2020 წელს, მეცნიერების ნაწილთა ყურადღება მიიპყრო COVID-19-ით გამოწვეულმა პანდემიამ, ამიტომ კვლევათა დიდი ნაწილი სწორედ ამ ვირუსით გამოწვეული ზიანის შემცირებისკენაა მიმართული. სწორედ ამიტომ, ბრაუნის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა გადაწყვიტეს, კორონავირუსის გადაცემის რისკის შესამცირებლად, შეესწავლათ მანქანაში ჰაერის ნაკადები, როდესაც მძღოლის გარდა კაბინაში ერთი ან რამდენიმე მგზავრი იმყოფება.

ზემოაღნიშნულ კვლევაში მკვლევრებმა შეიმუშავეს კომპიუტერული მოდელები, სადაც შექმნეს მანქანაში ჰაერის ნაკადის სიმულაციები სხვადასხვა შემთხვევაში — როდესაც ყველა ფანჯარა დახურულია, როდესაც მათი ნაწილია ღია და როდესაც ყველა ფანჯარა ღიაა.

სიმულაციებმა აჩვენა, რომ რაც მეტი ფანჯარაა ღია, მით უფრო მცირეა აირწვეთოვანი გზით გადამდები ნაწილაკების კონცენტრაცია ჰაერში და მით უფრო ნაკლებად ხდება ამ ნაწილაკების გადაცემა მძღოლსა და მგზავრებს შორის. მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ მანქანაში ჰაერის ცირკულაციისთვის რამდენიმე გაღებული ფანჯარა ბევრად ეფექტურ შედეგს გვაძლევს, ვიდრე სავენტილაციო სისტემის მუშაობა.

"დახურული ფანჯრებით მგზავრობა მაშინ, როდესაც მანქანაში ჰაერის კონდიციონერი ან გათბობაა ჩართული, კომპიუტერული სიმულაციების მიხედვით, ყველაზე ცუდ სცენარს წარმოადგენს", — ამბობს კვლევის თანაავტორი და ბრაუნის უნივერსიტეტის ინჟინერიის სკოლის კურსდამთავრებული, ასინამშუ დასი. "საუკეთესო შემთხვევაში, მანქანის ფანჯარა უფრო ღია უნდა იყოს. თუმცა, თუნდაც ერთი ან ორი ფანჯარის გაღება ბევრად უკეთეს შედეგს გვაძლევს, ვიდრე დახურული ფანჯრები".

კვლევაზე დასთან ერთად მუშაობდა ვარგის მატიასი, ბრაუნის უნივერსიტეტის მკვლევარი და მასაჩუსეტსის უნივერსიტეტის ფიზიკის ასისტენტ პროფესორი. კვლევა გამოქვეყნდა ჟურნალ Science Advances-ში.

მკვლევრები ფიქრობენ, რომ მანქანაში COVID-19-ის გადაცემის რისკის სრულად აღმოსაფხვრელად რაიმე გზა არ არსებობს. აშშ-ს დაავადებათა კონტროლის ცენტრის (CDC) სახელმძღვანელოში აღნიშნულია, რომ პანდემიის პირობებში რისკების თავიდან ასაცილებლად საუკეთესო გამოსავალს სახლში დარჩენა და მგზავრობის გადადება წარმოადგენს. კვლევის მიზანი იყო იმის შესწავლა, თუ როგორ იცვლება ჰაერის ნაკადები მანქანის შიგნით — რა როლი აქვს მას პათოგენების გავრცელებაში — ხელს უწყობს მას, თუ პირიქით, აფერხებს ამ პროცესს.

აღნიშნულ სიმულაციებში გამოყენებული იყო ტოიოტა პრიუსის მოდელი, მასში ორი ადამიანით, რომელთაგან ერთი მძღოლია, მეორე კი მგზავრი. ეს კონკრეტული განაწილება სწორედ იმიტომ იყო ამორჩეული, რომ ადამიანებს შორის მანქანაში მაქსიმალურად ხდება ფიზიკური დისტანციის შენარჩუნება. ექსპერიმენტში მოხდა ჰაერის დინების სიმულირება 80 კმ/სთ სიჩქარით მოძრავი მანქანის გარშემო და მის შიგნით, როდესაც აეროზოლები გადაადგილდებოდა როგორც მძღოლისგან მგზავრისკენ, ასევე საპირისპირო მიმართულებითაც. უნდა განიმარტოს, რომ აეროზოლები წარმოადგენენ იმ უმცირეს ნაწილაკებს, რომლებიც ჰაერში რჩებიან ხანგრძლივი დროის მანძილზე. მეცნიერები ფიქრობენ, რომ ზემოაღნიშნული, დახურულ სივრცეებში, SARS-CoV-2 ვირუსის გავრცელების ერთ-ერთ გზას წარმოადგენს.

კიდევ ერთი მიზეზი იმისა, თუ რატომ არის ღია ფანჯრებით მგზავრობა ნაკლების საფრთხისშემცველი, არის ის, რომ ამ შემთხვევაში მანქანაში ჰაერის ცვლის მაჩვენებელი 1 საათში (ACH) იზრდება, შედეგად კი, მცირდება მანქანის შიგნით აეროზოლების კონცენტრაცია. თუმცა, ACH-ის ზრდა ყველაფერი არ არის. კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა აჩვენეს, რომ ღია ფანჯრების სხვადასხვაგვარი კომბინაცია ქმნის ერთმანეთისგან განსხვავებულ ჰაერის ნაკადებს მანქანაში, შესაბამისად, მათი მონაცვლეობისას შესაძლოა გაზარდოს, ან პირიქით შეამციროს აქ არსებული აეროზოლების რაოდენობა.

