Foarte curând, un chirurg robot își poate începe practica pe orbită – și, deși nu va fi o mașină umanoidă metalică, purtând o haină albă și ținând un bisturiu, misiunea sa este totuși fascinantă.
Marți (30 ianuarie), oamenii de știință au trimis o mulțime de experimente inovatoare către Statia Spatiala Internationala (ISS) prin Northrop Grumman’s Cygnus nava spatiala. Cele 8.200 de lire de marfă au ajuns în siguranță la ISS joi (1 februarie).
Unul dintre experimentele de la bord a fost un dispozitiv robotizat de două lire (0,9 kilograme), cam la fel de lung ca antebrațul tău, cu două brațe controlabile care țin o prindere și, respectiv, o pereche de foarfece. Dezvoltat de o companie numită Virtual Incision, acest fel de robot doctor este construit pentru a putea comunica într-o zi cu medicii umani de la sol în timp ce se introduce într-un pacient astronaut pentru a efectua proceduri medicale cu mare precizie.
Programul Artemis al NASA, de exemplu, speră să aibă cizme pe Lună în 2026 – în plus, asta ar trebui să deschidă calea pentru o zi în care omenirea poate spune că a ajuns pe Planeta Roșie. Și împreună, se așteaptă ca acele misiuni să deschidă calea către un viitor îndepărtat în care se îmbarcă omenirea Mai adânc călătorii în spațiu, poate către Venus sau, dacă visăm cu adevărat, dincolo de sistem solar. Așadar, pentru a se asigura că astronauții rămân în siguranță în spațiu – un mediu în care literalmente nu sunt făcuți să supraviețuiască – oamenii de știință vor să se asigure că tratamentul medical bazat pe spațiu va avea progrese în tandem cu rachetele care îi vor duce pe astronauții aceia oriunde ar merge. .
Un exemplu rapid care îmi vine în minte este modul în care, în 2021, chirurgul de zbor al NASA Josef Schmid a fost „holoportat” la ISS prin tehnologia HoloLens. E ca și cum realitatea virtuală se întâlnește cu FaceTime și realitatea augmentată, dacă asta are sens.
Cu toate acestea, după cum explică echipa, nu numai că această misiune de chirurgie robotică ar putea aduce beneficii oamenilor care explorează vidul spațiului, ci și celor care trăiesc chiar aici pe Pământ. „Dacă aveți un specialist care este un chirurg foarte bun, acel specialist ar putea apela în diferite locații și poate ajuta cu telechirurgie sau operație la distanță”, a spus Farritor. „Numai aproximativ 10% din sălile de operație de astăzi sunt robotizate, dar nu vedem niciun motiv care să nu fie 100%.
Acesta ar fi un avantaj deosebit de crucial pentru spitalele din zonele rurale, unde sunt disponibili mai puțini specialiști și unde sălile de operație sunt limitate. De fapt, după cum a explicat Farritor, Virtual Incision nu este doar finanțată de NASA, ci și de armată. „Ambele grupuri vor să facă operații în locuri nebunești”, a spus el, „și roboții noștri mici se pretează la o astfel de mobilitate”.
Ce a mai urcat?
Micul doctor robot era departe de a fi singur pe nava spațială Cygnus în timp ce se îndrepta spre ISS; în cadrul aceleiași prezentări în care Farritor a discutat despre Virtual Incision, alți experți au vorbit despre ceea ce au transmis luni.
În primul rând, doctorul are un prieten robot care i se alătură în laboratorul orbital – un braț robotic. Acest braț a fost deja testat în limitele stației înainte, dar cu această nouă misiune echipa speră să-l testeze în condiții complet nepresurizate.
„Deconectarea, reconectarea, mutarea obiectelor, acesta este genul de lucruri pe care le-am făcut cu prima investigație”, a spus May Murphy, directorul de programe la compania NanoRacks. „În felul creștem complexitatea… vom opri ce instrumente folosim, vom putea folosi analogi de șurubelniță și lucruri de genul acesta; asta ne va permite să lucrăm și mai mult. .”
„Putem privi chiar și dincolo de simpla luare a ceva la care echipajul ar trebui să-și petreacă timp lucrând”, a continuat ea. „Acum, avem și capacitatea de a face lucrări suplimentare în medii mai dure la care nu vrem neapărat să expunem echipajul”.
The Agenția Spațială EuropeanăÎntre timp, a trimis o imprimantă 3D care poate crea piese metalice mici. Scopul aici este de a vedea cum se comportă structura metalului imprimat 3D în spațiu în comparație cu metalul imprimat 3D de pe Pământ. Semiconductori imprimați 3D, componente cheie ale majorității dispozitivelor electronice, vor fi testați și pentru un motiv similar.
„Când vorbim despre a avea vehicule în spațiu pentru perioade mai lungi de timp, fără a putea aduce proviziile în sus și în jos, trebuie să putem imprima unele dintre aceste piese mai mici în spațiu, pentru a ajuta la integritatea vehiculului în timp.” a spus Meghan Everett, om de știință adjunct al programului ISS al NASA.
