RW Space

К концу десятилетия в рамках программы НАСА «Артемида» планируется вернуть астронавтов на Луну и создать постоянную орбитальную лабораторию.

Тем временем частные компании предпринимают значительные шаги по привлечению платящих клиентов дальше в космос. По мере того, как сфера деятельности человечества расширяется за пределы привычных территорий Земли до Луны и, возможно, за ее пределами, на последнем рубеже появляется интригующая новая область: астрокриминалистика.

Эта дисциплина, все еще находящаяся в зачаточном состоянии, движима неизбежностью человеческая природа. Космос представляет собой уникальную и суровую среду для судебно-медицинских расследований. Обстановка, характеризующаяся измененной гравитацией, космическим излучением, экстремальными температурами и необходимостью в климатических системах, обеспечивающих кислород, представляет собой несколько примеров неземных переменных, с которыми придется столкнуться будущим исследователям.

В отличие от Земли, где гравитация, постоянная сила, формирующая многие аспекты нашей реальности, значительное уменьшение гравитации в космосе ставит новые проблемы в понимании того, как ведут себя доказательства. Этот сдвиг имеет решающее значение для судебной медицины, такой как анализ структуры пятен крови, который в значительной степени полагается на гравитационные эффекты для определения обстоятельств, при которых образуются пятна крови.

Мысль о гравитации в космосе сразу же вызывает в воображении образы астронавтов, призрачно зависающих в космосе. пустота космоса или плавающая гимнастика на Международной космической станции (МКС).

Однако настоящая невесомость существует далеко от любых небесных тел. При приближении к такому телу, как Луна или планета, будет наблюдаться гравитационное влияние, в том числе при нахождении на орбите вокруг такой планеты, как Земля.

Следовательно, большинство сред в космосе имеют низкую или микрогравитацию, а не нулевую. сила тяжести. Учитывая, что гравитация повсеместна и в основном постоянна, мы уделяем ей очень мало внимания, обычно автоматически учитывая ее в расчетах как константу, не задумываясь.

Измененная гравитация

Но для В такой дисциплине криминалистики, как анализ пятен крови, гравитация
играет решающую роль в том, как переносимая по воздуху жидкая кровь взаимодействует с поверхностью и создает узоры пятен. Анализ структуры пятен крови – это использование гидродинамики, физики и математики для понимания происхождения и происхождения крови, а также интерпретации того, как она попала на поверхность в ходе уголовных расследований.

В недавно опубликованном исследовании мы и наши коллеги стремились понять основные принципы того, как измененная гравитационная среда космоса повлияет на будущие судебно-медицинские дисциплины.

В этом исследовании, опубликованном в Forensic Science International: Reports, мы использовал параболический исследовательский самолет, который вызывает короткие периоды микрогравитации из-за его траектории полета вверх и вниз. Этот тип полета в просторечии назывался «рвотной кометой».

Во время этого периода свободного падения в условиях микрогравитации несколько капель крови проецировались на лист бумаги, а образовавшееся пятно крови затем анализировались с использованием обычных наземных протоколов. Хотя концепция звучит просто, возникла проблема с созданием безопасной и контролируемой зоны для проведения экспериментов на самолете, который фактически падал на Землю в течение 20 секунд.

Поэтому экспериментальную среду пришлось прикрепить к кабина исследовательского самолета, а все образование пятен крови и документация стали легко контролируемыми. Эксперименты проводились внутри перепрофилированной педиатрической инкубационной камеры, называемой перчаточным боксом. Эта камера используется в исследованиях космической медицины для изучения контроля кровотечений.

Вместо настоящей крови использовался синтетический аналог крови из-за опасений биологической опасности в салоне самолета. Этот аналог-заменитель имитировал физические свойства вязкости и поверхностного натяжения крови. Чтобы начать эксперимент, аналог крови был загружен в шприц, и как только возникла микрогравитация в свободном падении, шприц вручную нажали, чтобы проецировать кровь через 20 см на лист белой бумаги.

Хотя это мало похоже на настоящие криминальные сценарии, судебно-медицинского эксперта интересует именно взаимодействие между кровью и поверхностью, а не реальный механизм проекции. Затем бумаги с пятнами крови фотографировали и анализировали в соответствии с обычными процедурами.

Мы обнаружили, что микрогравитация действительно меняет поведение капель крови
и пятен, которые они создают. На Земле кровь имеет тенденцию падать по параболе, под действием силы тяжести, притягивая ее вниз, пока она не достигнет поверхности. Но в этом случае кровь продолжала двигаться по прямой, пока не коснулась поверхности.

Эта прямолинейная траектория полета является наглядным примером инерции в действии. Однако на расстоянии всего 20 см это оказало минимальное влияние на последующую схему.

Эта разница станет более очевидной на больших расстояниях, но эксплуатационные ограничения параболического исследовательского самолета означают, что это будет сложно эффективно воссоздавать. Вторым ключевым наблюдением было растекающееся действие крови при ударе о поверхность.

В типичной гравитационной среде Земли жидкие капли крови проходят ряд стадий в процессе образования пятен. Это влечет за собой схлопывание капли, образование небольшой волны и распространение в окончательную форму пятна.

Однако, когда гравитация исключается из этого действия, действие растекания тормозится доминирующей силой поверхности. напряжение и сплоченность, в результате чего форма и размер пятна меньше, чем у его земного двойника.

Мы находимся в начале новой исследовательской эры, изучая влияние внеземной среды на поведение судебно-медицинских доказательств. Тем не менее, влияние этого исследования не ограничивается только судебно-медицинской экспертизой, но также и более традиционными естественными науками, такими как гидродинамика в конструкции космических кораблей и анализ неисправностей в космической криминалистике после неисправности космического корабля.

По порядку. для расширения исследований в этой новой криминалистической дисциплине потребуются более крупные условия микрогравитации, и авторы были бы более чем счастливы управлять первой в галактике внеземной криминалистической лабораторией.

Грэм Уильямс, профессор судебно-медицинской экспертизы, Университет Халла, и Зак Ковальски, доктор философии, Стаффордширский университет

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.