बैक्टीरिया, हड्डी और बहुत कुछ: यहां विज्ञान ने रविवार को अंतरिक्ष स्टेशन में प्रवेश किया

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9 फरवरी, 2020 को अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन की ओर ले जाने वाले एंटेरास रॉकेट और साइग्नस कैप्सूल को वर्जीनिया में नासा के वॉलॉप्स फ्लाइट फैसिलिटी के एक लॉन्चपैड पर ऊर्ध्वाधर स्थिति में खड़ा किया गया था।

(छवि: © नासा / ऑब्रे जेमिनी)

नासा वर्जीनिया में नासा की वॉलॉप्स फ्लाइट सुविधा से अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन रविवार (9 फरवरी) को चालक दल की आपूर्ति और वैज्ञानिक कार्गो की एक बीवी लॉन्च कर रहा है।

एक अंटार्कस रॉकेट के ऊपर एक नॉर्थ्रॉप ग्रुमैन साइग्नस कार्गो अंतरिक्ष यान होगा, और अंदर टक किया गया लगभग 8,000 पाउंड होगा। (3,600 किलोग्राम) आपूर्ति और हार्डवेयर। कैप्सूल अंतरिक्ष स्टेशन पर वर्तमान में रहने वाले चालक दल के लिए आपूर्ति लाएगा।

इसके अलावा अंतरिक्ष यान में विभिन्न प्रकार के प्रयोग और अनुसंधान उपकरण के टुकड़े होंगे। ये ऊतक और सेल संस्कृतियों और जैव ईंधन सहित विषयों पर जांच का समर्थन करेंगे।

तस्वीरों में: एंटेरा रॉकेट ने सिग्नस एनजी -12 कार्गो शिल्प को अंतरिक्ष स्टेशन में लॉन्च किया

मोबाइल जीव विज्ञान प्रयोगशाला

सिग्नस कैप्सूल पर अंतरिक्ष स्टेशन के लिए एक नई लघु जीव विज्ञान प्रयोगशाला है। मोबाइल स्पेसलैब को डब किया गया, प्रणाली एक प्रौद्योगिकी-प्रदर्शन परियोजना है जिसे वैज्ञानिक उम्मीद करते हैं कि कक्षा में प्रयोगों का संचालन करने के लिए एक नया तरीका प्रदर्शित कर सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि मोबाइल स्पेसलैब एक टिशू- और सेल-कल्चरिंग सुविधा है जिसे स्वायत्त रूप से काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो एक महीने तक कीमती अंतरिक्ष यात्री समय का उपयोग किए बिना एक प्रयोग चल रहा है।

हवाई स्थित इंजीनियरिंग कंपनी एचएनयू फोटोनिक्स द्वारा विकसित किया गया, मोबाइल स्पेसलैब शोधकर्ताओं को माइक्रोग्रैविटी में अत्याधुनिक जीवविज्ञान प्रयोगों का संचालन करने के लिए एक त्वरित-मोड़, स्वचालित मंच प्रदान करेगा। सुविधा जमीन पर चालक दल द्वारा दूरस्थ रूप से संचालित होती है, और स्वचालन शोधकर्ताओं को माइक्रोस्कोपी नामक तकनीक के साथ सेलुलर कार्यों का निरीक्षण करने में सक्षम बनाता है।

माइक्रो ग्रेविटी में सेल संस्कृतियों को देखने की क्षमता शोधकर्ताओं को वास्तविक समय के आंकड़ों के साथ प्रदान करेगी कि अंतरिक्ष में ऊतक कैसे व्यवहार करते हैं। माइक्रोग्रैविटी बेहतर नकल करती है कि जमीन पर किसी भी कृत्रिम वातावरण की तुलना में मानव शरीर में एक सेल कैसे व्यवहार करता है।

इस प्रारंभिक मिशन के दौरान, टीम न्यूरोब्लास्टोमा कोशिकाओं को भेज रही है - एक प्रकार का तंत्रिका-कोशिका कैंसर। विशेष रूप से, यह प्रयोग अध्ययन करेगा कि कोशिकाएं कैसे परिपक्व होती हैं, जो जीवविज्ञानी सेलुलर भेदभाव कहते हैं, और माइक्रोग्रैविटी उस प्रक्रिया को कैसे प्रभावित करती है।

