สุขอนามัยทางอวกาศ

สุขอนามัยทางอวกาศจะประเมินและบรรเทาอันตรายและความเสี่ยงต่อสุขภาพสำหรับผู้ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ [1]วินัยด้านสุขอนามัยในอวกาศประกอบด้วยหัวข้อต่างๆ เช่น การใช้และการบำรุงรักษา ระบบ ช่วยชีวิตความเสี่ยงของกิจกรรมนอกยานพาหนะความเสี่ยงของการสัมผัสกับสารเคมีหรือการฉายรังสี การระบุลักษณะของอันตราย ปัญหาปัจจัยมนุษย์ และการพัฒนาของกลยุทธ์การบริหารความเสี่ยง สุขอนามัยทางอวกาศทำงานร่วมกับเวชศาสตร์อวกาศเพื่อให้แน่ใจว่านักบินอวกาศมีสุขภาพแข็งแรงและปลอดภัยเมื่อทำงานในอวกาศ [ จำเป็นต้องอ้างอิง ]

ภาพรวม

เมื่อนักบินอวกาศเดินทางในอวกาศ พวกเขาต้องเผชิญกับอันตรายมากมาย เช่น รังสี จุลินทรีย์ในยานอวกาศ และฝุ่นพิษที่เป็นพิษบนพื้นผิวดาวเคราะห์ เป็นต้น[2]ในระหว่างการเดินทางในอวกาศ นักสุขศาสตร์ด้านอวกาศทำงานในการรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับวัตถุจำนวนมาก เมื่อรวบรวมข้อมูลแล้ว พวกเขาจึงวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อระบุความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์อันเนื่องมาจากการสัมผัสสารเคมีต่างๆ ภายในยานอวกาศรวมถึงสารพิษอื่นๆ ในระหว่างการบิน จากนั้นนักสุขศาสตร์สามารถกำหนดมาตรการที่เหมาะสมในการลดการสัมผัสสารเคมีอันตรายของนักบินอวกาศได้

เมื่ออยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ นักสุขศาสตร์ด้านอวกาศจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับธรรมชาติของฝุ่น และระดับรังสีบนพื้นผิวด้วย จากการวิเคราะห์นี้ พวกเขาจะพิจารณาความเสี่ยงต่อสุขภาพของนักบินอวกาศ และจะสรุปวิธีการป้องกันหรือควบคุมการสัมผัส

บทบาทหลักของนักสุขศาสตร์ด้านอวกาศมีดังนี้: [3] [4]

  1. เพื่อเริ่มต้นและมีส่วนร่วมในการวิจัยที่การประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ในการพัฒนากลยุทธ์การลดฝุ่นที่มีประสิทธิผลสำหรับการสำรวจดวงจันทร์
  2. มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการออกแบบเทคนิคการบรรเทาอันตราย เช่น ชุดอวกาศที่มีการกักเก็บ/ปล่อยฝุ่นต่ำและเคลื่อนย้ายได้สะดวก
  3. เพื่อจัดเตรียมการแก้ไขปัญหาบนเที่ยวบิน เช่น เพื่อระบุอันตราย ประเมินความเสี่ยงด้านสุขภาพ และเพื่อกำหนดมาตรการบรรเทาผลกระทบ
  4. เพื่อให้คำแนะนำแก่รัฐบาลต่างๆ เช่นUK Space Agencyเกี่ยวกับมาตรการลดความเสี่ยงที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับการบินอวกาศโดยลูกเรือ
  5. เพื่อทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางเชื่อมโยงระหว่างสาขาวิชาวิทยาศาสตร์อวกาศอื่นๆ
  6. เพื่อให้ข้อมูล คำแนะนำ และการฝึกอบรมเกี่ยวกับการกำหนดมาตรฐาน ผลกระทบด้านสุขภาพจากการสัมผัส การระบุอันตราย และการใช้การควบคุม
  7. เพื่อมอบแนวทางแบบองค์รวมในการปกป้องสุขภาพของนักบินอวกาศ

ยานอวกาศโอไรออน (หรือยานพาหนะลูกเรืออเนกประสงค์ ) เป็น ยานอวกาศระหว่างดาวเคราะห์อเมริกัน-ยุโรปที่มีจุดประสงค์เพื่อบรรทุกลูกเรือที่มีนักบินอวกาศสี่คน[5]ไปยังจุดหมายปลายทางที่หรือเลยวงโคจรโลกต่ำ (LEO) ปัจจุบันอยู่ระหว่างการพัฒนาโดยองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ ( NASA )และองค์การอวกาศยุโรป (ESA) เพื่อปล่อยบนระบบปล่อยยานอวกาศ [6] [7] กลุ่มดาวนาย พรานจะมีวัสดุที่อาจเป็นอันตราย เช่นแอมโมเนียไฮดราซีนฟรีออนไนโตรเจนเตตรอกไซด์และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายและจำเป็นต้องป้องกันหรือควบคุมการสัมผัสสารเหล่านี้ในระหว่างการบิน นักสุขศาสตร์ด้านอวกาศในอวกาศในสหรัฐอเมริการ่วมกับเพื่อนร่วมงานในสหภาพยุโรป นักสุขศาสตร์ด้านอวกาศในอวกาศของสหราชอาณาจักรแต่ละคน และผู้เชี่ยวชาญด้านเวชศาสตร์อวกาศ กำลังพัฒนามาตรการที่จะช่วยลดการสัมผัสสารเหล่านี้ [ จำเป็นต้องอ้างอิง ]

ดร. จอห์น อาร์. เคน (ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการความเสี่ยงด้านสุขภาพของรัฐบาลสหราชอาณาจักร) เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่กำหนดระเบียบวินัยใหม่ด้านสุขอนามัยในอวกาศ การก่อตั้งUK Space Agencyและ UK Space Life and Biomedical Sciences Association (UK Space LABS) มองเห็นการพัฒนาและการประยุกต์ใช้หลักการสุขอนามัยในอวกาศในฐานะวิธีการสำคัญในการปกป้องสุขภาพของนักบินอวกาศที่ทำงาน (และอาศัยอยู่ในอวกาศในที่สุด) .

