वायेजर 1 अंतरिक्ष यान फरवरी में 25 बिलियन किमी दूर था, कहीं सौर मंडल के बाहरी किनारे में। यह सबसे दूर एक मानव निर्मित अंतरिक्ष यान पृथ्वी से चला गया है। उम्मीद यह है कि दूर के भविष्य में, एक मानव अंतरिक्ष यात्री वहां जा सकेंगे जहां वायेजर 1 रहा है – एक यात्रा जो कई वर्षों की स्पेसफ्लाइट लग सकती है।

एक महत्वपूर्ण कारक जो इस तरह की यात्राओं पर एक अंतरिक्ष यात्री की भलाई को निर्धारित करता है, वह है थर्मोरेग्यूलेशन: एक स्थिर आंतरिक तापमान बनाए रखने के लिए उनके शरीर की क्षमता। अंतरिक्ष के अद्वितीय माइक्रोग्रैविटी वातावरण में, यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण चुनौतियों का सामना करती है।

अब, इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ स्पेस साइंस एंड टेक्नोलॉजी (IIST), तिरुवनंतपुरम के शोधकर्ताओं ने एक अध्ययन रिपोर्ट करते हुए प्रकाशित किया है कि “माइक्रोग्रैविटी लगातार शरीर के तापमान को बढ़ाती है, तरल पदार्थों के साथ थर्मल बैलेंस में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं,” शाइन एसआर के शब्दों में, IIST में एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के एक प्रोफेसर और अध्ययन के एक लेखक।

मानव शरीर अन्य मापदंडों के बीच उम्र, फिटनेस स्तर और शरीर में वसा के आधार पर तापमान परिवर्तन के लिए अलग -अलग प्रतिक्रिया करता है। अंतरिक्ष की तरह निकट-शून्य गुरुत्वाकर्षण वाले वातावरण में, मानव शरीर काफी बदलता है, हड्डियों, मांसपेशियों, हृदय, प्रतिरक्षा प्रणाली, चयापचय, यहां तक ​​कि व्यक्तिगत कोशिकाओं को प्रभावित करता है। परिणामी जटिलताओं में से कुछ गंभीर हो सकती हैं, इसलिए अंतरिक्ष एजेंसियों और अंतरिक्ष यात्रियों की लगातार अंतरिक्ष यात्री के शरीर के तापमान की निगरानी की जाती है।

विशिष्ट परिस्थितियों में तापमान को विनियमित करने के लिए शरीर की क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए एक कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करने वाले वैज्ञानिकों को भी “अंतरिक्ष में देखे गए शारीरिक परिवर्तनों, रक्त शिफ्ट, चयापचय भिन्नता, मांसपेशियों के शोष और पर्यावरणीय प्रभावों” सहित “शारीरिक परिवर्तनों के लिए भी होना चाहिए।

शाइन ने कहा कि उनकी टीम ने मानव थर्मोरेग्यूलेशन का एक 3 डी कम्प्यूटेशनल मॉडल विकसित किया है जो “रक्त पुनर्वितरण, रक्त की मात्रा में कमी, चयापचय में परिवर्तन, और हड्डी और मांसपेशियों में परिवर्तन सहित थर्मोरेग्यूलेशन पर माइक्रोग्रैविटी के प्रभावों को अनुकरण करने के लिए इन परिवर्तनों को शामिल करता है।

IIST में PHD छात्र और अध्ययन के पहले लेखक, Chithramol MK के अनुसार, टीम के अध्ययन पर्याप्त और साथ ही चयापचय परिवर्तनों पर सुलभ डेटा द्वारा सीमित थे। उन स्थितियों में जहां डेटा अनुपलब्ध था, उन्होंने कहा कि उन्होंने परीक्षण किया कि कैसे विभिन्न कारकों ने उनके परिणाम बदल दिए और उनके प्रभाव का आकलन करने के लिए अपने “सर्वोत्तम निर्णय और मानक इंजीनियरिंग प्रथाओं” का उपयोग किया।

मॉडल गणितीय समीकरणों का उपयोग करता है कि कैसे तीन आयामों में शरीर के माध्यम से गर्मी चलती है, और पसीने और कंपकंपी जैसे तंत्र के लिए खाते हैं, कपड़ों का प्रभाव, महत्वपूर्ण अंगों द्वारा उत्पन्न गर्मी, और अन्य कारक जो इस बात पर कहते हैं कि एक शरीर अपने तापमान को कैसे नियंत्रित करता है।

