Baktérie, kosť a ďalšie: V nedeľu začína veda na vesmírnu stanicu

Pin
Send
Share
Send

Raketa Antares a Cygnus smerovali na Medzinárodnú vesmírnu stanicu 9. februára 2020 a boli vysunuté do zvislej polohy na odpaľovacej ploche vo Wallops Flight Facility vo Virginii.

(Obrázok: © NASA / Aubrey Gemignani)

NASA uvádza na trh medzinárodnú vesmírnu stanicu v nedeľu (9. februára).

Na vrchole rakety Antares bude nákladná kozmická loď Northrop Grumman Cygnus a vo vnútri bude takmer 8 000 libier. (3 600 kilogramov) spotrebného materiálu a hardvéru. Kapsula prinesie zásoby pre posádku, ktorá momentálne žije na vesmírnej stanici.

Na palube kozmickej lode bude aj množstvo experimentov a výskumných zariadení. Podporia sa výskumy tém vrátane tkanivových a bunkových kultúr a biopalív.

Na fotografiách: Raketa Antares uvádza na trh kozmické lode Cygnus NG-12

Mobilné biologické laboratórium

Nové laboratórium miniatúrnej biológie smeruje k vesmírnej stanici na kapsule Cygnus. Tento systém s názvom Mobile SpaceLab je technologický demonštračný projekt, ktorý vedci dúfajú, že dokáže predviesť nový spôsob vykonávania experimentov na obežnej dráhe. Je to preto, že Mobile SpaceLab je zariadenie na kultiváciu tkanív a buniek navrhnuté tak, aby fungovalo autonómne a experimentovalo až jeden mesiac bez použitia drahého času pre astronautov.

Aplikácia Mobile SpaceLab, ktorú vyvinula strojárska spoločnosť HNu Photonics, založená na Havaji, ponúkne výskumným pracovníkom rýchlu a automatizovanú platformu na vykonávanie špičkových biologických experimentov v mikrogravitácii. Zariadenie je diaľkovo ovládané posádkami na zemi a automatizácia umožňuje vedcom pozorovať bunkové funkcie pomocou techniky nazývanej mikroskopia.

Schopnosť pozorovať bunkové kultúry v mikrogravitácii poskytne vedcom údaje v reálnom čase o tom, ako sa tkanivá správajú v priestore. Mikrogravitácia lepšie napodobňuje správanie bunky v ľudskom tele ako akékoľvek umelé prostredie na zemi.

Počas tejto počiatočnej misie tím vysiela bunky neuroblastómu - druh rakoviny nervových buniek. Konkrétne bude experiment študovať, ako bunky dozrievajú, ktoré biológovia nazývajú diferenciáciu buniek a ako mikrogravitácia ovplyvňuje tento proces.

„Gravitácia je základná sila, ktorej sme tu všetci vystavení na Zemi,“ uviedol Devin Ridgley, vedecký pracovník v Škorpióne-V na tlačovej konferencii NASA, ktorá sa konala 29. januára. „Môže to mať drastický vplyv na to, ako bunková diferenciácia, ktorá ovplyvňuje bunkovú organizáciu a komunikáciu a môže viesť k poklesu kognitívnych schopností. “ Dodal, že experiment by mohol pomôcť vedcom lepšie porozumieť účinkom vesmírneho cestovania na mozog.

Baktérie vo vesmíre

Tím z University of Aljaška pošle dávku geneticky modifikovaných baktérií E. coli na vesmírnu stanicu. Tu na Zemi môžu organizmy produkovať zlúčeninu nazývanú izobutén, ktorá je prekurzorom plastu a gumy a môže sa používať samostatne ako biopalivo.

Tieto baktérie môžu produkovať izobutén kŕmením odpadovou vodou, hnojom a neporiadkom, ktorý zostal z úrody kukurice. Takže použitie baktérií na výrobu materiálu by ostro kontrastovalo so súčasnými metódami výroby izobuténu, ktoré si vyžadujú vysoko energetické chemické reakcie a ropné prísady.

Baktérie však tvoria len veľmi malé množstvo zlúčeniny, takže vedci chcú zistiť, ako organizmy produkujú izobutén, v nádeji, že geneticky zvýšia rýchlosť produkcie. Aby sa lepšie porozumelo tomu, ako tento proces funguje, vedci preskúmajú skupinu geneticky vylepšených E. coli a študujú, ako efektívne baktérie produkujú izobutén v porovnaní so svojimi pozemskými náprotivkami.

