Το πρόγραμμα Artemis της NASA στοχεύει να επιστρέψει αστροναύτες στη Σελήνη και να δημιουργήσει ένα μόνιμο εργαστήριο σε τροχιά μέχρι το τέλος της δεκαετίας.
Εν τω μεταξύ, ιδιωτικές εταιρείες κάνουν σημαντικά βήματα για να φέρουν τους πελάτες που πληρώνουν περαιτέρω στο διάστημα. Καθώς το αποτύπωμα της ανθρωπότητας επεκτείνεται πέρα από τα γνωστά όρια της Γης στο φεγγάρι και πιθανώς και πέρα, ένα συναρπαστικό νέο πεδίο αναδύεται στα τελευταία σύνορα: η αστροεγχειρητική.
Ακόμα στα σπάργανά της, αυτή η πειθαρχία καθοδηγείται από το αναπόφευκτο της ανθρώπινης φύσης. Το διάστημα παρέχει ένα μοναδικό και σκληρό περιβάλλον για ιατροδικαστικές έρευνες. Περιβάλλοντα με αλλοιωμένη βαρύτητα, κοσμικές ακτίνες, ακραίες θερμοκρασίες και την ανάγκη για κλιματικά συστήματα που παρέχουν οξυγόνο είναι μερικά παραδείγματα από τις απόκοσμες μεταβλητές που θα αντιμετωπίσουν οι μελλοντικοί εξερευνητές.
Σε αντίθεση με τη Γη, όπου η βαρύτητα, μια σταθερή δύναμη, διαμορφώνει πολλές πτυχές της πραγματικότητάς μας, η σημαντική μείωση της βαρύτητας στο διάστημα παρουσιάζει νέες προκλήσεις για την κατανόηση της συμπεριφοράς των αποδεικτικών στοιχείων. Αυτή η μετατόπιση είναι κρίσιμη για τις εγκληματολογικές επιστήμες, όπως η ανάλυση προτύπων κηλίδων αίματος. βαρυτικά αποτελέσματα για τον προσδιορισμό των συνθηκών υπό τις οποίες σχηματίζονται κηλίδες αίματος.
Η σκέψη της βαρύτητας στο διάστημα δημιουργεί αμέσως εικόνες αστροναυτών που επιπλέουν στοιχειωμένα στο κενό του διαστήματος ή αιωρούνται ασκήσεις γυμναστικής στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS).
Ωστόσο, η πραγματική έλλειψη βαρύτητας υπάρχει μακριά από όλα τα ουράνια σώματα. Η βαρυτική επιρροή εμφανίζεται κοντά σε ένα σώμα όπως ένα φεγγάρι ή έναν πλανήτη, ακόμα κι αν βρίσκεται σε τροχιά γύρω από έναν πλανήτη όπως η Γη.
Ως εκ τούτου, τα περισσότερα διαστημικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζουν χαμηλή ή μικροβαρύτητα αντί για έλλειψη βαρύτητας. Δεδομένου ότι η βαρύτητα είναι πανταχού παρούσα και σε μεγάλο βαθμό σταθερή, δίνουμε λίγη προσοχή σε αυτήν και συνήθως την συμπεριλαμβάνουμε αυτόματα ως σταθερά στους υπολογισμούς χωρίς να το σκεφτόμαστε.
Μεταβληθείσα βαρύτητα
Αλλά για μια ιατροδικαστική πειθαρχία όπως η ανάλυση προτύπων κηλίδων αίματος, η βαρύτητα παίζει κρίσιμο ρόλο στο πώς το υγρό αίμα στον αέρα αλληλεπιδρά με μια επιφάνεια και δημιουργεί μοτίβα λεκέδων. Η ανάλυση προτύπων κηλίδων αίματος χρησιμοποιεί τη δυναμική των ρευστών, τη φυσική και τα μαθηματικά για να κατανοήσει τη φυγή και την προέλευση του αίματος και να ερμηνεύσει πώς εναποτίθεται σε μια επιφάνεια κατά τη διάρκεια των ποινικών ερευνών.
Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη, εμείς και οι συνάδελφοί μας προσπαθήσαμε να κατανοήσουμε τις βασικές αρχές του τρόπου με τον οποίο το μεταβαλλόμενο περιβάλλον βαρύτητας του διαστήματος θα επηρεάσει τους μελλοντικούς κλάδους της εγκληματολογικής επιστήμης.
Για αυτήν τη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Forensic Science International: Reports, χρησιμοποιήσαμε ένα παραβολικό ερευνητικό αεροσκάφος που προκαλεί μικρές περιόδους μικροβαρύτητας λόγω της τροχιάς του προς τα πάνω και προς τα κάτω. Αυτός ο τύπος πτήσης είναι επίσης γνωστός στην καθομιλουμένη ως «κομήτης εμετού».
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου έλλειψης βαρύτητας σε ελεύθερη πτώση, μια σειρά από σταγόνες αίματος προβλήθηκαν σε ένα φύλλο χαρτιού και η προκύπτουσα κηλίδα αίματος στη συνέχεια αναλύθηκε χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα ρουτίνας με βάση τη Γη. Αν και η ιδέα ακούγεται απλή, ήταν πρόκληση να δημιουργηθεί μια ασφαλής και ελεγχόμενη περιοχή για τη διεξαγωγή πειραμάτων σε ένα αεροπλάνο που ουσιαστικά έπεσε στη Γη για 20 δευτερόλεπτα.