प्रत्येक कारक को अलग से मॉडल किया जाता है और फिर थर्मोरेग्यूलेशन पर माइक्रोग्रैविटी के समग्र प्रभाव को समझने के लिए संयुक्त किया जाता है।

टीम इसके निष्कर्ष प्रकाशित किए में मॉडल के साथ अंतरिक्ष अनुसंधान में जीवन विज्ञान 29 मार्च को।

“हमारे निष्कर्षों से पता चलता है कि माइक्रोग्रैविटी वातावरण में निचले अंगों से ऊपरी शरीर तक रक्त का पुनर्वितरण शरीर के तापमान वितरण को काफी प्रभावित करता है,” शाइन और चिथ्रामोल ने कहा।

विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने बताया कि जब पैर और हाथ कूलर हो जाते हैं, क्योंकि शरीर माइक्रोग्रैविटी में अधिक समय बिताता है, तो सिर, पेट और कोर गर्म हो जाता है।

मॉडल ने यह भी संकेत दिया कि जब अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष में व्यायाम करते हैं, तो उनके शरीर का तापमान पृथ्वी पर होने की तुलना में तेजी से बढ़ता है।

माइक्रोग्रैविटी में 2.5 महीने से अधिक, 30% कम पसीने और 36% अधिक चयापचय पर विचार करते हुए, शरीर का तापमान उड़ान से पहले 36.3º C से लगभग 37.8º C तक बढ़ सकता है। यदि कोई समान परिस्थितियों में व्यायाम कर रहा था, तो तापमान 40 the C. के करीब होगा।

शोधकर्ताओं ने पुष्टि करने में सक्षम थे कि उनका मॉडल यूएसएसआर और रूस के पूर्ववर्ती एमआईआर स्पेस स्टेशन पर अंतरिक्ष यात्रियों के शरीर के तापमान को अनुकरण करने के लिए इसका उपयोग करके वास्तविक परिणामों की भविष्यवाणी करने में सक्षम था और अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर जहाज पर, फिर अपने आउटपुट की तुलना आधिकारिक रिपोर्टों से की। वे मेल खाते थे।

अधिकांश वर्तमान मॉडल जो अनुमान लगाते हैं कि कैसे निकाय तापमान को विनियमित करते हैं, ज्यादातर गैर-भारतीय आबादी से डेटा का उपयोग करते हैं। विभिन्न शरीर प्रकार और शारीरिक प्रक्रियाएं थर्मोरेग्यूलेशन को अलग तरीके से संशोधित करती हैं; एक जनसंख्या समूह के लिए विशिष्ट एक मॉडल दूसरे समूह पर लागू होने पर विशिष्ट परिणामों की भविष्यवाणी करने में विफल हो सकता है।

जैसा कि थर्मोरेग्यूलेशन मॉडल बताते हैं कि कोई व्यक्ति तापमान में बदलाव का जवाब कैसे देता है, उनका उपयोग कई रोजमर्रा की स्थितियों में भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, क्लॉथियर्स ऐसे मॉडलों का उपयोग करते हैं, जो उनके उत्पादों को गर्म या ठंडा रखते हैं। आर्किटेक्ट इस तरह के मॉडलों का उपयोग इमारतों को अपने रहने वालों के गर्मी के तनाव को कम करने के लिए करते हैं। चिकित्सा में, विशेष रूप से हृदय की सर्जरी के दौरान, थर्मोरेग्यूलेशन मॉडल का अनुमान है कि एक मरीज के शरीर का तापमान कैसे बदलता है, दोनों डॉक्टरों और रोगियों को जटिलताओं से बचने में मदद करता है।

IIST टीम के अनुसार, ये मॉडल सार्वभौमिक थर्मल क्लाइमेट इंडेक्स की गणना करते हैं – एक संख्या जो इंगित करती है कि हवा, आर्द्रता और धूप जैसे कारकों पर विचार करके यह कितना गर्म या ठंडा लगता है।

शाइन ने कहा, “ये मॉडल माइक्रोग्रैविटी वातावरण में अंतरिक्ष यात्री स्वास्थ्य और सुरक्षा के अलावा विभिन्न वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में सुरक्षा, आराम और प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए मूल्यवान उपकरण हैं। “हमारे मॉडल को ले लो, उदाहरण के लिए: जबकि [it] मानव अंतरिक्ष कार्यक्रम को ध्यान में रखते हुए विकसित किया गया था, हमने पृथ्वी पर विभिन्न रोजमर्रा की स्थितियों में इसकी क्षमता का भी एहसास किया है। ”

श्रीजया करांथा एक स्वतंत्र विज्ञान लेखक हैं।