موفقیت‌هایی را که بشر تاکنون در زمینه هوافضا کسب کرده مدیون حیواناتی است که جان خود را فدای افزایش دانش بشر درباره شرایط سخت فضا کردند. اولین راکت‌های تحقیقاتی زیستی، موشک‌های V-۲ای بودند که از آلمان‌ها، در جنگ جهانی دوم به غنیمت گرفته شده بودند. این موشک‌ها، به همراه حیوانات درونشان، توسط آمریکایی‌ها در سال ۱۹۴۹ به ارتفاعات بالای جو پرتاب شدند.
از آنجاکه اکثر این آزمایش‌ها ناموفق بودند، آمریکایی‌ها، برای حدود پنج سال، تحقیقات زیست فضایی خود را متوقف کردند. از آن زمان تاکنون، از جانداران گوناگونی در آزمایشگاه‌های زیست پزشکی فضایی استفاده شده است. آمریکایی‌ها بیشتر از میمون‌ها در پرتاب استفاده می‌کردند در حالی‌که روس‌ها و فرانسوی‌ها به ترتیب بیشتر از سگ و گربه در تحقیقات فضایی بهره گرفتند. از ابتدای تعریف پروژه‌های فضایی، پرتاب‌های متعددی توسط دانشمندان فضایی در نقاط مختلف جهان انجام شد تا درنهایت توانستند به دانش ارسال و بازیابی سالم موجودات زنده به فضا دست یابند که البته بسیاری از این پرتاب‌ها به دلایل مختلف، با عدم موفقیت همراه بوده است. میمون‌هایی پرتاب ۱ الی ۶ آمریکایی‌ها هیچ کدام زنده بازیابی نشدند و هرکدام به دلیلی از بین رفتند.
تحقیقات زیست پزشکی فضایی از ۹ سال پیش در پژوهشکده سامانه‌های فضانوردی (پژوهشگاه هوافضای سابق) شروع شده است و تاکنون مطالعات موفقیت‌آمیزی در حوزه‌های مختلف این علم به‌دست آورده است. در این مطالعه سعی شده است تا از تجربیات کشورهای پیشرفته استفاده شود و راه‌حلهای عملیتری برای پیشبرد دانش زیستپزشکی فضایی ارائه شود. کاوشگر پیشگام، با اهداف متعددی در راستای توسعه تحقیقات زیستپزشکی فضایی موجود زنده را به فضای زیرمداری پرتاب می‌کند. از جمله این اهداف می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- انتخاب و تأمین موجودی که تحمل شرایط پروازی و توان تعلیم‌پذیری و آموزش را داشته باشد.
- آماده‌سازی و حساسیت‌زدایی موجود زنده برای پرتاب
- مطالعه علائم حیاتی موجود زنده در مراحل آماده‌سازی
- پرتاب موجود زنده به ارتفاعات زیرمداری
- مطالعه تأثیر شرایط پرتاب بر موجود زنده از طریق کسب داده‌های به‌دست آمده در حین پرواز
- ریکاوری موجود زنده
- مطالعه برگشت‌پذیری تغییرات فیزیولوژیک ناشی از استرس‌های قبل و در حین پرواز، پس از بازگشت به زمین
- استفاده از داده‌های به‌دست آمده در جهت اصلاح و افزایش کیفیت پرتاب‌های آینده برای انتقال حیات به فضا
در مرحله اول و در انتخاب حیوان، میمون انتخاب شد تا هم قابلیت تعلیم‌پذیری و هم شباهت بالایی به انسان داشته باشد تا بتوان دانش کسب‌شده را به انسان تعمیم داد. میمون از لحاظ فرم بدن نیز به انسان شبیه است بنابراین دانشی که در طراحی صندلی و محل نشستن آن کسب می‌شود نیز می‌توان برای انسان هم استفاده کرد. ویژگی‌های مناسب میمون عبارت است از:
- سیستم عصبی بسیار تکامل‌یافته و شبیه انسان
- قدرت بالای یادگیری
- قدرت بالای حافظه
- شباهت بالای فیزیولوژی آن به انسان
میمون استفاده شده در محموله کاوشگر پیشگام، ماکاکا مولاتا (Macaca mulatta) بود که اغلب میمون رزوس نامیده می‌شود. میمون‌های ماکاکا به عنوان میمون‌های دنیای قدیم در اکثر نقاط جهان خصوصاً آفریقا و جنوب شرق آسیا پراکنده هستند و به جهت نگهداری آسان در اسارت و استفاده گسترده در باغ وحش‌ها، آزمایشگاه‌ها و حیوان خانگی از شناخته‌شده‌ترین انواع میمون است. در حال حاضر بیست و دو گونۀ مختلف ماکاکا شناسایی شده‌اند. بسیاری از این گونه‌ها خصوصاً میمون‌های رزوس در آزمایش‌های زیست‌شناسی و روان‌شناسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آمریکایی‌ها هم در پرتاب‌های خود از میمون‌های رزوس استفاده کرده‌اند.