მანქანის მოძრაობის დროს ჰაერი ასევე მოძრაობს მის გასწვრივ, საპირისპირო მიმართულებით, ამ დროს კი წნევა აწვება უმეტესად მის უკანა ფანჯრებს. ამიტომ, სწორედ ამ გზით ხვდება მანქანაში ჰაერის უდიდესი ნაწილი. როდესაც ყველა ფანჯარა ღიაა, ამ შემთხვევაში, მანქანის შიგნით წარმოიქმნება ორი ერთმანეთისგან დამოუკიდებელი ჰაერის ნაკადი.

სიმულაციაში მძღოლი მოთავსებული იყო მანქანის წინა მარცხენა სავარძელზე, მგზავრი კი — უკანა მარჯვენა სავარძელზე. აღმოჩნდა, რომ როდესაც ოთხივე ფანჯარა ღიაა, მძღოლსა და მგზავრს შორის ხდება მიზერული რაოდენობის მცირე ნაწილაკების გაცვლა. თუმცა, ამ სცენარში მანქანის მძღოლი ოდნავ უფრო დიდი რისკის წინაშე დგას, რადგან ჰაერის ნაკადი მანქანაში მიემართება უკანა ფანჯრებიდან წინ. ამის მიუხედავად, მკვლევრები მაინც ფიქრობენ, რომ სხვა შემთხვევებთან შედარებით, აღწერილი სცენარის დროს ამ ადამიანებს შორის ნაწილაკების გადაცემის ალბათობა ძალიან დაბალია.

როგორც ზემოთ აღვნიშნე, იმ შემთხვევებში, როდესაც მანქანის მხოლოდ რამდენიმე ან ერთი ფანჯარაა ღია, ვიღებთ ერთმანეთისგან განსხვავებულ შედეგებს. შესაძლოა ვინმემ იფიქროს, რომ მანქანის იმ ფანჯრის გაღება, რომელთანაც მგზავრი ზის, ვირუსის გავრცელების რისკს ამცირებს. რა თქმა უნდა, ეს სცენარი ბევრად სჯობს იმ შემთხვევას, როდესაც მანქანის ყველა ფანჯარა დახურულია, თუმცა, შედარებით უკეთესს შედეგს ვიღებთ მაშინ, როდესაც ის ფანჯრებია ღია, რომელთანაც არც მგზავრი ზის და არც მძღოლი.

"როდესაც ის ფანჯარაა ღია, რომელთანაც მგზავრი არ ზის (ამ შემთხვევაში უკან მარცხენა ფანჯარა), მძღოლის ზურგის ფანჯრიდან შემოდის ჰაერის ნაკადი, რომელიც გაივლის მთელ მანქანას და წინა მარჯვენა ფანჯრიდან დატოვებს მას", — ამბობს კენი ბროიერი, კვლევის მთავარი ავტორი და ბრაუნის უნივერსიტეტის ინჟინერიის პროფესორი კენი ბროიერი. "ამ შემთხვევაში მძღოლსა და მგზავრს შორის ჯვარედინი გადაცემის საფრთხე უფრო დაბალია", — დასძინა მან.

უნდა აღინიშნოს, რომ მანქანაში მგზავრთა სწორი გადანაწილება და ჰაერის ნაკადის რეგულირება ვირუსის გადაცემის რისკს სრულად ვერ აღმოფხვრის, ამიტომ, აქ მყოფი ადამიანებისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ნიღბის ტარება, ვინაიდან მოცემულ კვლევაში გათვალისწინებული არ არის მანქანაში უკვე არსებული პათოგენის შემცველი აეროზოლები.

და მაინც, მკვლევრები ფიქრობენ, რომ აღნიშნული ნაშრომი საკმაოდ მნიშვნელოვან ინფორმაციას გვაწვდის მანქანის შიგნით ჰაერის ცირკულირების შესახებ — ამ საკითხს აქამდე არც ისე დიდი ყურადღება ექცეოდა.

"ეს პირველი კვლევაა, რომელიც გვიჩვენებს, თუ როგორ გამოიყურება მანქანის მიკროკლიმატი", — ამბობს ბროიერი. "არსებობს ნაშრომები იმის შესახებ, თუ როგორ ხვდებიან მანქანაში გარედან სხვადასხვა დამაბინძურებლები, ან რამდენ ხანს ჩერდება აქ სიგარეტის კვამლი, თუმცა, არ არსებობს სხვა კვლევა, რომელიც დეტალურად შეისწავლის მანქანაში ჰაერის ნაკადების დინებას", — განმარტავს იგი.

მკვლევართა ჯგუფის ხელმღვანელი და ბრაუნის უნივერსიტეტის პათოლოგიისა და ლაბორატორიული მედიცინის ასოცირებული პროფესორი, ჯეფრი ბეილი გაოცებული დარჩა იმით, თუ რა სწრაფად შეიძლება შედეგის მიღწევა კომპიუტერული მოდელებით მაშინ, როდესაც პანდემიის გამო ბრაუნის ლაბორატორიების მუშაობა დროებით შეწყვეტილია.

"ეს მართლაც საუკეთესო მაგალითს წარმოადგენს იმისა, თუ როგორ შეიძლება მეცნიერების სხვადასხვა მიმართულებების გაერთიანებით მნიშვნელოვანი შედეგების მიღწევა", — აღნიშნავს იგი.