การทำความสะอาดและการจัดการขยะ

สุขอนามัยส่วนบุคคล

ปัญหาการทำความสะอาดและการกำจัดของเสียเกิดขึ้นเมื่อต้องรับมือกับสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ บนสถานีอวกาศนานาชาติ ไม่มีห้องอาบน้ำ และนักบินอวกาศใช้ฟองน้ำอาบน้ำสั้นๆ แทน โดยใช้ผ้าผืนหนึ่งสำหรับซัก และอีกผืนหนึ่งใช้ล้าง เนื่องจากแรงตึงผิวทำให้น้ำและฟองสบู่เกาะติดกับผิวหนัง จึงจำเป็นต้องใช้น้ำเพียงเล็กน้อย [8] [9]ใช้สบู่แบบไม่ต้องล้างออกแบบพิเศษ เช่นเดียวกับแชมพูแบบไม่ต้องล้างแบบพิเศษ [10]เนื่องจากโถส้วมแบบชักโครกจะไม่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ โถส้วมแบบพิเศษจึงได้รับการออกแบบให้มีความสามารถในการดูด [11]แม้ว่าการออกแบบจะเกือบจะเหมือนกัน แต่แนวคิดนี้ใช้การไหลของอากาศ มากกว่าการใช้น้ำ ในกรณีของกระสวยอวกาศ น้ำเสียจะถูกระบายลงสู่อวกาศ และขยะมูลฝอยจะถูกบีบอัดและนำออกจากพื้นที่จัดเก็บทันทีที่กระสวยกลับสู่โลก ห้องน้ำรุ่นปัจจุบันบินครั้งแรกบนSTS-54ในปี พ.ศ. 2536 และมีความจุไม่จำกัด เมื่อเทียบกับความจุเพียง 14 วันของห้องน้ำรับส่งแบบเดิม และรุ่นใหม่มีสภาพแวดล้อมที่ปราศจากกลิ่น [10]

ภายใน ISS นักบินอวกาศสวมเสื้อผ้าธรรมดา แม้ว่าเสื้อผ้าจะไม่ได้ซักและสวมใส่จนถือว่าสกปรกเกินไป แต่หลังจากนั้นก็ถูกนำกลับคืนสู่โลกเป็นขยะหรือบรรจุและขับออกไปพร้อมกับขยะอื่น ๆ เพื่อเผาในชั้นบรรยากาศ เฉพาะผงซักฟอกปี 2020 สำหรับซักผ้าในอวกาศโดยไม่ต้องใช้น้ำเท่านั้นที่ได้รับการพัฒนาสำหรับ NASA [13]

การควบคุมก๊าซในยานอวกาศ

ก๊าซพิษเกิดขึ้นจากการปล่อยก๊าซจากนักบินอวกาศและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น สารเคลือบพื้นผิว กาว อีลาสโตเมอร์ ตัวทำละลาย สารทำความสะอาด ของเหลวแลกเปลี่ยนความร้อน เป็นต้น[14]หากสูดดมความเข้มข้นที่สูงกว่าที่กำหนด ก๊าซอาจส่งผลกระทบต่อ ความสามารถของลูกเรือในการปฏิบัติหน้าที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ [15]

ข้อมูลทางพิษวิทยาส่วนใหญ่เกี่ยวกับการสัมผัสกับก๊าซขึ้นอยู่กับระยะเวลาการทำงาน 8 ชั่วโมงของคนงานภาคพื้นดิน ดังนั้นจึงไม่เหมาะสมสำหรับงานยานอวกาศ ต้องกำหนดเวลาการสัมผัสใหม่ (ข้อมูลสุขอนามัยทางอวกาศ) สำหรับภารกิจอวกาศที่สามารถเปิดรับแสงได้อย่างต่อเนื่องสูงสุด 2 สัปดาห์หรือนานกว่านั้นโดยไม่มีช่วงรายวันหรือสุดสัปดาห์ [14]

ขีดจำกัดการสัมผัสจะขึ้นอยู่กับ:

  • สภาพการทำงานของยานอวกาศ "ปกติ"
  • สถานการณ์ "ฉุกเฉิน"

ในสภาวะปกติ จะมีก๊าซปนเปื้อนปริมาณเล็กน้อย เช่น แอมโมเนีย จากการปล่อยก๊าซตามปกติที่อุณหภูมิแวดล้อมและอุณหภูมิสูงขึ้น ก๊าซอื่นๆ เกิดขึ้นจากแหล่งจ่ายก๊าซสำหรับหายใจและสมาชิกลูกเรือเอง ในกรณีฉุกเฉิน ก๊าซอาจเกิดขึ้นจากความร้อนสูงเกินไป การรั่วไหล การแตกในวงจรน้ำหล่อเย็น ( เอทิลีนไกลคอล ) และจากไพโรไลซิสของส่วนประกอบที่ไม่ใช่โลหะ คาร์บอนมอนอกไซด์เป็นปัญหาสำคัญสำหรับลูกเรือในอวกาศ สิ่งนี้เห็นได้ชัดในระหว่างภารกิจของอพอลโล [16] [17]สามารถควบคุมก๊าซติดตามที่ปล่อยออกมาได้โดยใช้ตัวกรองลิเธียมไฮดรอกไซด์ เพื่อดักจับคาร์บอนไดออกไซด์และ ตัวกรอง ถ่านกัมมันต์เพื่อดักจับก๊าซอื่นๆ

