Marzo 6, 2008

Fred: El Torso Fantasma

En el segundo semestre del año 2001 la NASA envió al espacio un extraño personaje que no era humano pero que tenía forma humana pero con piel artificial. Debajo de ésta piel, estaban sus órganos: corazón, cerebro, tiroides, colon y demás, creados de un material plástico que duplicaba, en la medida de lo posible, la densidad de los tejidos humanos. Ahh … sus huesos, por el contrario, si eran humanos. El nombre del personaje era Fred y tuvo una misión muy importante que cumplir.

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Fred no tuvo brazos, no tuvo piernas y su trabajo fue proteger a los astronautas. Fred fue el Torso Fantasma, una maqueta de aproximadamente 43 Kg de peso y 90 cm de altura de la parte superior del cuerpo humano. Debajo de la piel artificial de Fred se encontraban huesos verdaderos. Los órganos de Fred - el corazón, cerebro, tiroides, colon y demás - estaban hechos de un material plástico que duplica, tanto como era posible, la densidad de los tejidos humanos.

Fred, estuvo cuatro meses a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI) y luego fue enviado nuevamente. Su tarea fue medir la cantidad de radiación a la que los astronautas estuvieron expuestos.

Fred, El Torso Fantasma
El Torso Fantasma

Esta particular misión se debió a que, en aquel tiempo, querían evaluar el impacto de las partículas de alta velocidad que pasan a través del cuerpo humano y que se pensaba podían trastornar la manera como funcionan las células. Aunque ningún astronauta había sido diagnosticado con enfermedad de radiación espacial , una exposición excesiva podría resultar en problemas de salud.

El Torso Fantasma estaba diseñado para hacer tres cosas. Primero, determinar la distribución de dosis de radiación dentro del cuerpo humano en varios órganos y tejidos. Segundo, proveer una manera de correlacionar esas dosis con medidas tomadas sobre la piel. Hasta entonces solo se había registrado las dosis sobre la piel y no se tenía las consecuencias de la exposición de los órganos internos. Por último, el Fantasma ayudó a verificar la precisión de modelos que predicen cómo la radiación se mueve dentro del cuerpo.

Para medir la radiación espacial mientras esta se propagaba por todo el cuerpo de Fred, Gautam Badhwar y su grupo rebanado a Fred horizontalmente en 35 tajadas de 2,5 cm (una pulgada.) En cada sección hicieron orificios para insertar detectores de radiación llamados dosímetros. El Torso contenía 416 dosímetros pasivos basándose en cristales de litio, los cuales registraban la dosis de radiación total recibida durante la misión. Fred también estaba equipado con cinco detectores activos. Estos, colocados en el cerebro, la tiroides, el corazón el colon y el estómago del Fantasma, podían registrar la hora en que la exposición a la radiación tuvo lugar.

Fred, El Torso Fantasma
A la derecha se observa una imagen de Rayos X de Fred

El objetivo de detectores activos era establecer la relación entre el momento cuando se recibía la radiación y la posición de la nave espacial, por lo tanto se pudo separar los tiempos durante los cuales la Estación Espacial estuvo expuesta a la Anomalía del Atlántico Sur (ver explicación mas adelante) y cuando estuvo en la región de los Rayos Cósmicos Galácticos. Esta clase de separación permitió que los modelos derivados de esta información fueran también aplicables a misiones interplanetarias. Para determinar la exposición de los astronautas en un viaje a Marte, por ejemplo, solo se tendría que descontar las partículas del Cinturón Van Allen.

Con estos modelos se logró la escalabilidad, es decir, en lugar de producir una evaluación de riesgo generalizada para todos los miembros de una tripulación, la evaluación puede ser “hecha a la medida” para cada uno de ellos teniendo en cuenta su estatura, peso e inclusive sus historias personales: la manera como un astronauta vuela en una nave espacial, o qué exámenes médicos ha tenido él o ella. Todo esto contribuye al total de radiación a que un tripulante puede estar expuesto. Hasta nuestras bacterias deben observarse con cautela: Si un miembro de la tripulación recibe una alta dosis de radiación, esto podría matar las bacterias digestivas que son esenciales para descomponer el alimento que recibe.