Potrivit lui Everett, acest lucru ar putea ajuta oamenii de știință să învețe dacă anumite tipuri de materiale care nu sunt imprimabile 3D pe Pământ pot fi imprimate 3D în spațiu. „Unele date preliminare sugerează că putem produce de fapt produse mai bune în spațiu în comparație cu Pământul, ceea ce s-ar traduce direct într-o electronică mai bună în capacități de producere a energiei”, a spus ea.
Un alt experiment lansat luni analizează efectele microgravitației asupra pierderii osoase. Cunoscut ca MABL-A, se va analiza rolul a ceea ce sunt cunoscute sub numele de celule mezenchimale (asociate cu măduva osoasă) și modul în care s-ar putea schimba atunci când sunt expuse la mediul spațial. Acest lucru ar putea oferi o perspectivă asupra pierderii osoase a astronauților – o problemă majoră bine documentată pentru exploratorii spațiului – precum și asupra dinamicii îmbătrânirii umane. „Ne vom uita, de asemenea, la genele care sunt implicate în formarea oaselor și la modul în care gravitația le-a afectat”, a spus Abba Zubair, profesor de medicină de laborator și patologie la Clinica Mayo.
Lisa Carnell, directorul de divizie pentru Divizia de Științe Biologice și Fizice a NASA, a vorbit despre misiunea Apex-10 care a condus-o și ea, care va vedea cum interacționează microbii vegetali în spațiu. Acest lucru ar putea ajuta la decodarea modului de creștere a productivității plantelor pe Pământ.
Calculatoare și retine
Două dintre celelalte experimente cheie discutate în timpul prezentării au inclus un computer spațial și un ochi artificial – ei bine, o retină artificială, mai exact. Vom începe cu cel din urmă.
Nicole Wagner, CEO al unei companii numită LambdaVision, are un obiectiv uimitor: să restabilească vederea milioanelor de pacienți care sunt orbiti de bolile degenerative ale retinei în stadiu terminal, cum ar fi degenerarea maculară și retinita pigmentară.
Pentru a face acest lucru, ea și echipa ei încearcă să dezvolte o retină artificială pe bază de proteine, care este construită printr-un proces cunoscut sub numele de „depunere electrostatică strat cu strat”. Pe scurt, aceasta constă în depunerea mai multor straturi ale unui tip special de proteină pe o schelă. „Gândește-te la schelă aproape ca la o bucată de tifon țesut strâns”, a spus Wagner.
Cu toate acestea, după cum explică ea, acest proces pe Pământ poate fi împiedicat de efectele gravitației. Și orice imperfecțiune a straturilor poate strica performanța retinei artificiale. Deci… ce zici de microgravitație? Până în prezent, LambdaVision a efectuat peste opt misiuni către ISS, spune ea, iar experimentele au arătat că microgravitația generează într-adevăr straturi mai omogene și, prin urmare, filme subțiri mai bune pentru retină.
„În această misiune”, a spus ea, „ne uităm la trimiterea unei forme sub formă de pulbere de bacteriorodopsină la ISS care va fi apoi resuspendată într-o soluție și vom folosi instrumente speciale, în acest caz spectrometre, pentru a analiza calitatea și puritatea proteinelor pe Stația Spațială Internațională, precum și pentru a valida acest proces utilizat pentru a pune proteina în soluție.”
Vă puteți imagina dacă medicii ar putea comanda câteva retine artificiale care să fie dezvoltate în spațiu într-o zi, apoi livrate la sol pentru implantare într-un pacient. Și că tot acest proces ar putea să-și dea cuiva vederea înapoi?
În ceea ce privește computerul spațial, Mark Fernandez, investigatorul principal al proiectului Spaceborne Computer-2, a pus o ipoteză. “Astronauții pleacă într-o plimbare în spațiu și, după ziua lor de muncă, mănușile sunt examinate pentru uzură”, a spus el. “Acest lucru trebuie făcut de fiecare astronaut, după fiecare plimbare în spațiu, înainte ca mănușile să poată fi folosite din nou”.
În mod normal, explică Fernandez, echipa face o grămadă de fotografii de înaltă rezoluție ale mănușilor potențial contaminate, apoi trimite acele imagini spre analiză.
Această analiză, spune el, durează de obicei aproximativ cinci zile pentru a se termina și a reveni. Așadar, în speranța că va rezolva problema, echipa a dezvoltat un model AI în colaborare cu NASA și Microsoft, care poate face analiza direct pe stație și zonele de semnalizare. Fiecare final durează aproximativ 45 de secunde. „Vom merge de la cinci zile la doar câteva minute”, a spus el, adăugând că echipa a făcut și analize ADN efectuate de obicei pe stația spațială în aproximativ 12 minute. În mod normal, a subliniat el, asta ar dura luni de zile.
Însă, echipa vrea să se asigure că serverele Spaceborne Computer-2 vor funcționa corect în timp ce se află pe ISS, de aici și sarcina utilă Cygnus. Asta va marcați-l pe cel al companiei a treia misiune ISS.
„Laboratorul Național ISS are atât de multe beneficii pe care le atribuie națiunii noastre”, a spus Carnell. „Creează un univers de noi posibilități pentru următoarea generație de oameni de știință și ingineri”.
Postat inițial pe Space.com.