वृश्चिक-वी के मुख्य वैज्ञानिक डेविन रिडले ने 29 जनवरी को आयोजित नासा के एक समाचार सम्मेलन के दौरान कहा, "गुरुत्वाकर्षण एक मौलिक शक्ति है, जिसका हम सभी पृथ्वी पर पालन करते हैं।" सेल विभेदित करता है, जो सेलुलर संगठन और संचार को प्रभावित करता है और संज्ञानात्मक गिरावट का कारण बन सकता है। ” उन्होंने कहा कि प्रयोग वैज्ञानिकों को मस्तिष्क पर अंतरिक्ष यात्रा के प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है।

अंतरिक्ष में बैक्टीरिया

अलास्का विश्वविद्यालय की एक टीम जेनेटिक रूप से इंजीनियर ई.कोली बैक्टीरिया के एक बैच को अंतरिक्ष स्टेशन भेज देगी। यहां पृथ्वी पर, जीव आइसोब्यूटिन नामक एक यौगिक का उत्पादन कर सकते हैं, जो प्लास्टिक और रबर का अग्रदूत है और इसका उपयोग जैव ईंधन के रूप में किया जा सकता है।

ये बैक्टीरिया अपशिष्ट जल, खाद और मकई की फसल से छोड़ी गई गंदगी को खिलाकर आइसोबुटीन का उत्पादन कर सकते हैं। इसलिए, सामग्री बनाने के लिए बैक्टीरिया का उपयोग करते हुए आइसोब्यूटेन बनाने के मौजूदा तरीकों के साथ तेजी से विपरीत होगा, जिसके लिए उच्च-ऊर्जा रासायनिक प्रतिक्रियाओं और पेट्रोलियम-भारी सामग्री की आवश्यकता होती है।

लेकिन जीवाणु केवल बहुत ही कम मात्रा में यौगिक बनाते हैं, इसलिए शोधकर्ता यह पहचानना चाहते हैं कि आनुवांशिक रूप से बढ़ती उत्पादन दरों की उम्मीद में जीव किस तरह से आइसोब्यूटेन का उत्पादन करते हैं। यह समझने के लिए कि यह प्रक्रिया कैसे काम करती है, शोधकर्ता आनुवंशिक रूप से संवर्धित ई। कोलाई के एक समूह को देखेंगे और अध्ययन करेंगे कि जीवाणु अपने स्थलीय समकक्षों की तुलना में आइसोब्यूटेन का प्रभावी रूप से उत्पादन करते हैं।

बैक्टीरिया की चयापचय गतिविधि माइक्रोग्रैविटी में बदल जाती है, इसलिए शोधकर्ता यह जांचने की कोशिश कर रहे हैं कि बैक्टीरिया अंतरिक्ष में कमोबेश आइसोब्यूटीन बनाते हैं या नहीं। यदि वैज्ञानिक समझते हैं कि बैक्टीरिया आइसोब्यूटीन का उत्पादन कैसे करते हैं, तो वे आनुवांशिक रूप से इंजीनियर बैक्टीरिया हो सकते हैं जो अधिक कुशल होते हैं, ऊर्जा-गहन, रासायनिक प्रक्रियाओं की आवश्यकता को कम करते हैं। यह अंततः पर्यावरण प्रदूषण पर कट जाएगा, शोधकर्ताओं ने कहा है।

अंतरिक्ष में अस्थि की हानि

अस्थि पुनरावृत्ति के असंतुलन के कारण लाखों अमेरिकी हर साल अस्थि द्रव्यमान को खो देते हैं, जब शरीर नई हड्डी नहीं बनाता है क्योंकि यह पुरानी हड्डी को अवशोषित करता है। ऑस्टियोपीनिया नामक बीमारी ऑस्टियोपोरोसिस की शुरुआत है। हमारी हड्डियों में एक प्रक्रिया होती है जिसके द्वारा वे स्वाभाविक रूप से हड्डी के मामले को समान रूप से बनाते हैं और भंग करते हैं, लेकिन कभी-कभी यह प्रक्रिया अजीब हो जाती है।

शरीर के तनावग्रस्त होने पर असंतुलन हो सकता है, जैसे कि माइक्रोग्रैविटी में क्या होता है। इसलिए, वैज्ञानिक पृथ्वी और अंतरिक्ष दोनों पर, इन प्रभावों को कम करने के लिए उपचार विकसित करने के लिए अंतरिक्ष स्टेशन का उपयोग करना चाहते हैं।