Fred, El Torso Fantasma
Una imagen de Fred dentro de la Estacón Espacial Internacional

Los científicos tenían claro los tres tipos de radiación que presentan riesgos para la salud humana. Uno, el más peligroso, se origina en los Rayos Cósmicos Galácticos (GCR) y consta de átomos acelerados por la explosión de supernovas (un tipo de estrellas) más allá de nuestro sistema solar. El otro es la peligrosa radiación de partículas es la de protones provenientes de las eyecciones de masa solar. Y el tercer tipo de radiación de riesgo se encuentra alrededor de la Tierra, en un sector llamado Cinturón de Van Allen. Esta radiación es producto de la interacción de los GCR con el campo magnético de nuestro planeta.

Parte de esta última radiación atrapada se encuentra en una región sobre la costa de Brasil, conocida como la Anomalía del Atlántico Sur. Durante las épocas de elevada actividad solar, las fallas de las naves espaciales son más comunes sobre el Atlántico Sur (de ahí su nombre). La debilidad local del campo magnético terrestre permite un nivel más elevado de partículas atómicas cargadas que pueden dañar los sistemas electrónicos a bordo.

Fred, El Torso Fantasma
La Anomalía del Atlántico Sur

En la imagen se observa una carta que muestra los problemas en la veterana nave espacial UoSAT-2. La imagen muestra la distribución de la presentación de trastornos de memoria en la UOSAT-2. Es evidente que se acumulan sobre Sudamérica. Los científicos y operadores de satélites tratan de blindar los instrumentos y las computadoras para protegerlas de las penetrantes partículas y limitan el uso de esos tipos de sistemas cuando circulan a través de la Anomalía del Atlántico Sur.

La Estación Espacial pasa sobre esta anomalía aproximadamente cinco veces al día y su recorrido dura cuanto mas de 22 a 23 minutos. Razón por la cual era necesario estudiar el comportamiento del cuerpo humano ante dicha exposición y es ahí donde Fred también ayudó.

Solo queda el interrogante de saber a que personaje anónimo pertenecían los huesos al interior de Fred.

Créditos

      La información básicamente la encontré en el archivo histórico de la NASA de noticias. La mayoría de las imágenes las obtuve allí.   
      Como complemento pueden leer este artículo de el diario el Clarin aunque básicamente dice lo mismo.   
      Mas información del proyecto la pueden consultar en este otro artículo de la NASA. De ahí obtuve la foto de Fred en la Estación Espacial Internacional.   
      Por último pueden consultar mas sobre la Anomalía del Atlántico Sur aquí y aquí. Ambos artículos pertenecen a Axxon.   

Referencia  Si tiene tiempo, vea y lea …
 — Crash Test Dummies
 — Construyendo La ISS
 — ¿Qué Temperatura Hay En El Espacio?

Enero 10, 2008

Sobre La Viruela

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Según la Wikipedia, la viruela es una enfermedad infecciosa grave, contagiosa que en algunos casos puede causar la muerte. No hay tratamiento especial para la viruela y la única forma de prevención es la vacunación. El nombre viruela proviene de la palabra latina que significa “manchado” y se refiere a los abultamientos que aparecen en la cara y en el cuerpo de una persona infectada.

Posiblemente su origen sea de hace aproximadamente unos 3.000 años; algunos lo sitúan en la India, otros en Egipto. Durante varios siglos, sucesivas epidemias devastaron a la población. Era una enfermedad tan letal que en algunas culturas antiguas estaba prohibido dar nombre a los niños hasta que contraían la enfermedad y sobrevivían a ella. Su tasa de mortandad llegó a ser hasta de un 30% de los pacientes infectados.