สามารถทดสอบก๊าซในห้องโดยสารได้โดยใช้แก๊สโครมาโตกราฟีแมสสเปกโตรเมทรีและอินฟาเรดสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ ตัวอย่างอากาศจากยานอวกาศจะถูกตรวจสอบทั้งก่อนและหลังการบินเพื่อหาความเข้มข้นของก๊าซ สามารถตรวจสอบตัวกรองถ่านกัมมันต์เพื่อหาหลักฐานของก๊าซติดตามได้ ความเข้มข้นที่วัดได้สามารถเปรียบเทียบได้กับขีดจำกัดการรับสัมผัสที่เหมาะสม หากมีความเสี่ยงสูง ความเสี่ยงต่อสุขภาพก็จะเพิ่มขึ้น การสุ่มตัวอย่างอย่างต่อเนื่องของสารอันตรายถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้สามารถดำเนินการที่เหมาะสมได้หากได้รับสัมผัสในปริมาณมาก

สารระเหยจำนวนมากที่ตรวจพบระหว่างการบินส่วนใหญ่อยู่ภายในค่าขีดจำกัดและขีดจำกัดความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของยานอวกาศ NASA [18]หากห้องโดยสารยานอวกาศสัมผัสกับสารเคมีบางชนิดต่ำกว่า TLV และ SMAC คาดว่าความเสี่ยงต่อสุขภาพหลังจากการสูดดมสัมผัสจะลดลง

ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของยานอวกาศ

SMAC เป็นแนวทางในการสัมผัสสารเคมีระหว่างปฏิบัติการปกติและปฏิบัติการฉุกเฉินบนยานอวกาศ SMAC ระยะสั้นหมายถึงความเข้มข้นของสารในอากาศ เช่น ก๊าซและไอ ซึ่งจะไม่กระทบต่อการปฏิบัติงานเฉพาะอย่างของนักบินอวกาศในระหว่างสภาวะฉุกเฉินหรือก่อให้เกิดผลกระทบที่เป็นพิษร้ายแรง SMAC ระยะยาวมีจุดมุ่งหมายเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านสุขภาพ และเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่เห็นได้ชัดเจนในการปฏิบัติงานของลูกเรือภายใต้การสัมผัสสารเคมีอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานถึง 180 วัน [19]

ข้อมูลสุขอนามัยทางอวกาศที่จำเป็นสำหรับการพัฒนา SMAC ได้แก่: [20]

  • ลักษณะทางเคมีและฟิสิกส์ของสารเคมีที่เป็นพิษ
  • การศึกษาความเป็นพิษของสัตว์
  • การศึกษาทางคลินิกของมนุษย์
  • การสัมผัสของมนุษย์โดยไม่ได้ตั้งใจ
  • การศึกษาทางระบาดวิทยา
  • การศึกษาความเป็นพิษในหลอดทดลอง

อันตรายจากฝุ่นบนดวงจันทร์

ฝุ่นบนดวงจันทร์หรือรีโกลิธเป็นชั้นอนุภาคบนพื้นผิวดวงจันทร์และมีขนาดประมาณ <100 um [21]รูปร่างของเมล็ดข้าวมีแนวโน้มที่จะยาวขึ้น การสูดดมการสัมผัสฝุ่นนี้อาจทำให้หายใจลำบากเนื่องจากฝุ่นเป็นพิษ นอกจากนี้ยังสามารถบังกระบังหน้าของนักบินอวกาศได้เมื่อทำงานบนพื้นผิวดวงจันทร์ นอกจากนี้ ยังยึดติดกับ ชุดอวกาศทั้งทางกลไก (เนื่องจากมีรูปร่างเป็นหนาม) และทางไฟฟ้าสถิต ระหว่างการบินอพอลโล พบว่าฝุ่นทำให้เนื้อผ้าของชุดอวกาศสึกหรอ [22]

ในระหว่างการสำรวจดวงจันทร์ จำเป็นต้องประเมินความเสี่ยงของการสัมผัสกับฝุ่นบนดวงจันทร์ และด้วยเหตุนี้จึงเริ่มมีการควบคุมการสัมผัสที่เหมาะสม การวัดที่จำเป็นอาจรวมถึงการวัดความเข้มข้นของฝุ่นนอกบรรยากาศ สนามไฟฟ้าพื้นผิว มวลฝุ่น ความเร็ว ประจุ และคุณลักษณะพลาสมา [23] [24] [25]

การสะสมของอนุภาคที่สูดดมเข้าไป

ขอบเขตของการตอบสนองต่อการอักเสบในปอดจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่อนุภาคฝุ่นบนดวงจันทร์สะสมอยู่ ในการสะสมของ 1G ยิ่งมีทางเดินหายใจส่วนกลางมากขึ้นก็จะลดการเคลื่อนตัวของอนุภาคละเอียดไปยังรอบนอกของปอด บนดวงจันทร์ที่มีแรงโน้มถ่วงเป็นเศษส่วน อนุภาคละเอียดที่สูดเข้าไปจะถูกสะสมในบริเวณรอบนอกของปอด ดังนั้น เนื่องจากอัตราการตกตะกอนตามแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ลดลง อนุภาคฝุ่นละเอียดจะสะสมอยู่ในบริเวณถุงลมของปอด ซึ่งจะทำให้โอกาสที่จะเกิดความเสียหายต่อปอดรุนแรงขึ้น [26] [27]

การควบคุมการสัมผัสฝุ่น

ควรใช้เทคนิค การแยกแม่เหล็กแบบไล่ระดับสูงเพื่อกำจัดฝุ่นออกจากชุดอวกาศหลังการสำรวจ เนื่องจากฝุ่นบนดวงจันทร์ที่เป็นเศษเล็กเศษน้อยนั้นเป็นแม่เหล็ก [28]นอกจากนี้ เครื่องดูดฝุ่นยังสามารถใช้เพื่อขจัดฝุ่นออกจากชุดอวกาศได้

มีการใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์ เพื่อตรวจสอบคุณภาพอากาศในห้องโดยสารยานอวกาศ [29]ผลลัพธ์ที่ได้สามารถนำไปใช้ในการประเมินความเสี่ยงระหว่างการบินอวกาศได้ เช่น โดยการเปรียบเทียบความเข้มข้นของสารอินทรีย์ระเหย (VOC) กับ SMAC ของพวกมัน หากระดับสูงเกินไป จะต้องดำเนินการแก้ไขที่เหมาะสมเพื่อลดความเข้มข้นและความเสี่ยงต่อสุขภาพ

อันตรายจากจุลินทรีย์

ในระหว่างการบินอวกาศ จะมีการถ่ายโอนจุลินทรีย์ระหว่างลูกเรือ ลูกเรือใน สกายแล็ป 1ประสบกับโรคที่เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียหลายอย่าง พบว่าการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ในสกายแล็ปมีสูงมาก Staphylococcus aureusและAspergillus spp มักถูกแยกออกจากอากาศและพื้นผิวระหว่างภารกิจอวกาศหลายครั้ง จุลินทรีย์จะไม่ตกตะกอนในสภาวะไร้น้ำหนักซึ่งส่งผลให้เกิดละอองลอย ในอากาศ และความหนาแน่นของจุลินทรีย์ในอากาศในห้องโดยสารสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากระบบกรองอากาศในห้องโดยสารไม่ได้รับการดูแลอย่างดี ในระหว่างภารกิจหนึ่ง พบว่ามีจำนวนและการแพร่กระจายของเชื้อราและ สเตรปโทคอกคัส ที่ทำให้เกิดโรค เพิ่มขึ้น [30]

อุปกรณ์ เก็บปัสสาวะจะสร้างแบคทีเรียProteus mirabilisซึ่งเกี่ยวข้องกับการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ ด้วยเหตุนี้ นักบินอวกาศจึงอาจเสี่ยงต่อการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะได้ ตัวอย่างคือภารกิจอะพอลโล 13 ซึ่งในระหว่างนั้น นักบินโมดูลดวงจันทร์ประสบกับการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะเฉียบพลัน ซึ่งต้องใช้ยาปฏิชีวนะ เป็นเวลาสองสัปดาห์ จึงจะหาย [31]

แผ่นชีวะที่อาจมีส่วนผสมของแบคทีเรียและเชื้อรามีศักยภาพที่จะสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยการออกซิไดซ์ส่วนประกอบต่างๆ เช่นสายทองแดง สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเจริญรุ่งเรืองเนื่องจากพวกมันอยู่รอดได้ในอินทรียวัตถุที่ปล่อยออกมาจากผิวหนังของนักบินอวกาศ กรดอินทรีย์ที่ผลิตโดยจุลินทรีย์โดยเฉพาะเชื้อรา สามารถกัดกร่อนเหล็ก แก้ว และพลาสติกได้ นอกจากนี้ เนื่องจากการสัมผัสรังสีบนยานอวกาศเพิ่มขึ้น จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการกลายพันธุ์ ของจุลินทรีย์มาก ขึ้น

เนื่องจากจุลินทรีย์อาจก่อให้เกิดการติดเชื้อในนักบินอวกาศและสามารถย่อยสลายส่วนประกอบต่างๆ ที่อาจมีความสำคัญต่อการทำงานของยานอวกาศได้ ความเสี่ยงจึงต้องได้รับการประเมินและจัดการระดับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ควบคุมโดยตามความเหมาะสม การใช้สุขอนามัยทางอวกาศที่ดี ตัวอย่างเช่น โดยการสุ่มตัวอย่างอากาศและพื้นผิวในห้องโดยสารอวกาศบ่อยครั้งเพื่อตรวจจับสัญญาณเริ่มต้นของการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ที่เพิ่มขึ้น การรักษาพื้นผิวให้สะอาดโดยการใช้เสื้อผ้าที่ฆ่าเชื้อ โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทั้งหมดได้รับการดูแลอย่างดี โดยเฉพาะระบบช่วยชีวิตและโดย การดูดฝุ่นยานอวกาศเป็นประจำเพื่อกำจัดฝุ่น ฯลฯ เป็นไปได้ว่าในระหว่างภารกิจแรกที่ลูกเรือไปดาวอังคารนั้น ความเสี่ยงจากการปนเปื้อนของจุลินทรีย์อาจถูกประเมินต่ำไป เว้นแต่จะใช้หลักปฏิบัติด้านสุขอนามัยที่ดีในอวกาศ การวิจัยเพิ่มเติมในสาขานี้จึงมีความจำเป็นเพื่อให้สามารถประเมินความเสี่ยงของการสัมผัสและมีการพัฒนามาตรการที่จำเป็นในการบรรเทาการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์

จุลินทรีย์และสภาวะไร้น้ำหนักในอวกาศ

มีแบคทีเรียและเชื้อรามากกว่าร้อยสายพันธุ์ที่ได้รับการระบุจากภารกิจอวกาศของลูกเรือ [32]จุลินทรีย์เหล่านี้ดำรงอยู่และแพร่กระจายในอวกาศ มีความพยายามอย่าง มากเพื่อให้แน่ใจว่าความเสี่ยงจากการสัมผัสกับจุลินทรีย์จะลดลงอย่างมาก ยานอวกาศได้รับการฆ่าเชื้อตามแนวทางปฏิบัติในการควบคุมที่ดีโดยการล้างด้วยสารต้านจุลชีพ เช่นเอทิลีนออกไซด์และเมทิลคลอไรด์และนักบินอวกาศจะถูกกักกันเป็นเวลาหลายวันก่อนภารกิจ อย่างไรก็ตาม มาตรการเหล่านี้เพียงลดจำนวนจุลินทรีย์แทนที่จะกำจัดออกไป สภาวะไร้น้ำหนักอาจเพิ่มความรุนแรงของจุลินทรีย์บางชนิดได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องศึกษากลไกที่รับผิดชอบต่อปัญหานี้และนำการควบคุมที่เหมาะสมไปใช้เพื่อให้แน่ใจว่านักบินอวกาศโดยเฉพาะผู้ที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องจะไม่ได้รับผลกระทบ [34]

