Higiene Astronáutica

Higiene Astronáutica es la aplicación de la ciencia y tecnología para el reconocimiento y evaluación de riesgosy la prevención o el control de los riesgos para la salud, trabajando en baja gravedad ambientes.

Espacio de medicina desde 1948 cuando se ha desarrollado como una ciencia El Dr. Hubertus Strughold predijo muchos de los problemas médicos de trabajo en baja gravedad por ejemplo, neurovestibular disturbios, cambios de glóbulos rojos. La disciplina de higiene Astronáutica incluye temas tales como el uso y mantenimiento de soporte vital sistemas, los riesgos de Actividad extravehicular, los riesgos de exposición a productos químicos o radiación, la caracterización de peligros, temas de factor humano y el desarrollo de gestión de riesgos estrategias. Higiene Astronáutica trabaja lado por lado con espacio de medicina para asegurarse de que astronautas será sano y seguro cuando se trabaja en el espacio. Esto es especialmente crítico con las prevista expediciones tripuladas a la luna y Marte.

Resumen

Cuando los astronautas regresar a la Luna y viajar más lejos a Marte, o incluso de otros planetas, estarán expuestos a una serie de peligros por ejemplo radiación, microbios en la nave espacial, polvo tóxico superficie planetaria. Un higienista"astronáutico" o un astronauta con conocimiento de la disciplina proporcionaría información muy valiosa durante el viaje por ejemplo, cómo evaluar los riesgos para la salud de la exposición a productos químicos dentro de la nave espacial y las medidas apropiadas para mitigar la exposición. Una vez en la superficie de la luna o planeta higienista astronáutico proporcionaría información sobre la naturaleza del polvo, medir los niveles potenciales de exposición mientras explora el terreno superficial, evaluar los posibles riesgos para la salud y así determinar cómo prevenir o controlar la exposición. Aplicando conocimientos de higiene astronáutica y conocimientos de la inteligencia se reunieron durante el viaje se garantizaría que la salud de los astronautas fue protegida en todos los tiempos.

Los papeles principales de la astronáutica higienista dental son:

1. Para iniciar y participar en la investigación donde una evaluación competente de los riesgos para la salud son críticos por ejemplo, en el desarrollo de estrategias de mitigación de polvo eficaz para la exploración lunar.
2. Para participar activamente en el diseño de técnicas de mitigación de riesgo por ejemplo trajes espaciales con baja retención/liberación de polvo y facilidad de movimiento.
3. Proporcionar en vuelo problemas por ejemplo para la identificación de los peligros, evaluar los riesgos de salud y para la determinación de la mitigación de las medidas.
4. Asesorar a los gobiernos como la agencia espacial de Reino Unido en las medidas de mitigación de riesgo más rentables para un vuelo espacial tripulado.
5. Actuar como vínculo central entre las otras disciplinas de la ciencia espacial.
6. Proporcionar información, instrucción y entrenamiento en por ejemplo, establecimiento de normas, efectos de salud de la exposición, identificación de riesgos y el uso de controles.
7. Para proporcionar un enfoque holístico para la protección de la salud de un astronauta.

Como tripulados programas se desarrollan con los años y misiones a la luna, Marte y asteroides, luego la experiencia y el conocimiento de la higiene Astronáutica será cruciales.

El Lanzadera de espacio debe ser reemplazado en 2014 por una nueva nave espacial, la Vehículo de tripulación polivalente de Orion, para llevar astronautas a la Estación espacial internacional. Orion contienen materiales potencialmente peligrosos tales como amoniaco, hidracina, freón, tetroxide del nitrógeno, compuestos orgánicos volátiles y será necesario prevenir o controlar la exposición a estas sustancias durante el vuelo. Astronáuticas higienistas en los Estados Unidos junto con colegas en la Unión Europea y los higienistas astronáuticas de Reino Unido y expertos en medicina espacial están desarrollando las medidas que se mitigan la exposición a estas sustancias.

Dr. John R. Cain (una UK gobierno salud gestión de riesgos expertos) fue el primer científico para definir la nueva disciplina de higiene Astronáutica. El establecimiento de la Agencia Espacial del Reino Unido y el Reino Unido espacio vida y Asociación de ciencias biomédicas (laboratorios del Reino Unido espacio) contemplar el desarrollo y aplicación de los principios de higiene Astronáutica como un medio importante para proteger la salud de los astronautas trabajando (y eventualmente vivir) en el espacio.