Metabolická aktivita baktérií sa mení v mikrogravitácii, takže vedci sa snažia testovať, či baktérie vytvárajú viac alebo menej izobuténu vo vesmíre. Ak vedci pochopia, ako baktérie produkujú izobutén, môžu geneticky modifikovať baktérie, ktoré sú účinnejšie, čím sa znižuje potreba energeticky náročných chemických procesov. Vedci tvrdia, že to v konečnom dôsledku zníži znečistenie životného prostredia.

Strata kosti v priestore

Milióny Američanov každoročne strácajú kostnú hmotu v dôsledku nerovnováhy pri prestavbe kostí, keď telo nerobí novú kosť tak rýchlo, ako absorbuje staršiu kosť. Ochorenie nazývané osteopénia je začiatkom osteoporózy. Naše kosti majú proces, ktorým prirodzene vytvárajú a rovnako rozpúšťajú kostnú hmotu, ale niekedy sa tento proces dostane z rany.

Pri strese tela môže dôjsť k nerovnováhe, napríklad pri mikrogravitácii. Vedci teda chcú použiť vesmírnu stanicu na vývoj liečby na zmiernenie týchto účinkov na Zemi aj vo vesmíre.

"Astronauti strácajú 1 až 2,5% svojej kostnej hmoty mesačne," uviedol na tlačovej konferencii Louis Kidder, kostný biológ na Minnesotskej univerzite a spoluřešiteľ projektu. „Trvalo by to rok s osteoporózou.“

Dodal, že prostredie gravitácie vesmírnej stanice umožňuje lepšie pochopenie toho, ako kostné bunky reagujú na rôzne množstvá gravitačnej sily. Skupina vyšle osteoblasty (kostné bunky), aby študovala, ako reagujú na mikrogravitáciu, pričom tento výsledok porovná s chovaním skupiny na zemi.

Pozemné bunky budú v magnetickom levitačnom zariadení, ktoré bude simulovať podmienky priestoru. Ak sa ukáže, že je to účinný simulátor, mohlo by to pomôcť výskumníkom tu na Zemi lepšie porozumieť úbytku kostnej hmoty a umožniť im vyvinúť viac terapií na zmiernenie úbytku - bez potreby rakety.

„Strata kosti v mikrogravitácii je v porovnaní so Zemou zrýchlená,“ uviedol na tlačovej konferencii Bruce Hammer, rádiológ na Minnesotskej univerzite a spoluřešiteľ projektu. „S týmto [experimentom] sa môžeme pozrieť na mechanizmy a možné terapie.“

Viac vedy

To je iba ukážka výskumných prieskumov, ktoré sa začínajú objavovať na palube lode Cygnus. Nový experiment s rastom rastlín sa zameria na to, ako sa cowpeas, známy tiež ako hrášok čierny a obyčajná fazuľa, rastú v mikrogravitácii ako súčasť pokračujúcich snáh NASA o pestovanie potravín vo vesmíre.

Ďalšia nová štúdia bude testovať, ako žiarenie a mikrogravitácia ovplyvňujú vzťah vírusu a baktérie, ktorú infikuje. Vedci dúfajú, že táto štúdia povedie k novým antibakteriálnym ošetreniam.

Cygnus bude vykonávať aj nový experiment s ohňom nazývaný Saffire IV, ktorý bude študovať, ako plamene rastú a reagujú pri rôznych tlakoch a koncentráciách kyslíka. Predchádzajúce iterácie tohto experimentu skúmali, ako sa plamene šíria naprieč špecifickými materiálmi, ktoré by sa pravdepodobne našli na kozmickej lodi. Tento experiment bude ďalej pokračovať testovaním horľavosti pri nižších tlakoch a vyšších koncentráciách kyslíka, čo najviac napodobňuje priestorové podmienky. Experiment bude tiež testovať metódy na detekciu požiarov a čistenie ich následkov.

Toto je druhý let spoločnosti Cygnus na základe zmluvy o komerčných dodávkach dodávok 2 spoločnosti Northrop Grumman a je tento rok prvým dodávkou nákladu do vesmírnej stanice. Spustenie môžete sledovať tu v nedeľu Space.com (9. februára), s odstreľovaním zameraným na 5:39 hod. EST (2239 GMT).

  • Radiačný experiment, pec na sušienky a ďalšie smerovali do vesmírnej stanice na nákladnej lodi Cygnus
  • Raketa Antares spúšťa nákladnú loď Cygnus na maratónskej misii pre NASA
  • Tento experiment NASA ukazuje prísľub čerstvých poľnohospodárskych produktov vo vesmíre

Pin
Send
Share
Send