Viruela
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Como tal la viruela es la enfermedad que mas muertos ha causado en la historia de la humanidad. La cifra provoca miedo de solo mencionarla: Mas de 300 millones de personas. Afortunadamente ya se ha erradicado completamente del planeta salvo dos cepas vivas del virus que los gobiernos acordaron mantener en dos laboratorios seguros, una en los Centros para el Control de Enfermedades en Atlanta y la otra en Siberia, Rusia.

En 1796 Edward Jenner inició lo que posteriormente daría lugar a la vacuna: un ensayo con muestras de pústula de la mano de una granjera infectada por el virus de la viruela a través de una vaca, y lo inoculó a un niño de 8 años. Tras un período de 7 días el muchacho presentó malestar. Pocos días después, Jenner volvió a realizar varios pinchazos superficiales de la temida viruela, que el muchacho no llegó a desarrollar. En 1798 Jenner publicó su trabajo (”An Inquiry into the Causes and Effects of the Variolae Vaccinae, a Disease Known by the Name of Cow Pox” ). donde acuñó el término latino variolae vaccine (viruela de la vaca), de esta manera Jenner abrió las puertas a la vacunación

Durante miles de años han ocurrido ocasionalmente epidemias de viruela; sin embargo, la Organización Mundial de la Salud decidió en 1966 acometer una campaña de vacunación en masa contra la viruela a nivel mundial. El esfuerzo tuvo su recompensa. A mediados de septiembre de 1975, la O.M.S. anunció que la viruela había sido completamente erradicada del mundo. La buen nueva quedó empañada un mes más tarde por la aparición de un brote en la isla india de Bhola, en el delta del Ganges. Un equipo médico se trasladó hasta la zona, donde se hallaba la pequeña Rahima Banu, de tres años de edad, quien resultó ser la última de las víctimas que contrajo la viruela por contagio tradicional. El último caso de viruela reportado fue en Somalia en el años 1977, concluyó en la total recuperación del paciente. En los Estados Unidos, el último caso de viruela se registró en 1949.

No obstante, aún hubo otra persona que padeció la viruela y murió. En 1978,. La fotógrafa británica Janet Baker contrajo la viruela y murió. Baker trabajaba en el piso superior de un laboratorio, en Birminghan (Reino Unido), del que escapó accidentalmente el virus a través del sistema de ventilación.

Viruela
Izquierda: Una de las últimas reservas conocidas del virus de la viruela estaba almacenada en este refrigerador sellado, en un Centro Colaborador de la OMS en Moscú, a fines de la década de 1980
Derecha: El último caso de viruela reportado, en Somalia en 1977, concluyó en la total recuperación del paciente.

Irónicamente, la erradicación exitosa de la viruela es lo que llevó a su uso potencial como un arma; dado que la vacunación masiva concluyó hace unos 25 años, hoy muchas personas -si no la mayoría- son susceptibles al virus (los expertos difieren acerca de cuán inmunes son todavía los que fueron vacunados). Algunos temen que la enfermedad podría propagarse rápidamente.

¿Cuán realista es la amenaza de la viruela? Nadie lo sabe con certeza. Pero el Dr. D. A. Henderson, el médico que condujo la iniciativa mundial de erradicación de la viruela de 1966 a 1977, estaba lo suficientemente preocupado como para empezar a advertir acerca de precisamente tal amenaza a comienzos de los años noventa. El Dr. Henderson, quien fue decano de la Escuela de Salud Pública de la Universidad Johns Hopkins y es actualmente asesor de la OPS, fundó y dirigió el Johns Hopkins Center for Civilian Biodefense Studies para llevar a cabo investigaciones sobre el bioterrorismo.