Higiene en el espacio

Surgen problemas cuando se trata de entornos de baja gravedad. En la estación espacial internacional, hay ni duchas y los astronautas toman cortos baños de esponja, con un paño para lavar y otra usada para enjuagar. Desde tensión superficial se necesita agua de causas y pompas de jabón que se adhieren a la piel, muy poca agua. Jabón sin enjuague se utiliza, así como champús especiales no aclarado. Puesto que un inodoro con descarga no funcionaría en entornos de baja gravedad, un especial inodoro ha sido diseñado, que tiene capacidad de succión. Mientras que el diseño es casi el mismo, el concepto utiliza el flujo de aire, en lugar de agua. En el caso de la lanzadera de espacio, aguas residuales se ventilación por la borda en el espacio, y los residuos sólidos se comprime y retirarse de la zona de almacenamiento una vez que el transbordador regrese a tierra. El modelo de inodoro actual primero fue volado en STS-54 en 1993 y cuenta con una capacidad de almacenamiento ilimitado, comparada con solamente 14 días la capacidad de los servicios de transporte original y el nuevo modelo tiene un ambiente libre de olores.

Control de gases en nave espacial

Gases tóxicos son producidos como un apagado-gasear de los astronautas, materiales nos-metálico superficial por ejemplo, recubrimientos, adhesivos, elastómeros, disolventes, agentes limpiadores, líquidos intercambiadores de calor etc.. Los gases de inhalación por encima de concentraciones específicas podrían afectar la capacidad del equipo para llevar a cabo sus funciones con eficacia

La mayoría de los datos toxicológicos sobre la exposición del gas se basa en el período de 8 horas de trabajo del trabajador terrestre y por lo tanto es inadecuada para el trabajo de la nave espacial. Nueva exposición de las épocas (datos de higiene Astronáutica) han tenido que establecerse para las misiones espaciales donde la exposición puede ser ininterrumpido hasta por 2 semanas o más con no períodos diarios o de fin de semana.

Límites de exposición se basan en:

• Nave espacial "Normal" las condiciones de funcionamiento.
• Una situación de "emergencia".

En condiciones normales hay encontraron gases de traza de contaminantes como el amoniaco de la normal liberación de gases a temperatura ambiente y a temperaturas elevadas. Otros gases surgen de los embalses de suministro de gas de respiración y los propios miembros de la tripulación. En situaciones de emergencia pueden presentarse gases de sobrecalentamiento, derrames, una ruptura en el () bucle refrigeranteglicol de etileno) y de la pirolisis de componentes no metálicos. Monóxido de carbono es una preocupación importante para los equipos del espacio; Esto fue evidente durante la Misiones Apolo. Los gases traza emitido pueden ser controlados mediante hidróxido de litio filtros para atrapar a dióxido de carbono y carbón activado filtros para atrapar otros gases.

Gases en la cabina pueden ser probados usando cromatografía de gases, espectrometría de masas y espectrofotometría de infrarrojos. Se examinan las muestras de aire de la nave antes y después del vuelo para las concentraciones de gases. Los filtros de carbón activado pueden ser examinados para pruebas de gases traza. Las concentraciones medidas se pueden comparar con los límites de exposición apropiado. Si la exposición es alta y los riesgos para la salud aumento. El muestreo continuo de las sustancias peligrosas es esencial para que medidas se pueden tomar si la exposición es alta.

Un gran número de sustancias volátiles se han detectado durante el vuelo sobre todo dentro de sus valores de límite umbral y la NASA nave espacial máxima permisible límites de concentración. Si la cabina de la nave exposición a productos químicos específicos está por debajo de sus TLVs y SMACs entonces se prevé que se reducirán los riesgos para la salud después de la exposición de inhalación.

Concentraciones máximas admisibles del nave espacial

SMACs orientar acerca de las exposiciones químicas durante las operaciones normales como emergencia a bordo de la nave espacial. SMACs a corto plazo se refieren a las concentraciones de sustancias aire como un gas y vapor que no comprenden la realización de tareas concretas por los astronautas durante condiciones de emergencia o causar graves efectos tóxicos. SMACs a largo plazo están pensados para evitar efectos adversos para la salud y para prevenir cualquier cambio notable en el rendimiento de los equipos bajo exposición continua a productos químicos durante 180 días.