از آنجا که بعضی از بیماری‌ها بین انسان و میمون مشترک است و میمون انتخاب شده ممکن است دارای بیماری‌های انگلی و ویروسی مختلفی باشد، به‌منظور حفظ ایمنی، میمون‌ها در مرحله اول قرنطینه شده و آزمایش‌های مختلف برای بررسی وجود بیماری‌های مختلف بر روی آنها انجام شد. پس از طی زمان قرنطینه و اطمینان از سالم بودن، حساسیت‌زدایی و آماده‌سازی آنها برای پرتاب شروع شد. همچنین به دلیل شرایط سخت پرتابی چون ارتعاش و شتاب، سعی شد تا میمون‌هایی انتخاب شوند که مشکلات بدنی، تنفسی یا قلبی نداشته باشند. برای این منظور، بعد از سپری شدن زمان قرنطینه‌سازی، از تمامی میمون‌ها، آزمایش‌های اکوکاردیوگرافی قلب، رادیوگرافی سینه و ریه، و سونوگرافی احشای داخلی و شکم صورت گرفت و ۷ میمون که مشکل قلبی، تنفسی و بدنی نداشتند انتخاب شدند و بر روی ۴ تای آنها حساسیت زدایی و آماده‌سازی برای پرتاب شروع شد .
فرایند پرتاب برای حیوانات بسیار استرس‌زاست؛ به‌طوری‌که استرس ایجادشده، میتواند از طرق مختلف موجب مرگ جاندار شود، بنابراین باید به این نکته توجه داشت که مواجهه با شرایط شبیه‌سازی شده، مهم‌ترین بخش آماده‌سازی این جانداران برای پرتاب است. این مواجهه باید به تدریج و گام به گام پیش رود تا موجود در طی فرایند آماده‌سازی نیز دچار استرس و آسیب نشود و پرخاشگری و حالت حمله نداشته باشد.
از جمله مواردی که جاندار را با آن مواجهه و سازگار شد عبارت بود از: لباس، فیکسچر تست محیطی، دستگاه‌های ثبت علائم حیاتی، فضا و محیط کپسول زیستی، شتاب محموله، ارتعاش و دوران‌های محموله. در ارتباط با صوت و دما، از عایق‌های صوتی و دمایی در کپسول استفاده شد تا موجود در حین پرتاب دچار استرس نشود. آماده‌سازی‌ها مرحله به مرحله و با صبر زیاد از شرایط ساده به سخت انجام شد تا موجود به تدریج و بدون وارد شدن فشار اضافی و استرس به آن به تدریج با شرایطی که باید در پرتاب تحمل کند سازگار شود. همچنین در ارتباط با شتاب و ارتعاش، شتاب و ارتعاش‌هایی که آسیب زننده بود از استانداردها استخراج و از تست‌ها حذف شد. برای جلوگیری از وارد شدن این شتاب‌ها و ارتعاش‌ها به موجود در مراحل اولیه و طراحی مفهومی پروژه به موتور محموله الزام شد تا این شتاب‌ها و ارتعاش‌های آسیب زننده به موجود اعمال نشود و همچنین متخصصان کپسول زیستی نیز در طراحی کپسول از ایزولاتورهایی استفاده کردند تا این عوامل به موجود اعمال نشود. برای انجام تست‌های شتاب و ارتعاش از لباس مناسب و مخصوص استفاده شد تا بتوان توسط آن میمون را در فیکسچر ثابت نمود.