El primero de noviembre, siete semanas y dos días después de los sucesos del 11 de septiembre, el Dr. Henderson fue nombrado jefe de la nueva Oficina de Preparativos de Salud Pública del Departamento de Salud y Servicios Sociales de los Estados Unidos. El Dr. Henderson, uno de los médicos del grupo selecto y restringido que trabajaron para librar al mundo de la viruela, señala que más que nada él quisiera persuadir a los países del mundo a que se unan para condenar el uso de gérmenes como armas.

“Tenemos que encerrar al genio de nuevo en la botella,” le decía al New York Times. El programa de erradicación fue un esfuerzo internacional, señala, y otros países deseaban destruir el virus. “Teníamos países en todo el mundo que preguntaban, ‘¿Por qué los Hermanos Mayores Estados Unidos y Rusia mantienen el virus?’” Claramente, existía el peligro de que el virus pudiera escaparse, como sucedió en el laboratorio de Inglaterra en 1978 (caso Janet Baker). Es más, al destruir sus reservas, los Estados Unidos podrían hacer que su posesión constituyera un crimen, agrega.

El Dr. David Heymann, que trabajó en el esfuerzo para erradicar la viruela con el Dr. Henderson y ahora es el director ejecutivo de la división de enfermedades transmisibles de la OMS en Ginebra, observa que en caso de un ataque terrorista con viruela, “los países industrializados ya están y estarán mucho mejor equipados para contenerlo que los países en desarrollo”. Agrega, “no está claro de que pudiéramos reunir la suficiente voluntad para hacer otro programa de erradicación. Pienso que esto sería difícil de vender porque si se erradicara nuevamente, estaríamos en la misma situación vulnerable en que nos encontramos ahora”.

Los expertos en terrorismo señalan que el riesgo del uso de un arma que podría matar a su propia gente no desalentaría a ciertos grupos radicales, especialmente aquellos motivados por el fervor religioso. Michael Swetnam, presidente del Potomac Institute for Policy Studies en Arlington, Virginia, señala que la posibilidad de un ataque de viruela debe tomarse seriamente. Pero agrega que otras armas, como una bomba convencional, ataque químico u otro tipo de ataque biológico, tienen mayor probabilidad de ser usadas por la sencilla razón de que la viruela es difícil de conseguir. De todos modos, exagerar el riesgo de un ataque de viruela quizá no sea una mala idea, señala Swetnam. “Si exageramos y nos aseguramos que acumulamos suficientes vacunas para todos, entonces ellos no tienen ningún incentivo para usarla. Nos costará mucho dinero, pero es como comprar un seguro”.

Créditos

      La información básica la tome de la Wikipedia. La imagen del virus la tome de un artículo sobre Microorganismos Patógenos que encontré en la Revista de la UNAM (México).   
      La información de la muerte de la fotografa y algunos datos mas los tome de Historias Extra-Ordinarias   
      Por último las dos últimas imágenes y la información sobre el potencial peligro que representa la viruela como arma las encontré en este artículo: La Pesadilla de la Viruela, escrito por Daniel Epstein para la Organización Panamericana de la Salud.   

Referencia  Si tiene tiempo, vea y lea …
 — El Hombre Que Mas Vidas Ha Salvado
 — Un Gran Avance En La Lucha Contra El Sida
 — 10 Imágenes Históricas De La Ciencia En El Siglo XX

Octubre 18, 2007

Monos En El Espacio

Archivado en: Ciencia ...

Hasta hace poco pensaba que el primer animal que estuvo en el espació era la famosa perra soviética Laika. Pero al igual que muchos estaba bien equivocado, el primero en llegar al espacio fue el mono Albert II. Veamos:

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Antes de que el hombre fuera lanzado al espacio, diversos animales fueron usados para investigar los efectos biológicos de un viaje espacial.