Higiene Astronáutica los datos necesitan para el desarrollo de las SMACs incluyen:

• Caracterización físico química de la sustancia química tóxica
• estudios de toxicidad animal
• estudios clínicos en humanos
• exposición humana accidental
• estudios epidemiológicos
• in vitro estudios de toxicidad

Aplicación de los principios de higiene astronáutica para controlar la exposición al polvo lunar

Peligro de

Polvo lunar o regolito es la capa de partículas sobre la superficie lunar y es < 100 um. Las formas del grano tienden a ser alargado. Exposición de inhalación de este polvo puede causar dificultades respiratorias porque el polvo es tóxico. Pueden también en la nube viseras de los astronautas en la superficie lunar. Además, se adhiere a los trajes espaciales tanto mecánicamente (debido a formas de púas) y electrostático. Durante Apolo, el polvo fue encontrado para causar desgaste en la tela del traje espacial.

Evaluación de riesgos

Durante la exploración lunar será necesario evaluar los riesgos de exposición al polvo de luna y así fomentar los controles de la exposición correcta. Las medidas necesarias pueden incluir medición de concentraciones de polvo exospheric, campos eléctricos de superficie, polvo, masa, velocidad de carga y su plasma características.

Control

El uso de alto gradiente separación magnética técnicas se deben desarrollar para eliminar el polvo de los trajes espaciales después de la exploración como la fracción fina del polvo lunar es magnética. Además, vacíos pueden utilizarse para eliminar el polvo de los trajes espaciales.

Espectrometría de masas

Espectrometría de masas se ha utilizado para monitorear calidad de aire de cabina de nave espacial. Los resultados obtenidos pueden utilizarse entonces para evaluar los riesgos durante el vuelo espacial por ejemplo, comparando las concentraciones de VOCs con sus SMACs. Si los niveles son demasiado altos entonces medidas correctivas deberán reducir las concentraciones y los riesgos para la salud.

Deposición de inhalado partículas de polvo lunar

Dependerá de la magnitud de la respuesta inflamatoria en el pulmón en donde se depositan las partículas de polvo lunar. En 1G deposición en las vías respiratorias más centrales reducirá el transporte de las partículas finas a la periferia del pulmón. En la luna con gravedad fraccional, las partículas finas inhaladas se depositarán en las regiones más periféricas del pulmón. Por lo tanto, debido a la tasa de sedimentación menor gravedad lunar, partículas finas de polvo se depositan en la región alveolar del pulmón. Esto agravará el potencial de daño pulmonar.

Riesgo microbiano en el espacio

Durante el vuelo espacial será la transferencia de microbios entre miembros de la tripulación. Cambio microbiano ocurre comúnmente entre los astronautas. Varios bacteriana las enfermedades asociadas fueron experimentadas por el equipo en Skylab 1. La contaminación microbiana en el Skylab fue encontrada para ser muy alto. Staphylococcus aureus y Aspergillus spp han sido comúnmente aislado del aire y las superficies durante varias misiones de espacio. Los microbios hacen no sedimento en microgravedad que resulta en persistencia aire aerosoles y alta densidad microbiana en cabina de aire en particular si los sistemas de filtración de aire de cabina no se mantiene bien. Durante una misión de un aumento en el número y la extensión de hongos y patógenos los estreptococos fueron encontrados.

Dispositivos de recolección de orina se acumulan la bacteria Proteus mirabilis, que se asocia con infección del tracto urinario. Por esta razón, los astronautas pueden ser susceptibles a infección del tracto urinario. Un ejemplo es la misión de Apolo 13, durante el cual el piloto del módulo lunar experimentado una infección de vías urinarias aguda que requiere dos semanas de antibiótico terapia para resolver.

Biofilm que puede contener una mezcla de bacterias y hongos tienen potencial para dañar equipos electrónicos por oxidantes distintos componentes por ejemplo cobre cables. Tales organismos prosperan porque sobreviven en el materia orgánica liberado de la piel de los astronautas. Ácidos orgánicos producidos por microbios, en particular hongos, pueden corroer el acero, vidrio y plástico. Además, debido al aumento en exposición a la radiación en una nave espacial es probable ser más microbiana mutaciones.

