太空犯罪尚未發(fā)生。以下是當(dāng)他們這樣做時我們可能解決它們的方法。

美國宇航局的阿爾忒彌斯計劃計劃將宇航員送回月球并在本世紀(jì)末建立一個永久性的軌道實驗室。

與此同時，私營公司正在采取重大措施，將付費(fèi)客戶進(jìn)一步帶入太空。隨著人類的足跡擴(kuò)展到地球熟悉的地形之外，到月亮可能更遠(yuǎn)的地方，一個有趣的新領(lǐng)域從最后的前沿出現(xiàn)：天體法醫(yī)學(xué)。

這門學(xué)科仍處于起步階段，是由人性的必然性推動的。太空為法醫(yī)調(diào)查提供了獨(dú)特而惡劣的環(huán)境。呈現(xiàn)重力變化、宇宙輻射、極端溫度以及對供氧氣候系統(tǒng)的需求的設(shè)置為未來探險家面臨的超凡脫俗變量提供了一些例子。

與地球不同，重力是一種恒定的力，塑造了我們現(xiàn)實的許多方面，顯著降低太空重力在理解證據(jù)的行為方式方面提出了新的挑戰(zhàn)。這種轉(zhuǎn)變對于血跡模式分析等法醫(yī)學(xué)至關(guān)重要，因為血跡模式分析嚴(yán)重依賴重力效應(yīng)來確定血跡形成的環(huán)境。

一想到太空中的重力，就會立即讓人聯(lián)想到宇航員懸浮在太空中或漂浮在太空中的體操。國際空間站（ISS）.

然而，真正的零重力存在于遠(yuǎn)離任何天體的地方。當(dāng)靠近月球或行星等天體時，會產(chǎn)生引力影響，包括在地球等行星的軌道上。

因此，太空中的大多數(shù)環(huán)境都具有低重力或微重力，而不是零重力。鑒于重力無處不在且基本上是恒定的，我們很少關(guān)注它，通常會不假思索地將其作為常數(shù)自動計入計算中。

重力改變

但對于像血跡模式分析這樣的法醫(yī)學(xué)學(xué)科來說，重力在空氣中的液態(tài)血液如何與表面相互作用并產(chǎn)生污漬模式方面起著至關(guān)重要的作用。血跡模式分析是利用流體力學(xué)、物理學(xué)和數(shù)學(xué)來了解血液的流動和來源，并解釋血液是如何在刑事調(diào)查中沉積在表面上的。

在最近發(fā)表的一項研究中，我們和我們的同事們試圖了解改變的太空重力環(huán)境將如何影響未來法醫(yī)學(xué)學(xué)科的初始原理。

對于這項研究，發(fā)表在國際法證科學(xué)：報告，我們用了一個拋物線飛行研究飛機(jī)由于其上下的飛行路徑，這會引起短時間的微重力。這種類型的飛行被通俗地稱為“嘔吐彗星”。

在這段自由落體微重力的時期，一些血滴將被投射到一張紙上，然后使用常規(guī)的地球協(xié)議分析產(chǎn)生的血跡。雖然這個概念聽起來很簡單，但要創(chuàng)造一個安全可控的區(qū)域來在一架基本上墜落地球 20 秒的飛機(jī)上進(jìn)行實驗是一個挑戰(zhàn)。

因此，實驗環(huán)境必須附著在研究飛機(jī)的機(jī)艙上，并且所有血跡的產(chǎn)生和記錄都易于控制。實驗在一個重新利用的兒科孵化室內(nèi)進(jìn)行，稱為手套箱。該腔室用于空間醫(yī)學(xué)研究，用于研究出血控制。

由于飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)的生物危害問題，使用了血液的合成類似物而不是真正的血液。這種類似物替代品模仿了血液粘度和表面張力的物理特性。為了啟動實驗，將模擬血液加載到注射器中，一旦在自由落體中誘導(dǎo)微重力，手動按下注射器以將血液投射到一張白紙上 20 厘米。

雖然這與真實的犯罪場景幾乎沒有相似之處，但法醫(yī)調(diào)查員感興趣的是血液和表面之間的相互作用，而不是實際的投射機(jī)制。然后按照正常程序?qū)φ从醒E的紙張進(jìn)行拍照和分析。

我們發(fā)現(xiàn)微重力確實改變了血滴的行為和它們產(chǎn)生的污漬。在地球上，血液往往以拋物線的方式落下，重力拉下它，直到它撞擊表面。但在這種情況下，血液繼續(xù)沿直線傳播，直到它到達(dá)表面。

這條直線飛行路徑是慣性作用的流動例子。然而，由于距離只有 20 厘米，這對隨后的圖案影響很小。

這種差異在更遠(yuǎn)的距離上會變得更加明顯，但拋物線研究飛機(jī)的操作限制意味著很難有效地重建。第二個關(guān)鍵觀察結(jié)果是血液在撞擊表面時的擴(kuò)散作用。

在地球典型的重力環(huán)境中，液態(tài)血滴在污漬形成過程中會經(jīng)歷一系列階段。這需要液滴坍塌，形成小波浪，并擴(kuò)散成最終的染色形狀。

然而，當(dāng)重力從該作用中消除時，擴(kuò)散作用受到表面張力和內(nèi)聚力的支配力的抑制，導(dǎo)致污漬的形狀和大小小于其陸地孿生體。

我們正處于一個新的研究時代的開始，探索外星環(huán)境對法醫(yī)證據(jù)行為的影響。盡管如此，這項研究的影響不僅限于法醫(yī)學(xué)，還包括更傳統(tǒng)的自然科學(xué)，例如航天器設(shè)計中的流體動力學(xué)以及分析航天器故障后空間取證工程中的故障。

為了擴(kuò)大這一新法醫(yī)學(xué)學(xué)科的研究，將需要更大的微重力環(huán)境，作者將非常樂意運(yùn)營銀河系的第一個外星法醫(yī)科學(xué)實驗室。

格雷厄姆·威廉姆斯，法醫(yī)學(xué)教授，赫爾大學(xué)和扎克·科瓦爾斯克， 博士研究員，斯塔福德郡大學(xué)

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