2021 年,美国有超过 106,000 人死于药物过量。这比死于枪击伤(48,830 人)、跌倒(44,686 人)或机动车事故(42,939 人)的人数还要多。这些都是可预防的死亡原因,因此,它们是一个公共卫生问题。减少死亡人数需要进行研究以确定风险因素,然后制定干预措施,使环境更安全并阻止不安全行为。机动车事故是一个很好的研究案例。从 1972 年到 2019 年,美国车祸死亡率下降了一半以上,从每 100,000 人 26.9 人下降到 11.9 人。要实现这一目标需要多种干预措施,包括要求使用安全带和降低车速限制的法律、对青少年颁发分级驾驶执照、实施更安全的道路建设、使用安全气囊等新技术以及“母亲反对酒后驾驶”等组织的倡导。一些简单的干预措施非常有效。例如,仅仅使用安全带就可以将汽车前排乘客的死亡风险与未系安全带的人相比降低 45%。前方防撞等新技术的效果可能会更好。美国汽车协会交通安全基金会的研究估计,如果所有汽车都配备这些技术并由驾驶员正确使用,每年可以防止 270 多万起交通事故。在本期中,我们探讨了一项防止药物过量死亡的努力。根据美国疾病控制与预防中心的数据,在 20 世纪 90 年代,使用奥施康定等处方阿片类药物导致药物过量案例增多。在过去十年中,强效合成阿片类药物(如芬太尼)大大增加了用药过量和死亡的风险——自 2015 年以来,每年因阿片类药物过量而死亡的人数增加了一倍多。成瘾是一种疾病;这里的目标是让人们活下去,这样他们就可以接受治疗并重建生活。获得纳洛酮(一种逆转阿片类药物过量的药物)是一种工具。另一个是过量预防中心,人们可以在受监督的环境中使用药物。正如自由科学记者 Tara Haelle 报道的那样,尽管数据显示过量预防中心在挽救生命方面是有效的(第 16 页),但美国在开设过量预防中心方面落后于其他一些国家。目前,美国只有两家官方批准的过量预防中心,均位于纽约市。为了了解这些中心在全国范围内的运作情况,研究人员正准备研究纽约站点以及计划于今年晚些时候在罗德岛开设的一个站点的影响。哈勒指出,目前开设更多药物过量预防中心的障碍包括解决法律障碍和当地顾虑。但随着阿片类药物危机的持续,一些政府官员和社区似乎越来越愿意接受任何可以拯救生命的工具。应对公共卫生威胁的工作永无止境。新的风险不断出现,无论是合成阿片类药物的出现,还是开车时使用手机。研究有助于衡量新公共安全方法的有效性,以及如何最好地实施挽救生命的干预措施。— Nancy Shute,主编
摘要 随着全球对太空探索计划的巨额投资,火星殖民已成为过去几年的热门话题。影响火星殖民的因素有很多,如政治、经济、社会、技术、环境和法律。在本研究中,我们应该根据 NASA 公布的数据和科学原理,研究水泥材料在火星条件下可能具有的预期特性。提出了技术建议,以阐明可能的技术,这些技术可以促进在火星上生产耐用建筑材料和在红色星球上进行一般建筑。熔融沉积成型已被引入作为最可行的施工技术,并成为行业中流行的自动化实践。
目前,《阿尔忒弥斯协定》已涵盖 40 多个国家,它们同意开采和利用太空资源,以支持安全和可持续的太空探索,同时国际层面也在积极推行更广泛的法律框架。大多数大型航空航天公司和过去几年出现的数十家初创公司都将自己定位在太空资源价值链的各个环节,凸显了人们对这一领域日益增长的兴趣和机遇。目前的计划重点是将月球作为机器人和人类重新探索的目的地,同时也为探索小天体和红色星球铺平了道路,现在非常清楚的是,太空资源正越来越接近于实现未来的探索,将经济活动扩展到地球以外,并增加地球的社会效益。
另一个关键数据点是 1969 年人类登陆月球的时间。当时距离月球 0.0026 个天文单位,距离太阳系并不算太远,但这是一个开始。目前,探索的下一步仍是推测性的,但作者为人类何时登陆火星设定了两种不同的情景。考虑到发射窗口,他们估计第一批人类将在 2038 年踏上这颗红色星球,这也是 NASA 的阿尔忒弥斯计划所计划的时间。但他们也认识到,鉴于最近人类太空探索计划的拖延历史,这一时间可能最晚要到 2048 年。利用这个单独的起点,他们制定了其余探索步骤的“延迟”时间表,由于它是指数级的,因此它对其他里程碑的日期有相应的巨大影响。