อันตรายทางกายวิภาคเนื่องจากสภาพแวดล้อม

งานของ Cain (2007) และคนอื่นๆ[35]ได้เห็นถึงความจำเป็นในการเข้าใจอันตรายและความเสี่ยงของการทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ ผลกระทบทั่วไปต่อการบินในอวกาศหรือแรงโน้มถ่วงที่ลดลง เช่น ที่อาจเกิดขึ้นบนดวงจันทร์หรือระหว่างการสำรวจดาวอังคาร รวมถึงปัจจัยทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลง เช่น น้ำหนักที่ลดลง ความดันของเหลว การพาความร้อน และการตกตะกอน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะส่งผลต่อของเหลวในร่างกายตัวรับแรงโน้มถ่วง และโครงสร้างรับน้ำหนัก ร่างกายจะปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ตามเวลาที่อยู่ในอวกาศ จะมี การเปลี่ยนแปลง ทางจิตสังคมที่เกิดจากการเดินทางในพื้นที่จำกัดของยานอวกาศ ด้วย สุขอนามัยด้านอวกาศ (และเวชศาสตร์อวกาศ) จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่อาจเกิดขึ้นกับลูกเรือ มิฉะนั้นมาตรการที่พัฒนาขึ้นเพื่อควบคุมอันตรายและความเสี่ยงด้านสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจะไม่ยั่งยืน การสื่อสาร ประสิทธิภาพ และการแก้ปัญหาที่ลดลงใดๆ อาจมีผลกระทบร้ายแรง

ในระหว่างการสำรวจอวกาศ จะมีโอกาส เกิด โรคผิวหนังอักเสบจากการสัมผัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสัมผัสกับสาร ที่ทำให้เกิดอาการแพ้ทางผิวหนัง เช่นอะคริเลต โรคผิวหนังดังกล่าวอาจเป็นอันตรายต่อภารกิจ เว้นแต่จะใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อระบุแหล่งที่มาของการสัมผัส เพื่อประเมินความเสี่ยงด้านสุขภาพ และด้วยเหตุนี้จึงกำหนดวิธีการในการบรรเทาการสัมผัส [36]

เสียงรบกวน

พัดลมคอมเพรสเซอร์มอเตอร์หม้อแปลงปั๊มฯลฯบนสถานีอวกาศนานาชาติ( ISS ) ล้วนสร้างเสียงรบกวน เนื่องจากสถานีอวกาศจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม จึงมีโอกาสเกิดเสียงรบกวนมากขึ้น นักบินอวกาศ ทอม โจนส์ ระบุว่าเสียงรบกวนเป็นปัญหามากกว่าในสมัยก่อนๆ ของสถานีอวกาศ เมื่อนักบินอวกาศสวมอุปกรณ์ป้องกันการได้ยิน ในปัจจุบัน ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันการได้ยิน และห้องนอนก็ติดตั้งฉนวนป้องกันเสียงรบกวน [37]

โครงการอวกาศของรัสเซียไม่เคยให้ความสำคัญกับระดับเสียงที่นักบินอวกาศ ต้องเผชิญมาก่อน (เช่น ที่เมียร์ระดับเสียงสูงถึง 70–72 เดซิเบล) ความดังที่น้อยกว่า 75 เดซิเบลไม่น่าจะทำให้สูญเสียการได้ยิน [38]ดูการสูญเสียการได้ยินที่เกิดจากเสียงรบกวนสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ซึ่งอาจส่งผลให้ไม่ได้ยินเสียงสัญญาณเตือนอันตรายโดยตัดเสียงรบกวนรอบข้าง เพื่อลดความเสี่ยงด้านเสียง วิศวกรของ NASA ได้สร้างฮาร์ดแวร์ที่มีการลดเสียงรบกวนในตัว ปั๊มลดแรงดันที่ผลิต 100 dB สามารถลดระดับเสียงรบกวนลงเหลือ 60 dB โดยการติดตั้งอุปกรณ์แยกสี่ตัว ไม่แนะนำให้ใช้อุปกรณ์ป้องกันการได้ยินเนื่องจากจะปิดกั้นสัญญาณเตือน การวิจัยเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสาขานี้ เช่นเดียวกับในด้านสุขอนามัยในอวกาศอื่นๆ เช่น มาตรการเพื่อลดความเสี่ยงของการสัมผัสกับรังสี วิธีการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียม เซ็นเซอร์ที่มีความไวมากขึ้นในการตรวจสอบสารอันตราย การปรับปรุงระบบช่วยชีวิต และข้อมูลทางพิษวิทยาเพิ่มเติมเกี่ยวกับ อันตรายจากฝุ่นดาวอังคารและดวงจันทร์

อันตรายจากรังสี

การแผ่รังสีอวกาศประกอบด้วยอนุภาคพลังงานสูง เช่นโปรตอนอัลฟาและอนุภาคหนักกว่าที่เกิดจากแหล่งกำเนิดเช่นรังสีคอสมิกทางช้างเผือกอนุภาคแสงอาทิตย์ที่มีพลังจากเปลวสุริยะและแถบรังสี ที่ติด อยู่ ความเสี่ยงต่อลูกเรือของสถานีอวกาศจะสูงกว่าบนโลกอย่างมาก และนักบินอวกาศที่ไม่มีการป้องกันอาจได้รับผลกระทบด้านสุขภาพที่ร้ายแรงหากไม่มีการป้องกัน รังสีคอสมิกทางช้างเผือกทะลุผ่านได้มาก และอาจไม่สามารถสร้างเกราะกำบังที่มีความลึกเพียงพอที่จะป้องกันหรือควบคุมการสัมผัสได้