Los Estados Unidos lanzaron vuelos primarios tripulados por monos, entre 1948 y 1961 con dos vuelos espaciales uno en 1969 y otro en 1985. Francia lanzó dos monos en vuelos espaciales primarios en 1967. La Unión Sovietica y Rusia lanzaron monos de 1983 a 1996. La gran mayoría de los animales eran anestesiados antes del despegue. Treinta y dos monos volaron en programas espaciales; cada uno con una misión específica. Numerosos monos sirvieron de respaldo y también participaron en los programas pero nunca volaron. Fueron usados individuos de diversas especies incluyendo las especies Macaca Mulatta, Macaca Fascicularis del género Saimirí y monos filipinos.

Sam el Mono
Sam, el macaco que voló a una altura de 88km en 1958.

Estados Unidos

El primer mono astronauta se llamo Albert, fue un macaco rhesus, quien el 11 de junio de 1948 alcanzó la altura de 63 km a bordo de un cohete V2, Albert murió sofocado durante el vuelo. Albert fue seguido por Albert II quien sobrevivió al vuelo pero murió al impactar el cohete en el que viajaba el 14 de junio de 1949, Albert II fue el primer mono en el espacio al lograr alcanzar la altura máxima de 134 km. Albert III murió a los 10.7km de altura al estallar el cohete V2 que lo transportaba el 16 de septiembre de 1949. Albert IV fue el último en tripular cohetes tipo V2 pero también murió al estrellarse el cohete en diciembre 8 del mismo año. Albert II y Albert IV eran macacos rhesus y Albert III era un macaco fascicularis.

Tiempo después los primates viajaron en cohetes Aerobee (tipo misil). En abril 18 de 1951 un mono posiblemente llamado Albert V murió debido a una falla en el paracaídas, Yorick, también llamado Albert VI junto con 11 ratones como co-tripulantes se convirtió en el primer primate en sobrevivir un vuelo espacial pero murió dos días después de aterrizar. Patricia y Mike, dos monos filipinos, volaron el 21 de mayo de 1952 y sobrevivieron pero su vuelo fue por debajo de la definición de los 100 km para ser considerado espacial.

El 13 de diciembre de 1958, Gordo (también llamado Old Reliable) un mono ardilla, sobrevivió a ser lanzado a bordo de un cohete Júpiter AM-13 del Ejército de los Estados Unidos, no obstante murió a causa de un fallo mecánico del sistema de recuperación del paracaídas en la punta del cohete.

El 28 de mayo de 1959, Able (”Capaz”) un macaco rhesus y Miss Baker una mono ardilla, se convirtieron en los primeros seres vivientes en regresar exitósamente a la tierra después de viajar al espacio viajando a bordo de un cohete Jupiter AM-18. Viajaron excediendo los 16000 kilómetros por hora y soportando una gravedad de 38g (373 m/s²). Able murió el 1 de junio de 1959 mientras se le practicaba una cirugía para extraerle un electrodo infectado, a causa de la anestesia. Miss Baker murió el 29 de noviembre de 1984 a la edad de 27 años y fue sepultada en los terrenos del Space and Rocket Center ubicado en Huntsville, Alabama. Able fue preservado, y actualmente es exhibido en el Instituto Smithsoniano del Aire y Museo Espacial. Sus nombres fueron tomados del alfabeto fonético.

En 1959, Sam un macaco rhesus voló en un cohete Little Joe 2 dentro del Programa Mercurio, seguido por Miss Sam, también un macaco rhesus en un cohete Little Joe 1B. Ham y Enos también volaron dentro del Programa Mercurio pero eran Chimpancés. Conozcamos algo mas sobre Ham:

Como tal, Ham el Chimpancé fue el primer homínido en volar al espacio exterior. Ham pertenecía a un grupo de seis chimpancés entrenados en el centro de medicina aeroespacial de Holloman, donde fue entrenado para mover algunas palancas en función de diversas luces activadas. Durante su entrenamiento recibía golosinas como premio o descargas eléctricas como castigo.

El 31 de enero de 1961, Ham pilotó una misión de prueba del proyecto Mercury cuyo objetivo era simular exactamente aquello que sentiría el primer astronauta norteamericano durante su histórico viaje suborbital.