مراحل انتخاب و آزمایش‌های انجام شده در حدود ۲۰ ماه به طول انجامید. تمامی‌تست‌های آماده‌سازی موجود با توجه به استانداردهای ناسا و استانداردهایی که برای کار با حیوانات وجود دارد و همچنین مسائل اخلاقی در کار با حیوانات و استفاده از حیوانات برای آزمایش‌های زیستی صورت گرفت. به منظور اطمینان از سلامت و آسیب ندیدن میمون‌ها در طی فرایند آماده‌سازی، آزمایش‌های بالینی شامل آزمایش‌های خون، ادرار، مدفوع، اکوکاردیوگرافی قلب، رادیوگرافی سینه و ریه، و سونوگرافی احشای داخلی و شکم در طی تست‌ها و در نهایت پس از پایان تست‌ها انجام شد. در حین هر تست نیز ضربان قلب، نوار قلب، نرخ تنفس و دمای بدن در سه نوبت قبل، حین و بعد از تست اندازه‌گیری می‌شد. داده‌های به‌دست آمده در تست‌ها بعد از هر تست ارزیابی می‌شد و در تعریف تست بعدی مورد استفاده قرار می‌گرفت. همچنین پس از خاتمه تست‌ها، داده‌های آماده‌سازی تمامی میمون‌های آموزش دیده ارزیابی و تحلیل شد و میمونی برای پرتاب انتخاب شد که از همه میمون‌ها آماده‌تر بود و در طول تست‌ها نسبت به سایر میمون‌ها کمتر دچار استرس شده بود و از سایرین مقاوم‌تر به شرایط پرتابی بود. این ارزیابی‌ها حتی در سایت پرتاب نیز انجام شد و رفتار و علائم حیاتی میمون‌ها در سایت پرتاب در روزهای قبل از پرتاب چک شد تا انتخاب کاندید پرتاب به درستی صورت پذیرد.
از آن جا که تکان‌ها و ارتعاشات راکت میتواند باعث وارد شدن ضربه به سر و گردن میمون شود؛ فیکس و ثابت‌کردن میمون در راکت اهمیت بسیار بالایی دارد. بدین منظور تصمیم گرفته شد تا قالبی برای میمون ساخته شود تا میمون در داخل آن فیکس و حرکات سر و گردن محدود شود. به منظور تهیه قالب، ابتدا از بدن میمون، قالب گچی با استفاده از گچ‌های پزشکی (شکسته‌بندی) تهیه شد و سپس از روی قالب گچی، قالب اصلی تهیه شد. میمون توسط لباس در قالب ثابت می‌شد. برای هر میمون دو نوع لباس تهیه شد: لباس با پارچه توری و توسی رنگ و لباس با پارچه مخمل سرمه‌ای رنگ. در برای پرتاب از لباس مخمل استفاده شد. سطح داخلی قالب با پارچه مخمل پوشانده شد تا سختی قالب آسیبی به بدن میمون نرساند.
نام میمون پرتاب‌شده «آفتاب» و از جنس «مذکر» است که در این پرتاب بخاطر نخستین پرواز زیر مداری ایران پیشگام نامیده می‌شود. تله‌متری داده‌های ضربان قلب و دمای بدن، قبل و حین پرتاب حاکی از سلامت کامل میمون در کل مسیر پرتاب بود. همچنین شرایط محیطی کپسول با توجه به داده‌های دما، فشار، میزان گاز اکسیژن، دی‌اکسید کربن و رطوبت در محدوده مجاز و قابل تحمل موجود بود. پس از بازیابی، موجود زنده توسط دامپزشک معاینه شد. نتایج معاینات اولیه نیز حاکی از سلامت کامل میمون بود. در حال حاضر ( ۵ روز پس از پرواز) این میمون دارای سلامت کامل است و تحت نظارت دامپزشکی است. همچنین آزمایش‌های کامل بالینی شامل آزمایش‌های خون، ادرار، مدفوع، اکوکاردیوگرافی قلب، رادیوگرافی ریه، سونوگرافی احشای داخلی و شکم بر روی آن انجام و سلامت کامل آن تأیید گردید و برای مدت یک تا دو ماه نیز از لحاظ فیزیولوژیکی مطالعه و بررسی خواهد شد.
تصویر زیر ضربان قلب میمون را تقریبا ۲ دقیقه قبل از پرواز تا انتهای پرواز نشان میدهد. لازم به ذکر است ضربان قلب میمون در کل فرآیند به وسیله تجهیزات مخصوص اندازه‌گیری شده و به ایستگاههای زمینی مخابره شده است. روند تغییرات نشان دهنده طبیعی بودن آن در پرواز بوده و موید آموزشهای دقیق و کامل میمون در فرآیند آماده سازی است.
از:پژوهشکده سامانه های فضایی
ویرایش بوسیله کاربر
11 سال پیش
|
دلیل ویرایش: نامشخص
PC Flight Simulation Geek Since 1998
