับส่วนประกอบรังสีในอวกาศและปัจจัยเฉพาะอื่นๆ ในพื้นที่ เช่น สภาวะไร้น้ำหนัก ภาวะไร้น้ำหนัก และการขาดออกซิเจนเป็นเวลานาน
“การศึกษาเหล่านี้เป็นการศึกษาที่สำคัญทั้งหมดที่จะต้องดำเนินการเพื่อให้เข้าใจถึงความเสี่ยงที่เรากำลังเปิดเผยต่อนักบินอวกาศอย่างแท้จริง” เมียร์แมนกล่าว “ดังนั้น เราเชื่อว่าเรายังไม่ได้อยู่ที่นั่น และเราควรอภิปรายว่าการขยายการเดินทางในอวกาศของมนุษย์มีความปลอดภัยหรือไม่”
ในการสร้าง PCSEL ขนาด 10 W ทีมงานได้ปรับโครงสร้างแบบตาข่ายสองชั้นโดยปรับขนาดและรูปร่างของรูอากาศ อุปกรณ์ที่ประดิษฐ์ขึ้นประสบความสำเร็จในการทำงานของคลื่นต่อเนื่อง 10 W โดยมีการเบี่ยงเบนของลำแสงที่แคบมาก การฉายรังสีพื้นผิวโลหะด้วยลำแสง PCSEL ที่โฟกัสทำให้เกิดรูที่ละเอียดมาก “เราเชื่อว่านี่เป็นครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จในการประมวลผลพื้นผิวโลหะด้วยเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ชิปตัวเดียว” โนดะกล่าว
จากนั้น ทีมงานได้ประดิษฐ์และบรรจุ PCSEL เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. การทดสอบเบื้องต้นกับอุปกรณ์นี้ภายใต้สภาวะพัลซิ่งพบว่าเอาต์พุต 150 W ได้โดยใช้กระแสไฟขั้นต่ำเพียงหกเท่า Noda คาดการณ์ว่าด้วยการเพิ่มขนาดอุปกรณ์เป็น 1 ซม. การทำงานระดับกิโลวัตต์ก็สามารถทำได้
Credit : perulionsclubnewyork.org petermazz.com phicomputer.com photoshopdersi.net