Ham el Chimpancé
Ham confinado a una cápsula vital, antes de su vuelo./font>

El despegue se llevó a cabo sin incidentes, pero un problema en el regulador de aceleración del cohete proporcionó un exceso de velocidad que no se resolvería hasta que se agotó el oxígeno líquido, lo que llevó a la cápsula a una altitud máxima de 253 km, superior a la esperada. Ello supuso un período de ingravidez de 7 minutos para Ham, y una reentrada con una desaceleración de 14,7 Gs, más elevada de lo normal. El vuelo duró 16 minutos y 39 segundos y la cápsula amerizó en el Océano Atlántico, a 679 km de distancia del punto de despegue, 209 km más allá de lo previsto. Como resultado del mayor impacto y la prolongada espera hasta la llegada del rescate y la violencia de las olas, un poco de agua penetró en el interior de la cápsula. Por fortuna, Ham fue rescatado sano y salvo, y una rápida revisión confirmó que se encontraba en buenas condiciones.

Goliat, un mono ardilla murió en la explosión de su cohete Atlas el 10 de noviembre de 1961. Otro mono rhesus llamado Scatback efectuó un vuelo sub-orbital el 20 de diciembre de 1961 pero se perdió a su reingreso a la tierra al caer al mar. Bonny, un macaco, voló dentro de un Biosatellite 3 en una misión que duró del 29 de junio al 8 de julio de 1969. Fue el primer vuelo de larga duración pero éste se dio cuando los vuelos humanos eran ya cosa común, murió al aterrizar. La mision Spacelab 3 del Transbordador espacial Challenger documentada bajo la clave STS-51B llevó a bordo a dos monos ardilla nombrados Número 3165 y Número 384-80 el vuelo duró del 29 de abril al 6 de mayo de 1985.

Francia

Francia lanzó al espacio a un macaco llamado Martine (Martina), a bordo de un cohete Vesta el 7 de marzo de 1967 y otro el 13 de marzo llamado Pierette (Pedrito).

Unión Soviética

El programa espacial ruso/soviético denominado Programa de Satélites Bion solamente usó macacos rhesus. El primer mono soviético Abrek y Bion volaron dentro de la misión Bion 6. Cuya duración fue del 14 al 20 de diciembre de 1983. Los siguientes serían Verny y Gordy quienes participaron en la misión Bion 7 que duró del 10 al 17 de julio de 1985, después serían Drema y Yerosha en la misión Bion 8 que duró del 29 de septiembre al 12 de octubre de 1987.

La misión Bion 9 tripulada por los monos Zhakonya y Zabiyaka duró del 15 al 28 de septiembre de 1989, y son ellos quienes tienen el récord de estancia prolongada en el espacio de 13 días y 17 horas. La misión Bion 10 fue tripulada por los monos Krosh e Ivasha y sólo duró 9 días iniciándose el 29 de diciembre de 1992 y culminando el 7 de enero de 1993.

Los últimos primates en viajar al espacio exterior fueron Lapik y Multik y participaron en la misión Bion 11 que se efectuó del 24 de diciembre de 1996 al 7 de enero de 1997, Multik murió a las pocas horas de aterrizar. Los nombre de los monos comenzaban con la letra del alfabeto ruso consecutivamente (A, B, V, G, D, E, Zh, Z, I, K, L, M…)

Otros Animales (video)

Hasta este punto solo se han mencionado monos, dos chimpancés y once ratones. Pero también se han enviado otros animales al espacio. En el siguiente video se resumen los principales viajes que han realizado los animales pioneros del espacio exterior: perros, ratones, gatos, ranas, tortugas …

—(Vía Wikipedia)

Referencia  Si tiene tiempo, vea y lea …
 — El Teorema De Los Infinitos Monos
 — Wan Hu
 — Los Monos Y El Licor
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