Teledyne Relays 早期参与太空飞行应用,这使我们能够参与载人航天的许多重大成就。我们的机电继电器和 RF 同轴开关曾经用于主要运载火箭,目前仍在使用;Delta III、Arian IV、Arian V 和 VEGA 计划。此外,我们的继电器还参与近太空和深太空探索,机电继电器目前在火星探测器上漫游火星表面,并在火星科学实验室上前往红色星球。我们的机电继电器目前正在卡西尼号航天器上绕土星运行,我们的 RF 同轴开关正在新视野号航天器上前往冥王星。除了参与无人驾驶计划外,我们还提供用于载人计划的高可靠性产品。我们的机电继电器用于国际空间站的各个组件,我们的射频同轴开关在航天飞机的通信系统中发挥了重要作用。
摘要 — 探索红色星球对于人类殖民和在火星上建立栖息地都至关重要。由于太空任务成本高昂,人们研究使用分布式传感器网络来降低现场探索的成本。与此同时,具有超低功率接收器的设备(称为零能量 (ZE) 设备)可以为进一步探索火星环境铺平道路。本研究重点研究无线电力传输,以提供火星表面 ZE 设备所需的电力。本研究的主要动机是研究传统的收集器和通信单元是否能够为长距离提供所需的电力。数值结果表明,无需使用任何复杂的硬件就可以为 ZE 设备供电。此外,还研究了指向误差和沙尘暴对收集性能的影响。综合模拟结果表明,收集器的选择和设计应考虑传播信道和发射机特性。
火星表面受到来自太阳和宇宙的高能带电粒子的轰击,与地球相比,几乎没有任何防护。由于航天机构正在计划对这颗红色星球进行载人飞行,因此人们主要担心的是电离辐射对宇航员健康的影响。将暴露量保持在可接受的辐射剂量以下对机组人员的健康至关重要。在这项研究中,我们的目标是了解火星的辐射环境,并描述保护宇航员免受宇宙辐射有害影响的主要策略。具体来说,我们使用 Geant4 数值模型研究了火星辐射场中各种材料的屏蔽特性,并通过 MSL RAD 的现场仪器测量验证了该模型的准确性。我们的结果表明,复合材料(如塑料、橡胶或合成纤维)对宇宙射线具有类似的响应,是最好的屏蔽材料。火星风化层具有中间行为,因此可以作为额外的实用选择。我们表明,最广泛使用的铝与其他低原子序数材料结合使用时可能会有所帮助。
太空竞赛的里程碑之一发生在 1961 年 4 月 12 日,当时俄罗斯宇航员尤里·加加林 (Yuri Gagarin) 成为第一个访问太空的人类 [3]; 8 年后,即 1969 年 7 月 21 日,第一个人类登陆月球 [4]。近半个世纪后的今天,NASA 或 SpaceX 等组织正在开发在 2030 年之前将宇航员送上火星的技术 [5],此前大约有十几个无人设备已成功发送到这颗红色星球。该事件旨在成为一系列类似事件中的第一个,就像第一次登月项目中发生的那样。然而,60多年来的太空成就和错误让我们认识到,为了将宇航员送上行星表面,有必要评估大量重要方面,以确保这些任务的成功;因此,船上通常会配备指定的工程师、医生和外科医生[6]。
已经探索了各种微生物系统,以适用于火星原位资源利用率(ISRU),并适合利用火星资源并将其转换为有用的化学产品。仅考虑完全基于生物的解决方案,可以区分两种方法,这些方法归结为正在使用的碳的形式:(a)可以直接将无机碳(大气CO 2)转换为目标化合物或(b)两步过程的专业物种的部署,该过程依赖于独立于碳和随后的碳和随后的和/或随后的复合物和/或随后的复合物。由于微生物代谢种类繁多,尤其是与化学支持处理的结合,因此通常很难进行分类。这可以扩展到作为生物制造平台输入的氮和能量的形式。为了提供可能适合空间系统生物工程的微生物细胞工厂的观点,对不同方法进行了高级比较,特别是关于优势,这可能有助于扩大红色星球上的早期人类立足点。