รังสีที่ติดอยู่

สนามแม่เหล็กของโลกมีหน้าที่ในการก่อตัวของแถบรังสีที่ติดอยู่ซึ่งล้อมรอบโลก สถานีอวกาศนานาชาติโคจรอยู่ที่ระหว่าง 200 ไมล์ทะเล (370 กม.) ถึง 270 ไมล์ทะเล (500 กม.) หรือที่เรียกว่าวงโคจรโลกต่ำ (LEO) ปริมาณรังสีที่กักอยู่ใน LEO จะลดลงระหว่างค่าสูงสุดของดวงอาทิตย์และเพิ่มขึ้นในช่วงค่าต่ำสุดของดวงอาทิตย์ ความเสี่ยงสูงสุดเกิดขึ้นในภูมิภาค ความผิดปกติแอตแลนติกใต้

รังสีคอสมิกทางช้างเผือก

รังสี นี้กำเนิดจากนอกระบบสุริยะและประกอบด้วยนิวเคลียสอะตอมที่มีประจุแตกตัวเป็นไอออนจากไฮโดรเจนฮีเลียมและยูเรเนียม เนื่องจากพลังงานของมัน รังสีคอสมิกของกาแลคซีจึงสามารถทะลุผ่านได้มาก การป้องกันแบบบางถึงปานกลางมีประสิทธิภาพในการลดปริมาณรังสีที่เทียบเท่าที่คาดการณ์ไว้ แต่เมื่อความหนาของเกราะเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของเกราะก็จะลดลง

เหตุการณ์อนุภาคแสงอาทิตย์

สิ่งเหล่านี้คือการฉีดอิเล็กตรอน พลังงาน โปรตอนและอนุภาคอัลฟ่าเข้าไปในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ระหว่างการปะทุของแสงสุริยะ ในช่วงที่มีกิจกรรมสุริยะสูงสุด ความถี่และความเข้มของเปลวสุริยะจะเพิ่มขึ้น เหตุการณ์โปรตอนจากแสงอาทิตย์โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวหรือสองครั้งต่อวัฏจักรสุริยะ

ความรุนแรงและการหยุดชะงักของสเปกตรัมของ SPE มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของชีลด์ เปลวสุริยะเกิดขึ้นโดยไม่มีการเตือนล่วงหน้ามากนัก ดังนั้นจึงคาดเดาได้ยาก SPE จะเป็นภัยคุกคามที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อลูกเรือที่ไม่ได้รับการป้องกันในวงโคจรขั้วโลกภูมิศาสตร์ที่หยุดนิ่งหรือในวงโคจรระหว่างดาวเคราะห์ โชคดีที่ SPE ส่วนใหญ่มีอายุสั้น (น้อยกว่า 1 ถึง 2 วัน) ซึ่งทำให้ "ที่หลบภัยจากพายุ" ปริมาณน้อยเป็นไปได้

อื่น

อันตรายจากรังสีอาจมาจากแหล่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การวิจัยทางการแพทย์ เครื่องกำเนิดพลังงาน ไอโซโทปวิทยุหรือจากการทดลองเล็กๆ บนโลก ภารกิจทางจันทรคติและดาวอังคารอาจรวมถึงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำหรับพลังงานหรือระบบขับเคลื่อนนิวเคลียร์ ที่เกี่ยวข้อง นักสุขศาสตร์ด้านอวกาศจะต้องประเมินความเสี่ยงจากแหล่งรังสีอื่นๆ เหล่านี้ และดำเนินการที่เหมาะสมเพื่อลดความเสี่ยง

การทดสอบในห้องปฏิบัติการที่รายงานในวารสารฟิสิกส์พลาสมาและฟิวชั่นควบคุม[39]ระบุว่าสามารถพัฒนา "ร่ม" แม่เหล็กเพื่อหันเหการแผ่รังสีในอวกาศที่เป็นอันตรายออกไปจากยานอวกาศได้ "ร่ม" ดังกล่าวจะปกป้องนักบินอวกาศจากอนุภาคที่มีประจุเร็วมากซึ่งไหลออกไปจากดวงอาทิตย์ มันจะสร้างสนามป้องกันรอบๆ ยานอวกาศคล้ายกับสนามแม่เหล็กที่ห่อหุ้มโลก การควบคุมรังสีจากดวงอาทิตย์ รูปแบบนี้ มีความจำเป็นหากมนุษย์ต้องสำรวจดาวเคราะห์และลดความเสี่ยงต่อสุขภาพจากการสัมผัสกับผลกระทบร้ายแรงของรังสี จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาและทดสอบระบบเชิงปฏิบัติ