मिनेसोटा विश्वविद्यालय के एक हड्डी जीवविज्ञानी और परियोजना पर सह-अन्वेषक लुइस किडर ने समाचार सम्मेलन के दौरान कहा, "अंतरिक्ष यात्री प्रति माह अपनी हड्डी के द्रव्यमान का 1 से 2.5% खो देते हैं।" "ऑस्टियोपोरोसिस के साथ एक साल लगेगा।"

उन्होंने कहा कि अंतरिक्ष स्टेशन का माइक्रोग्रैविटी वातावरण, गुरुत्वाकर्षण कोशिकाओं की अलग-अलग मात्रा में अस्थि कोशिकाओं की प्रतिक्रिया के बारे में बेहतर जानकारी देता है। समूह ओस्टियोब्लास्ट्स (अस्थि कोशिकाओं) को यह अध्ययन करने के लिए भेज देगा कि वे माइक्रोग्रैविटी पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे एक ग्राउंड-आधारित समूह के व्यवहार की तुलना होती है।

जमीन आधारित कोशिकाएं एक चुंबकीय उत्तोलन उपकरण में होंगी जो अंतरिक्ष की स्थितियों का अनुकरण करेगी। अगर यह एक प्रभावी सिम्युलेटर साबित होता है, तो यह पृथ्वी पर शोधकर्ताओं को हड्डी के नुकसान को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है और उन्हें नुकसान को कम करने के लिए और अधिक चिकित्सा विकसित करने में सक्षम बनाता है - बिना रॉकेट की आवश्यकता के।

समाचार सम्मेलन के दौरान मिनेसोटा विश्वविद्यालय के रेडियोलॉजिस्ट और परियोजना के सह-अन्वेषक ब्रूस हैमर ने कहा, "पृथ्वी की तुलना में माइक्रोग्रैविटी में हड्डी का नुकसान तेजी से होता है।" "इस [प्रयोग] के साथ, हम तंत्र और संभव चिकित्सा देख सकते हैं।"

अधिक विज्ञान

यह साइग्नस पर सवार अनुसंधान जांच का केवल एक नमूना है। नासा द्वारा अंतरिक्ष में भोजन उगाने के निरंतर प्रयासों के तहत एक नया पौधा-विकास प्रयोग, जिसे कापी भी कहा जाता है, जिसे काली आंखों वाले मटर के रूप में जाना जाता है, और आम फलियां सूक्ष्मजीव में विकसित होती हैं।

एक अन्य नए अध्ययन में परीक्षण किया जाएगा कि कैसे विकिरण और माइक्रोग्रैविटी एक वायरस और जीवाणु को संक्रमित करता है। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि इस अध्ययन से नए जीवाणुरोधी उपचार होंगे।

साइग्नस एक नया अग्नि प्रयोग भी करेगा, जिसे सैफीर IV कहा जाता है, जो यह अध्ययन करेगा कि आग कैसे बढ़ती है और विभिन्न प्रकार के दबाव और ऑक्सीजन सांद्रता में प्रतिक्रिया करती है। इस प्रयोग के पिछले पुनरावृत्तियों ने देखा है कि कैसे विशिष्ट सामग्रियों में आग फैलती है जो संभवतः एक अंतरिक्ष यान पर पाए जाते हैं। यह प्रयोग कम दबाव और उच्च ऑक्सीजन सांद्रता पर ज्वलनशीलता का परीक्षण करके, सबसे निकट अंतरिक्ष स्थितियों की नकल करेगा। यह प्रयोग आग का पता लगाने और उसके बाद की सफाई के लिए तरीकों का परीक्षण भी करेगा।

यह नॉर्थ्रॉप ग्रुम्मन की कमर्शियल रिसप्ली सर्विसेज 2 अनुबंध के तहत दूसरी सिग्नस उड़ान है और इस वर्ष अंतरिक्ष स्टेशन पर पहली कार्गो डिलीवरी है। आप यहां स्पेस.कॉम रविवार (9 फरवरी) को लॉन्च देख सकते हैं, जिसमें ब्लास्टऑफ 5:39 बजे होगा। ईएसटी (2239 जीएमटी)।