В комплект практически каждого пилотируемого космического корабля NASA входят пакеты с потенциально жизненно важной жидкостью, известной как внутривенная или инфузионная жидкость. Это простая смесь хлорида натрия и очищенной воды, которая может помочь при 30% медицинских проблем, возникающих во время полета, таких как обезвоживание, ожоги и т. д.
Полеты с экипажем за пределы низкой околоземной орбиты в дальний космос могут длиться до трех лет, и для поддержания здоровья членов экипажа может потребоваться внутривенная инфузия. Однако срок хранения растворов для внутривенной инфузии ограничен 16 месяцами. Чтобы избежать сложностей, связанных с хранением скоропортящихся растворов для внутривенной инфузии, специалисты Исследовательского центра им. Дж. Гленна в Кливленде разработали технологию, которая позволяет превращать воду в раствор для внутривенной инфузии по требованию. Сейчас они готовятся протестировать новейшую облегченную версию системы на борту Международной космической станции.
Система, известная как IntraVenous Fluid GENeration Miniaturized IVGEN Mini, была доставлена на станцию 11 апреля на борту грузового корабля Cygnus XL NG-24 вместе с другими грузами, экспериментальным оборудованием и аппаратурой. IVGEN Mini будет производить внутривенную жидкость во время демонстрационных испытаний этой весной и осенью, чтобы убедиться, что конструкция работает в космосе должным образом.
Система работает следующим образом: в большой мешок для хранения добавляется питьевая вода с космической станции. Мешок подключается к устройству IVGEN Mini, которое фильтрует воду, удаляя из нее твердые частицы и минеральные ионы. Обработанная вода поступает в выходной мешок, в котором находится заранее отмеренное количество хлорида натрия. В результате получается стерильная медицинская жидкость для внутривенного введения.
Система IVGEN Mini - это вторая версия технологии, изначально называвшейся IVGEN, которая была продемонстрирована на борту космической станции в 2010 году. Первая версия была гораздо больше, поскольку включала в себя дополнительное измерительное оборудование для подтверждения работоспособности системы. После успешной демонстрации команда создала миниатюрную версию. В предыдущей системе для перекачки жидкости использовался газообразный азот. Теперь используются миниатюрные насосы, которые позволяют оптимизировать конструкцию и усовершенствовать процесс фильтрации.
IVGEN Mini не только решает проблему ограниченного срока хранения расфасованной инфузионной жидкости, но и снижает вес груза. Во время длительных космических миссий, когда экипажи могут проводить в космосе по несколько лет, груз должен быть максимально легким. Благодаря IVGEN Mini NASA не придется брать с собой большое количество инфузионной жидкости — ее можно будет производить по мере необходимости, если запасы закончатся.
Требования к системе IVGEN Mini определялись с учетом того, какие медицинские проблемы могут возникнуть во время полета в дальний космос, сколько жидкости потребуется для их устранения и с какой скоростью жидкость может проходить через систему. Текущая система может производить 1,2 литра инфузионной жидкости в час, что соответствует требованиям. Кроме того, команда разработчиков соблюдает стандарты фармакопеи США, которые гарантируют, что система и производимая ею жидкость соответствуют требуемым значениям pH и допустимой концентрации солей, а также не содержат бактерий, органического углерода и твердых частиц.
В настоящее время команда разработчиков IVGEN Mini планирует провести испытания по определению срока годности инфузионной жидкости, производимой системой, в качестве следующего этапа развития этой технологии. Система находится в ведении Управления программы «Марс» NASA и является одной из многих технологий, разработанных для исследования Луны и Марса человеком.
#космос #международная_космическая_станция #космические_исследования #наука #космические_полеты #астронавт #космический_корабль #космические_эксперименты