Debido al potencial de microbios que causan infecciones en los astronautas y para ser capaces de degradar diversos componentes que pueden ser vitales para el funcionamiento de la nave espacial es importante que los riesgos son evaluados y en su caso, los niveles de crecimiento microbiano controlado por el uso de una buena higiene Astronáutica. Por ejemplo, con frecuencia de muestreo el spacecabin aire y las superficies para detectar indicios de un aumento de la contaminación microbiana, manteniendo las superficies limpian por el uso de la ropa desinfectada, asegurándose de que todo el equipo bien mantenido en particular los sistemas de soporte de vida y aspirar regular de la nave espacial para quitar el polvo etc.. Es probable que durante las primeras misiones tripuladas a Marte que los riesgos de la contaminación microbiana serán subestimados a menos que se apliquen los principios de prácticas correctas de higiene Astronáutica. Más investigación en este campo por lo tanto es especialmente importante para que los riesgos de la exposición pueden ser evaluados y se desarrollan las medidas necesarias para mitigar el crecimiento microbiano.

Microbios y microgravedad en el espacio

Hay más de cien cepas de bacterias y hongos que han sido identificadas de las misiones espaciales tripuladas. Estos microorganismos sobreviven y se propagan en el espacio. Mucho esfuerzo se hace para asegurar que se reducen significativamente los riesgos de la exposición a los microbios. La nave espacial se esteriliza como práctica de buen control mediante lavado con agentes antimicrobianos tales como óxido de etileno y cloruro de metilo; y los astronautas puesto en cuarentena durante varios días antes de una misión. Sin embargo, estas medidas sólo reducen las poblaciones de microbios en lugar de eliminan. Microgravedad puede aumentar la virulencia de los microbios específicos. Por lo tanto es importante que los mecanismos responsables de este problema se estudian y se aplican los controles adecuados para asegurar que los astronautas, en particular aquellos que son immunocompromised, no se ven afectados.

Seres humanos en espacio

El trabajo de Caín ("vuelo espacial" Dic de 2007) y otros han visto la necesidad de comprender los peligros y riesgos de trabajar en un ambiente de baja gravedad. Los efectos generales en el cuerpo de vuelo espacial o de menor gravedad por ejemplo, como pueden ocurrir en la luna o durante la exploración de Marte son cambiantes factores físicos como la disminución de peso, presión, convección y sedimentación. Estos cambios afectarán a la fluidos corporales, los receptores de la gravedad y el peso de las estructuras del cojinete. El cuerpo se adaptará a esos cambios sobre el tiempo que pasó en el espacio. También habrá psicosocial cambios causados por viajar en el espacio confinado de una nave espacial. Higiene Astronáutica (y espacio medicina) deben tratar estos temas en particular, la probabilidad de comportamiento cambios en el equipo contrario las medidas desarrollaron para controlar los riesgos de salud potenciales y los riesgos no se sostendrán. Cualquier disminución de la comunicación, rendimiento y solución de problemas por ejemplo, podría tener efectos devastadores.

Durante la exploración del espacio, habrá la posibilidad de dermatitis de contacto para desarrollar en particular si hay exposición a sensibilizantes de la piel tales como acrilatos. Tal enfermedad de la piel podría poner en peligro a una misión a menos que se tomen medidas apropiadas para identificar la fuente de la exposición, para evaluar los riesgos para la salud y así determinar los medios para mitigar la exposición.

Ruido

Fanáticos, Compresores, motores, transformadores, bombas etc. en el Estación espacial internacional (ISS) generan ruido considerable. Como el equipo más se requiere para la estación espacial, se generará más ruido.

El programa espacial ruso nunca ha dado una alta prioridad a los niveles de ruido experimentados por su cosmonautas (por ejemplo, en Mir habían llegado a los niveles de ruido dB 70 – 72). Tales niveles de ruido pueden causar una reducción transitoria en vista pero no una sordera completa. Esto podría resultar en alarmas de advertencia de peligro no se escuchan contra el ruido de fondo. Para reducir el ruido riesgos ingenieros de la NASA están construyendo hardware con reducción de ruido incorporado. Una bomba despresurizada produciendo 100 dB puede tener los niveles de ruido reducidos a 60 dB encajando cuatro montajes de aislamiento. Para futuros programas es imprescindible que se reduzcan los niveles de ruido. El uso de protectores auditivos no se anima porque bloquean las señales de alarma. Más investigación es necesaria en este campo, así como en otras áreas de la higiene Astronáutica por ejemplo medidas para reducir los riesgos de exposición a la radiación, métodos para crear gravedad artificial, sensores más sensibles para controlar sustancias peligrosas, sistemas de soporte de vida mejorada y más datos toxicológicos sobre los peligros del polvo lunar y Marciano.