ดูสิ่งนี้ด้วย

อ้างอิง

  1. เคน, จอห์น อาร์. (2011) "สุขอนามัยในอวกาศ - ระเบียบวินัยใหม่เพื่อปกป้องสุขภาพของนักบินอวกาศที่ทำงานในอวกาศ" วารสารสมาคมดาวเคราะห์แห่งอังกฤษ . 64 : 179–185. รหัสบิบ :2011JBIS...64..179C.
  2. ปาเทล, ซารานา เอส.; บรันสเต็ตเตอร์, ไทสัน เจ.; ทาร์เวอร์, วิลเลียม เจ.; วิตไมร์, อเล็กซานดรา เอ็ม.; สวาร์ต ซารา อาร์.; สมิธ, สก็อตต์ ม.; ฮัฟฟ์, เจนิซ แอล. (2020-11-05) "ความเสี่ยงสีแดงสำหรับการเดินทางสู่ดาวเคราะห์สีแดง: ความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์ที่มีลำดับความสำคัญสูงสุดสำหรับภารกิจสู่ดาวอังคาร" แรงโน้มถ่วงต่ำของ npj 6 (1): 33. Bibcode :2020npjMG...6...33P. ดอย : 10.1038/s41526-020-00124-6 . ISSN  2373-8065. PMC 7645687 . PMID  33298950. 
  3. เคน, จอห์น อาร์. (2019) "ฝุ่นดาวอังคาร: การก่อตัว องค์ประกอบ พิษวิทยา ความเสี่ยงด้านสุขภาพจากการสัมผัสของนักบินอวกาศ และมาตรการในการลดความเสี่ยงจากการสัมผัส" ( PDF) วารสารสมาคมดาวเคราะห์แห่งอังกฤษ . 72 (5): 161–171.
  4. เคน, เจอาร์ (2011-01-01) "สุขอนามัยในอวกาศ - วินัยใหม่เพื่อปกป้องสุขภาพของนักบินอวกาศที่ทำงานในอวกาศ" วารสารสมาคมดาวเคราะห์แห่งอังกฤษ . 64 : 179–185. รหัสบิบ :2011JBIS...64..179C. ISSN  0007-084X.
  5. "ข้อมูลด่วนของกลุ่มดาวนายพราน" ( PDF) นาซ่า 4 สิงหาคม 2557 . สืบค้นเมื่อวันที่ 29 ตุลาคม 2558 .
  6. "รายงานเบื้องต้นเกี่ยวกับระบบส่งยานอวกาศและยานพาหนะอเนกประสงค์ของ NASA" (PDF ) นาซ่า มกราคม 2554 . สืบค้นเมื่อ 25 พฤษภาคม 2554 .
  7. เบอร์กิน, คริส (30 ตุลาคม พ.ศ. 2557) "EFT-1 Orion เสร็จสิ้นการประกอบและดำเนินการ FRR" NASASpaceflight.com _ สืบค้นเมื่อ10 พฤศจิกายน 2014 .
  8. เจงค์ส, เคน (1998) "สุขอนามัยอวกาศ". สถาบันวิจัยชีวการแพทย์อวกาศ เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 24 สิงหาคม 2550 . สืบค้นเมื่อ 5 กันยายน 2550 .
  9. ^ "บทบัญญัติด้านสุขอนามัยส่วนบุคคล" นาซ่า 2545. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 20 มิถุนายน 2543 . สืบค้นเมื่อ 5 กันยายน 2550 .
  10. ↑ ab "ถามนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์" นาซ่า เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 11 กันยายน พ.ศ. 2550 . สืบค้นเมื่อ 5 กันยายน 2550 .
  11. ^ "ระบบรวบรวมขยะ". นาซ่า 2545. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 18 กันยายน 2550 . สืบค้นเมื่อ 5 กันยายน 2550 .
  12. "การใช้ชีวิตในอวกาศ". นาซ่า 2545. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 10 กันยายน พ.ศ. 2550 . สืบค้นเมื่อ 5 กันยายน 2550 .
  13. มาร์ก แฮร์ริส (26 พฤศจิกายน พ.ศ. 2563) “นาซาตัดสินใจไม่ได้ว่านักบินอวกาศควรซักชุดชั้นในหรือไม่สืบค้นเมื่อ30 พฤศจิกายน 2020 .
  14. ↑ ab "การปล่อยก๊าซพิษ - นาซา". 2016-06-14 . สืบค้นเมื่อ2024-01-01 .
  15. เจมส์ เจ (1998) "พื้นฐานทางพิษวิทยาสำหรับการกำหนดข้อกำหนดการติดตามทางอากาศของยานอวกาศ" SAE ทรานส์ เจ. การบินและอวกาศ . ชุดเอกสารทางเทคนิคของ SAE 107–1: 854–89. ดอย :10.4271/981738. จสตอร์  44735810.
  16. "อพอลโล 1". history.nasa.gov _ สืบค้นเมื่อ2024-01-01 .
  17. ริปป์สไตน์ จูเนียร์, เวย์แลนด์ เจ. (1975) "บทบาทของพิษวิทยาในโครงการอวกาศอพอลโล" ( PDF) นาซ่า สืบค้นเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2023 .
  18. "แนวทางการสัมผัสสาร (SMACs และ SWEGs) - NASA" 16-03-2023 . สืบค้นเมื่อ2024-01-01 .
  19. ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของยานอวกาศสำหรับสารปนเปื้อนในอากาศ JSC 20584: ศูนย์อวกาศ NASA Johnson, ฮูสตัน, เท็กซัส, 1999
  20. อ่าน "แนวทางการพัฒนายานอวกาศที่มีความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตสำหรับสารปนเปื้อนในสถานีอวกาศ" ที่ NAP.edu 2535. ดอย :10.17226/21636. hdl :2060/19930001549. ไอเอสบีเอ็น 978-0-309-36645-8.
  21. การประชุมแผนงานยุทธศาสตร์การสำรวจดวงจันทร์ พ.ศ. 2548
  22. บีน, อัล และคณะ (1970) การสังเกตลูกเรือ นาซ่า SP-235 หน้า 1 29
