Бактерії, кістки та інше: ось наука, що запускається на космічну станцію в неділю

Pin
Send
Share
Send

9 лютого 2020 року ракету "Антарес" і капсулу "Цигнус" направили до Міжнародної космічної станції, підняли у вертикальне положення на пусковому майданчику в політній установі НАОО "Уоллопс" у Вірджинії.

(Зображення: © NASA / Обрі Джеміньяні)

NASA запускає в запас на Міжнародну космічну станцію в неділю (9 лютого) ряду поставок екіпажів та наукових вантажів з НАСА "Повітряний політ Wallops" у Вірджинії.

На вершині ракети "Антарес" буде вантажний космічний корабель "Northrop Grumman Cygnus", а всередині буде близько 8000 фунтів. (3600 кілограмів) припасів та обладнання. Капсула доставить запаси для екіпажу, який зараз живе на космічній станції.

Також на борту космічного корабля будуть проведені різноманітні експерименти та одиниці дослідницького обладнання. Вони підтримуватимуть дослідження на теми, включаючи тканинні та клітинні культури та біопаливо.

На фотографіях: Ракета "Антарес" запускає вантажне судно Cygnus NG-12 на космічну станцію

Мобільна біологічна лабораторія

Нова мініатюрна лабораторія з біології направляється до космічної станції на капсулі Сігнуса. Система - це проект Mobile SpaceLab, який є технологічним демонстраційним проектом, який, на думку вчених, може продемонструвати новий спосіб проведення експериментів на орбіті. Це тому, що Mobile SpaceLab - це культивування тканин та клітин, призначене для роботи автономно, проводячи експеримент до одного місяця без використання дорогоцінного часу космонавта.

Розроблений HNu Photonics, заснованою на Гаваях інженерною компанією, Mobile SpaceLab запропонує дослідникам швидку поворотну автоматизовану платформу для проведення передових експериментів з біології в мікрогравітації. Заклад працює на місцях екіпажами на місцях, і автоматизація дозволяє дослідникам спостерігати за функціями стільникового зв'язку за допомогою методики, званої мікроскопією.

Здатність спостерігати за культурами клітин в мікрогравітації надасть дослідникам дані в реальному часі про те, як тканини поводяться в просторі. Мікрогравітація краще імітує, як клітина поводиться в організмі людини, ніж будь-яке штучне середовище на землі.

Під час цієї початкової місії команда посилає клітини нейробластоми - типу раку нервових клітин. Зокрема, експеримент вивчить, як дозрівають клітини, які біологи називають клітинною диференціацією та як мікрогравітація впливає на цей процес.

"Гравітація - це фундаментальна сила, якій ми всі піддані тут, на Землі", - сказав Девін Рідлі, головний вчений Скорпіона-V, під час прес-конференції NASA, що відбулася 29 січня. "Це може мати різкий вплив на те, як клітина диференціюється, що впливає на організацію і зв'язок стільникового зв'язку та може призвести до зниження когнітивного характеру ". Він додав, що експеримент може допомогти вченим краще зрозуміти вплив космічних подорожей на мозок.

Бактерії в космосі

Команда з Університету Аляски відправить партію генетично інженерних бактерій кишкової палички до космічної станції. Тут, на Землі, організми можуть утворювати сполуку, яку називають ізобутеном, яка є попередником пластику та каучуку і може використовуватися самостійно як біопаливо.

Ці бактерії можуть виробляти ізобутен, живлячись стічними водами, гноєм та безладом, що залишився від врожаїв кукурудзи. Так, використання бактерій для виготовлення матеріалу різко контрастувало б із сучасними методами отримання ізобутену, які потребують високоенергетичних хімічних реакцій та важких нафтових інгредієнтів.

Але бактерії складають лише дуже малі кількості сполуки, тому дослідники хочуть визначити, як організми виробляють ізобутен, сподіваючись на генетично збільшення темпів виробництва. Щоб краще зрозуміти, як працює цей процес, дослідники розглянуть групу генетично посиленої кишкової палички та вивчать, наскільки ефективно бактерії виробляють ізобутен порівняно зі своїми наземними аналогами.