Peligros de la radiación en el espacio

Radiación del espacio consiste en partículas de alta energía tales como protones, alfa y partículas más pesadas procedentes de fuentes tales como rayos cósmicos galácticos, energético partículas solares De llamaradas solares y atrapado cinturones de radiación. Tripulación de estación espacial exposiciones serán mucho mayores que aquellos en la tierra y los astronautas sin protección pueden experimentar efectos de salud serios si desprotegido. Radiación cósmica Galáctica es extremadamente penetrante y no puede ser posible construir escudos de profundidad suficiente para prevenir o controlar la exposición.

Radiación atrapada

De la tierra campo magnético es responsable de la formación de los cinturones de radiación atrapada que rodean la tierra. La ISS orbita a entre 200 millas náuticas (370 kilómetros) y 270 millas (500 kilómetros), conocidos como una órbita baja de la tierra (LEO). Disminuyen la dosis de radiación atrapada en LEO durante máximo solar y aumentar durante mínimo solar. Exposiciones más altas se presentan en la Anomalía del Atlántico Sur región.

Radiación cósmica Galáctica

Esta radiación se origina fuera del sistema solar y consta de ionizado cargado núcleos atómicos De hidrógeno, helio y uranio. Debido a su energía la radiación cósmica Galáctica es muy penetrante. Fina a moderada protección es eficaz en la reducción de la dosis equivalente proyectada pero como escudo aumenta de espesor, escudo eficacia gotas.

Eventos de partículas solares

Estas son inyecciones de energía electrones, protones, las partículas alfa en espacio interplanetario durante las erupciones de la llamarada solar. Durante los períodos de máxima actividad solar, se incrementan la frecuencia e intensidad de las llamaradas solares. El eventos de protones solares generalmente se producen sólo una vez o dos veces un ciclo solar.

La intensidad y la interrupción espectral del SPEs tienen un impacto significativo sobre la eficacia de escudo. Las llamaradas solares se producen sin mucho aviso por lo que son difíciles de predecir. SPEs plantean la mayor amenaza a los equipos sin protección en polar, Geo-estacionario o interplanetaria órbitas. Afortunadamente, la mayoría SPEs son cortos vivió (menos de 1 a 2 días) que permite "refugios de tormenta" de pequeño volumen para ser factible.

Otros

Peligros de la radiación también pueden provenir de fuentes artificiales por ejemplo, investigaciones médicas, radio-isotópico generadores de energía o de pequeños experimentos como en la tierra. Las misiones lunar y marciana pueden incluir cualquiera reactores nucleares de potencia o similares propulsión nuclear sistemas. Astronáuticas higienistas tendrá que evaluar los riesgos de estas otras fuentes de radiación y tomar las medidas apropiadas para mitigar la exposición.

Pruebas de laboratorio, informados en la revista de física del Plasma y fusión controlada indican que podría desarrollarse un "paraguas" magnético para desviar la radiación perjudicial del espacio de la nave espacial. Tal "paraguas" proteger a los astronautas de las súper rápidas partículas cargadas eso corriente lejos del sol. Proporciona un campo protector alrededor de la nave espacial similar a la magnetosfera envuelve la tierra. Esta forma de control radiación solar será necesario si el hombre debe explorar los planetas y reducir los riesgos de salud de la exposición a los efectos letales de la radiación. Más investigación es necesaria para desarrollar y probar un sistema práctico.

Véase también

• Efecto de vuelo espacial en el cuerpo humano
• Bioastronautics
• Estación espacial internacional

Fuentes

• Sociedad interplanetaria británica (BIS) Vuelo espacial -Cartas y mensajes de correo electrónico (septiembre de 2006, p 353)
• BIS Vuelo espacial -Cartas y correos electrónicos (diciembre de 2007, p 477)

Otras Páginas

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