Astronotlar uzaydayken kas atrofisinden kemik kaybına kadar birçok sağlık riskiyle karşı karşıyadır.
Nedenini anlamak kolaydır.
İnsan vücudu, kasları çalıştırmak ve diğer işlevleri desteklemek için Dünya’nın yerçekimine güvenir.
Uzun görevlerdeki astronotlar için bu özellikle ciddi bir sorundur. Dokuz ay boyunca Uluslararası Uzay İstasyonunda bulunan NASA astronotları Barry “Butch” Wilmore ve Sunita “Suni” Williams’a bakın. Her ikisi de kas kütlesinde azalma, denge sorunları, sıvı birikmesi ve daha fazlasıyla Dünya’ya döndü.
Uzaydaki astronotların mikro yerçekiminin olumsuz etkisine karşı koymanın bir yolu, özel egzersiz ekipmanı kullanmaktır, ancak mevcut seçenekler, kas veya kemik kaybını fiilen önleme konusunda birçok açıdan hala yetersiz kalmaktadır.
Northeastern Üniversitesi’nden makine ve endüstri mühendisliği profesörü Jeffery Lipton’un da aralarında bulunduğu bir araştırma ekibi, sorunu çözmek için şu ana kadarki en iyi çözümü sunmuş olabilir ve bunu yapmak için geometriye yöneldiler.
Lipton ve meslektaşları, bir gün astronotların uzun süreli görevler sırasında kaslarını korumaları için yapay yerçekimi alanı yaşam alanları oluşturmak için kullanılabilecek yeni bir konuşlandırılabilir yapılar sınıfı yarattılar.
Bu yüksek genişleme oranlı konuşlandırılabilir yapılar veya HERDS, geri çekilmek ve genişlemek için makas bazlı bir mekanizma kullanan bir dizi üçgen şekilli açılır uzayan kafes kirişten veya PET’ten oluşur.
Bu sistemler, hem boyut hem de ağırlık açısından bir uzay aracında kompakt bir şekilde saklanabilecek kadar küçüktür, ancak uzunlukları bir kilometreye kadar genişleyebilmektedir ve yüksek dönüş hızlarında düzgün şekilde çalışabilmektedir.
Lipton ve meslektaşları bu yıl HERDS’i uzay yolculuğunu simüle eden bir uçuş türü olan parabolik bir uçuşta mikro yerçekiminde test ettiler. Gezinin bir donanım testi olduğunu ve aynı zamanda ekibin işin yazılım tarafını iyileştirmesi için bir fırsat olduğunu söylüyor.
“Bu sistemleri modellemek için gerçekten iyi bir yönteme sahip olduğunuzu kanıtlamanız gerekiyor ve onları yalnızca Dünya’da modelleyemezsiniz” diyor. “Bu karmaşık hareketli parça düzeneklerinin dinamiklerini ve bireysel eksantrikliklerini doğru bir şekilde yakalayabilen bir yazılım modeli oluşturabildiğimizden emin olmak istedik.”
Lipton bunun kesinlikle eşsiz bir deneyim olduğunu açıklıyor.
“En çılgın kısmı sıfır G ile 2G arasında geçiş yapmaktı” diyor. “Sıfır G’de sanki hiçbir şey yokmuş gibi doğal bir his var.
“Fakat nasıl hareket edeceğinize dair tüm algınız yanlış. Bir keresinde kendimi çok sert ittim ve tavana fırladım. Ancak alıştığınızda yavaşça itmeyi ve gitmek istediğiniz yere doğru ilerlemeyi öğrendiniz. Ancak 2G geldiğinde hareket edemediniz ve etmek istemediniz.”
Ancak Lipton, HERDS sisteminin potansiyel uygulamalarının yalnızca uzay araştırmalarının ötesine uzandığını açıklıyor. Bu teknoloji, konuşlandırılabilir sedyeler, geçici cep telefonu kuleleri ve konser sahneleme gibi şeyler yaratmak için kullanılabilir.
“Yerleştirilebilir yapıların geniş bir kullanım alanı vardır; bir şeyi küçük bir alana veya küçük bir hacme yerleştirmeniz ve ardından onu diğer tarafa genişletmeniz gereken her zaman” diyor.
Lipton, geçmişte kullanılan diğer dağıtım yapısı yöntemlerinin bazı önemli ödünleşimlere sahip olduğunu açıkladı. Lipton, bağlı tabanlı konuşlandırılabilir yapıların, örneğin “gergin oldukları sürece harika, ancak gevşedikleri anda tehlikeli olan” halat veya kayışlar kullanılarak inşa edildiğini söylüyor.
HERDS’i diğerlerinden ayıran şey, güvenli bir şekilde konuşlandırılabilmeleri veya düz bir şekilde saklanabilmeleri ve insanlar gibi ağır yükleri kaldırabilecek uygun sağlamlık ve sertliğe sahip olmalarıdır, diyor.
Artık Lipton ve meslektaşları yapı için daha iyi modelleme verilerine sahip olduklarından, teknolojiyi küçümsemeye daha fazla ağırlık verecekler.
“Kimse bundan ‘Tamam, hadi astronotlar için uzay yaşam alanı inşa edelim’ demeyecek. Bu çok riskli ve pahalı” diyor. “Artık hem konuşlandırılabilir yapılarımızla hem de yazılımımızla hem Dünya’da hem de uzayda yapabileceğimiz farklı uygulamalar aramalıyız, böylece buna güven oluşturabilir, daha büyük şeyleri konuşlandırabilir ve sonunda uzayda bu kilometre ölçeğindeki yapıya yol açabiliriz.”