Метаболічна активність бактерій змінюється в мікрогравітації, тому дослідники намагаються перевірити, чи бактерії роблять більш чи менш ізобутен в космосі. Якщо вчені зрозуміють, як бактерії продукують ізобутен, вони можуть генетично інженірувати ефективніші бактерії, зменшуючи потребу в енергоємних хімічних процесах. Це в кінцевому рахунку зменшить забруднення навколишнього середовища, вважають дослідники.

Втрата кісток у просторі

Мільйони американців втрачають кісткову масу щороку через дисбаланс ремоделювання кісток, коли організм не робить нову кістку так швидко, як поглинає стару кістку. Хвороба, яка називається остеопенією, є початком остеопорозу. Наші кістки мають процес, завдяки якому вони природним чином утворюють і розчиняють кісткову речовину однаково, але іноді цей процес виходить з удару.

Дисбаланс може виникнути, коли організм піддається стресу, як це відбувається у мікрогравітації. Отже, вчені хочуть використовувати космічну станцію для розробки способів пом'якшення цих наслідків як на Землі, так і в космосі.

"Астронавти втрачають від 1 до 2,5% своєї кісткової маси щомісяця", - сказав Луїс Кіддер, біолог з кісток з університету Міннесоти та співдослідник проекту під час прес-конференції. "Це займе рік з остеопорозом".

Він додав, що середовище мікрогравітації космічної станції дозволяє краще зрозуміти, як кісткові клітини реагують на різну кількість гравітаційної сили. Група надсилає остеобласти (кісткові клітини) для вивчення того, як вони реагують на мікрогравітацію, порівнюючи цей результат із поведінкою грунтової групи.

Наземні клітини будуть знаходитись у магнітному левітаційному пристрої, який буде імітувати умови космосу. Якщо він виявиться ефективним симулятором, це може допомогти дослідникам тут, на Землі, краще зрозуміти втрату кісток і дати їм можливість розробити більше методів терапії для зменшення втрат - без необхідності використання ракети.

"Втрата кістки при мікрогравітації прискорюється порівняно із Землею", - сказав Брюс Хаммер, рентгенолог з університету Міннесоти та співдослідник проекту під час прес-конференції. "За допомогою цього [експерименту] ми можемо розглянути механізми та можливі методи лікування."

Більше науки

Це лише вибірка дослідницьких розслідувань, розпочатих на борту Cygnus. Новий експеримент з вирощуванням рослин буде розглядати, як копрі, також відомий як чорнобривський горох і звичайна квасоля, ростуть у мікрогравітації, як частина постійних зусиль NASA з вирощування їжі в космосі.

Ще одне нове дослідження перевірить, як радіація та мікрогравітація впливають на зв’язок вірусу та бактерії, якими він заражається. Дослідники сподіваються, що це дослідження призведе до нових антибактеріальних методів лікування.

Cygnus також проведе новий експеримент з вогнем під назвою Saffire IV, який вивчить, як полум'я росте та реагує на різноманітні тиски та концентрації кисню. Попередні ітерації цього експерименту розглядали, як полум'я поширюється на конкретні матеріали, які, ймовірно, будуть знайдені на космічному кораблі. Цей експеримент піде далі, випробувавши горючість при менших тисках і більш високих концентраціях кисню, щоб найбільш імітувати космічні умови. Експеримент також перевірятиме методи виявлення пожеж та очищення їх наслідків.

Це другий рейс Cygnus за контрактом "Комерційні послуги з постачання 2" Northrop Grumman, і це перша доставка вантажів на космічну станцію цього року. Ви можете спостерігати за запуском тут на Space.com у неділю (9 лютого), з вибуховим набором, орієнтованим на 17:39. EST (2239 GMT).

  • Радіаційний експеримент, піч із печивом та інше направлялися до космічної станції на вантажному кораблі Cygnus
  • Ракета "Антарес" запускає вантажне судно Cygnus на марафонській місії для НАСА
  • Цей експеримент NASA демонструє перспективу для свіжих сільськогосподарських продуктів у космосі

Pin
Send
Share
Send