  23. ↑ Stubbs, TJ "ลักษณะและความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ ของฝุ่นและพลาสมาบนพื้นผิวดวงจันทร์และในชั้นนอกโลก" (PDF) สถาบันจันทรคติและดาวเคราะห์ สืบค้นเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2023 .
  24. "ค่าฝุ่นแปรผัน: หัวข้อโดย Science.gov" www.science.gov . สืบค้นเมื่อ2024-01-01 .
  25. สไตน์เมตซ์, เอ็ดเวิร์ด (2018-05-03) "ฝุ่นละอองบนดวงจันทร์ที่หายใจเข้าไปอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านสุขภาพต่อนักบินอวกาศในอนาคต - SBU News " สืบค้นเมื่อ2024-01-01 .
  26. ดาร์เควนน์ ซี.; พริสก์, จีเค (2004) "ผลของการไหลย้อนกลับเล็กน้อยต่อการผสมของละอองลอยในบริเวณถุงลมของปอดมนุษย์" วารสารสรีรวิทยาประยุกต์ . 97 (6): 2083–9. ดอย :10.1152/japplphysiol.00588.2004. PMID15298988  .
  27. ดาร์เควนน์ ซี.; ไปวา ม.; พริสก์, จีเค (2000) "ผลของแรงโน้มถ่วงต่อการกระจายตัวและการสะสมของละอองลอยในปอดของมนุษย์หลังจากกลั้นหายใจเป็นระยะเวลาหนึ่ง" วารสารสรีรวิทยาประยุกต์ . 89 (5): 1787–92. ดอย :10.1152/jappl.2000.89.5.1787. PMID11053327  .
  28. เทย์เลอร์, แอลเอ (2000) ผลกระทบที่เป็นอันตรายของฝุ่นสำหรับกิจกรรมฐานดวงจันทร์: วิธีแก้ไขที่เป็นไปได้ เวิร์คช็อป New Views of the Moon, Lunar Planetary Inst., ต่อ 10. บทคัดย่อ
  29. พาลเมอร์, พีที; ลิเมโร, TF (2001) "แมสสเปกโตรมิเตอร์ในโครงการอวกาศของสหรัฐฯ: อดีต ปัจจุบัน และอนาคต" วารสารสมาคมอเมริกันเพื่อแมสสเปกโตรมิเตอร์ . 12 (6): 656–75. ดอย : 10.1016/S1044-0305(01)00249-5 . PMID11401157  .
  30. เทย์เลอร์, ปีเตอร์ วิลเลียม (30-07-2558) "ผลกระทบของการบินอวกาศต่อความรุนแรงของแบคทีเรียและความไวต่อยาปฏิชีวนะ" การติดเชื้อและการดื้อยา 8 : 249–262. ดอย : 10.2147/IDR.S67275 . ISSN  1178-6973. PMC 4524529 . PMID26251622  . 
  31. แอนเดอร์สัน, รูเพิร์ต ดับเบิลยู (12 มิถุนายน พ.ศ. 2558) บทสรุปจักรวาล: เวชศาสตร์อวกาศ ลูลู่ดอทคอม พี 29. ไอเอสบีเอ็น 978-1-329-05200-0.
  32. โคโลราโด, ออดรี เอ.; คาสโตร-วอลเลซ, ซาราห์ แอล.; ออตต์, ซี. มาร์ก (2021) "คู่มือนักวิจัยด้านการวิจัยจุลินทรีย์ในสถานีอวกาศนานาชาติ" ( PDF) นาซ่า สืบค้นเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2023 .
  33. ลินช์, เอสวี และมาร์ติน, เอ. (2005) "การเดินทางของสภาวะไร้น้ำหนัก: มนุษย์และจุลินทรีย์ในอวกาศ" นักชีววิทยา . 52 (2): 80–87. S2CID  13905367.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  34. "ความเสี่ยงของผลกระทบต่อสุขภาพอันเนื่องมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับจุลินทรีย์". NASA - แผนงานการวิจัยของมนุษย์ 5 ธันวาคม 2546 . สืบค้นเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2023 .
  35. ไวท์, โรนัลด์ เจ.; เอเวอร์เนอร์, มอริซ (2001) "มนุษย์ในอวกาศ". ธรรมชาติ . 409 (6823): 1115–1118. Bibcode :2001Natur.409.1115W. ดอย :10.1038/35059243. PMID  11234026. S2CID  4361283.
  36. โทบัค, เอซี; โคห์น เอสอาร์ (1989) "แถลงการณ์ของเวชศาสตร์อวกาศ: ขอบเขตผิวหนังวิทยาครั้งต่อไป" วารสาร American Academy of Dermatology . 20 (3): 489–95. ดอย :10.1016/s0190-9622(89)70062-1. PMID2645326  .
  37. โจนส์, ทอม (27 เมษายน 2559). “ถามนักบินอวกาศ: บนสถานีอวกาศเงียบไหม?” นิตยสารอากาศและอวกาศ สืบค้นเมื่อ2018-01-03 .
  38. "การสูญเสียการได้ยินจากเสียงรบกวน". สธ . 18-08-2558 . สืบค้นเมื่อ2018-01-03 .
  39. แบมฟอร์ด. อาร์ (2008) ปฏิสัมพันธ์ของพลาสมาที่ไหลกับสนามแม่เหล็กไดโพล: การวัดและการสร้างแบบจำลองของช่องไดแมกเนติกที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันยานอวกาศ ฟิสิกส์พลาสมาและฟิวชั่นควบคุม 50 (12): 124025. Bibcode :2008PPCF...50l4025B. ดอย :10.1088/0741-3335/50/12/124025. S2CID  14694731.

แหล่งที่มา

  • การบินอวกาศของ British Interplanetary Society (BIS) – จดหมายและอีเมล (กันยายน 2549 หน้า 353)
  • BIS Spaceflight – จดหมายและอีเมล (ธันวาคม 2550 หน้า 477)

ลิงค์ภายนอก

  • คุณสระผมในอวกาศได้อย่างไร? – วิศวกรการบิน Expedition 36 คาเรน ไนเบิร์ก
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Astronautical_hygiene&oldid=1193277000"