Ως εκ τούτου, το περιβάλλον δοκιμής έπρεπε να συνδεθεί με την καμπίνα του ερευνητικού αεροσκάφους και ο σχηματισμός και η τεκμηρίωση όλων των κηλίδων αίματος έπρεπε να ελέγχονται εύκολα. Τα πειράματα διεξήχθησαν σε έναν επαναχρησιμοποιημένο θάλαμο επώασης για παιδιά που ονομάζεται κουτί γαντιών. Αυτός ο θάλαμος χρησιμοποιείται στη διαστημική ιατρική έρευνα για τη μελέτη του ελέγχου της αιμορραγίας.
Λόγω ανησυχιών για βιολογικούς κινδύνους, χρησιμοποιήθηκε ένα συνθετικό ανάλογο αίματος στην καμπίνα του αεροσκάφους αντί για πραγματικό αίμα. Αυτή η αναλογική αντικατάσταση μιμήθηκε τις φυσικές ιδιότητες του ιξώδους του αίματος και της επιφανειακής τάσης. Για να ξεκινήσει το πείραμα, το ανάλογο αίμα φορτώθηκε σε μια σύριγγα και μόλις προκλήθηκε η μικροβαρύτητα σε ελεύθερη πτώση, η σύριγγα πιέστηκε χειροκίνητα για να προβληθεί το αίμα πάνω από 20 cm σε ένα λευκό φύλλο χαρτιού.
Αν και αυτό έχει ελάχιστη ομοιότητα με σενάρια πραγματικού εγκλήματος, για τον ιατροδικαστή είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ του αίματος και της επιφάνειας που ενδιαφέρει – και όχι ο πραγματικός μηχανισμός προβολής. Τα αιματοβαμμένα χαρτιά στη συνέχεια φωτογραφήθηκαν και αναλύθηκαν σύμφωνα με τυπικές διαδικασίες.
Βρήκαμε ότι η μικροβαρύτητα αλλάζει στην πραγματικότητα τη συμπεριφορά των σταγόνων αίματος και των λεκέδων που δημιουργούν. Στη Γη, το αίμα τείνει να πέφτει παραβολικά, με τη βαρύτητα να το τραβάει προς τα κάτω μέχρι να χτυπήσει σε μια επιφάνεια. Όμως σε αυτή την περίπτωση το αίμα συνέχισε να κινείται σε ευθεία γραμμή μέχρι να φτάσει στην επιφάνεια.
Αυτή η ευθεία τροχιά είναι ένα ρευστό παράδειγμα αδράνειας σε δράση. Ωστόσο, σε απόσταση μόλις 20 cm, αυτό είχε ελάχιστη επίδραση στο μεταγενέστερο σχέδιο.
Αυτή η διαφορά θα ήταν πιο εμφανής σε μεγαλύτερες αποστάσεις, αλλά λόγω των επιχειρησιακών περιορισμών του παραβολικού ερευνητικού αεροσκάφους, θα ήταν δύσκολο να αντιγραφεί αποτελεσματικά. Η δεύτερη σημαντική παρατήρηση ήταν η επίδραση εξάπλωσης του αίματος κατά την πρόσκρουση στην επιφάνεια.
Στο τυπικό περιβάλλον βαρύτητας της Γης, οι υγρές σταγόνες αίματος περνούν από μια σειρά φάσεων στη διαδικασία της χρώσης. Αυτό προκαλεί την κατάρρευση του σταγονιδίου, δημιουργώντας έναν μικρό κυματισμό και απλώνεται σε ένα τελικό σχήμα κηλίδας.
Ωστόσο, όταν η βαρύτητα εξαλείφεται σε αυτή τη δράση, η επίδραση εξάπλωσης αναστέλλεται από την κυρίαρχη δύναμη της επιφανειακής τάσης και της συνοχής, με αποτέλεσμα το σημείο να είναι μικρότερο σε σχήμα και μέγεθος από το επίγειο αντίστοιχό του.
Βρισκόμαστε στην αρχή μιας νέας εποχής έρευνας, που διερευνά την επίδραση του εξωγήινου περιβάλλοντος στη συμπεριφορά των ιατροδικαστικών στοιχείων. Ωστόσο, οι επιπτώσεις αυτής της έρευνας δεν περιορίζονται μόνο στις εγκληματολογικές επιστήμες, αλλά και σε πιο παραδοσιακές φυσικές επιστήμες, όπως η ρευστοδυναμική στο σχεδιασμό διαστημικών σκαφών και η ανάλυση σφαλμάτων στη διαστημική εγκληματολογική μηχανική μετά από δυσλειτουργία διαστημικού σκάφους.
Η επέκταση της έρευνας σε αυτόν τον νέο ιατροδικαστικό κλάδο θα απαιτήσει μεγαλύτερα περιβάλλοντα μικροβαρύτητας και οι συγγραφείς θα ήταν περισσότερο από ευτυχείς να λειτουργήσουν το πρώτο εξωγήινο εργαστήριο εγκληματολογίας του γαλαξία.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Ο Zack Kowalske έλαβε χρηματοδότηση από το Dan Rahn Research Grant από τον International Association of Bloodstain Pattern Analysts.
Ο Graham Williams δεν εργάζεται, δεν συμβουλεύει, δεν κατέχει μετοχές ή δεν λαμβάνει χρηματοδότηση από οποιαδήποτε εταιρεία ή οργανισμό που θα επωφεληθεί από αυτό το άρθρο και δεν έχει αποκαλύψει σχετικές σχέσεις πέρα από την ακαδημαϊκή τους απασχόληση.