Земеделие на МКС
Астронавтите прекарват месеци на МКС и обичайната им диета е с ниско съдържание на плодове, зеленчуци и
През април 2014 г. товарен кораб Dragon SpaceXдостави зеленото растение Veggie на Международната космическа станция и през март астронавтите започнаха да тестват орбиталната плантация. Инсталацията контролира приема на светлина и хранителни вещества. През август 2015 г. менюто на астронавтите включваше пресни зеленчуци, отглеждани в микрогравитация.
Зелени от МКС
В руския сегмент на международното пространствоСтанцията експлоатира оранжерия "Лада" за експеримента "Растения-2". В края на 2016 г. или началото на 2017 г. на борда ще се появи версията Lada-2. Институтът по медицински и биологични проблеми на Руската академия на науките работи по тези проекти.
Но всички тези експерименти не бяха без трудности, които ние на Земята не срещаме по време на градинарството:
- Микрогравитация. В ниска околоземна орбита и в потенциалНа колониалните планети гравитацията е по-малка от това, с което сме свикнали. Слабата гравитация засяга много характеристики на развитието на организмите и растенията не са изключение. При експерименти, при които едни и същи култури са засадени на Земята и на МКС, някои видове в орбита забележимо губят вкус и хранителна стойност.
- Нарушаване на температурния обмен... Този проблем възниква, ако затвореното пространство е с лоша вентилация. В същото време летливите органични вещества се натрупват около растението, което може да забави растежа му.
- радиация. Наблюденията показват, че постоянната радиация може да причини увреждане и мутации на ДНК и също така да повлияе на нивото на генна експресия
Нетипични методи за отглеждане на зеленчуци и зеленчуци в космоса
- Хидропоника
Леглата, почвата и глината тежат много, така че ученитеТе търсели начини да го изключат от процеса на отглеждане.Затова изследователите все повече се ориентират към методи, при които зеленчуците и зеленчуците растат във вода - хидропоника и аеропоника.
Можете да държите корените във вода през цялото време или да използвате техниката на отлив и отлив, както и да използвате различни субстрати, които задържат точното количество течност.
- Аеропоника
Тук корените на растенията не са във водата, а във въздуха.Наблизо са монтирани пръскачки, които от време на време обгръщат корените с лека мъгла от малки капки хранителен разтвор.
Така растенията получават както подхранване, така и достатъчноколичеството кислород - рискът от задушаване на реколтата със слой вода е много по -малък, отколкото в случая с класическата хидропоника. Рискът от болести по растенията също е намален, тъй като опасните микроорганизми често се заселват във вода или мокри субстрати.
- Антропоника
В този случай водата и торовете за хидропонни инсталации се вземат от отпадъците на екипажа.
Например, урината на астронавтите може да стане основаазотни торове, такъв експеримент вече е извършен на Земята от италиански учени. Но в действителност не е толкова лесно да преминете към тази технология. Екскрементите на астронавтите могат да съдържат например излишък от определени метали.
Космически кости: фрагмент от скелет е отгледан на МКС
През ноември 2019 г. руски учени за първи пътизраснаха фрагменти от костна структура в условия на нулева гравитация. По време на експерименти на МКС бяха направени тъканни проби от калциево-фосфатна керамика, която беше населена с живи клетки.
Понастоящем те се изучават цялостно на Земята. В бъдеще технологията ще направи възможно създаването на костни импланти за трансплантация на астронавти в междупланетни експедиции на дълги разстояния.
- Защо може да имате нужда от скелетни фрагменти в космоса
Идеята звучи логично, но до тукфутуристичен —за предоставяне на специализирана медицинска помощ. Според експертите е необходимо да се създадат нови средства за космическа медицина, включително за формиране на телесни тъкани в условия на безтегловност. В бъдеще те могат да бъдат трансплантирани на астронавти, ако се разболеят или наранят.
- От какви фрагменти от скелет са отгледани
В изследването са използвани биосъвместими материали на базата на калциево-фосфатна керамика: нейният състав е почти идентичен с неорганичния компонент на истинската кост.
Уникалните свойства на разработката се постигат всметката за самоорганизацията на материала при физиологични температури, отбеляза директорът на Института по металургия и материалознание. A.A. Байков Руска академия на науките Владимир Комлев.
- Каква технология се използва за отглеждане на кости
Устройството работи по технологията на магнитна левитация при нулева гравитация, при която обектът не се създава слой по слой, както при конвенционалните 3D принтери, а от всички страни наведнъж - според принципа на формоване на снежна топка.
С този производствен метод астронавтитебеше възможно да се образува сфероиден фрагмент от костна тъкан от керамични частици. След което фрагментите започват да си взаимодействат, образувайки стабилни химически връзки
- На какъв етап са изследователите?
Понастоящем учените са успели да разрешат сложния проблем с обработката на материала, използвайки технологии за биофабрикация, които включват изкуствено създаване на биологични обекти.
Въпреки това, в сравнение с пластмасовите и металните аналози, керамиката е по -крехка основа, чието използване в някои случаи може да изисква допълнително укрепване на импланта.
Как ще протече експериментът за отглеждане на органи на МКС
Изследователи от Космическия център в ЦюрихУниверситетът, заедно с Airbus, изпрати човешки стволови клетки на МКС, за да отглеждат органоиди, мини-копия на човешки органи, като част от полет за снабдяване.
Проектът е наречен „3D органели в космоса“.Той е разработен от изследователи от университета в Цюрих Оливър Улрих и Кора Тил, които изучават как гравитацията влияе върху човешките клетки. Екипът на Airbus Innovations от своя страна е разработил необходимото оборудване и осигурява достъп до МКС.
- Защо да отглеждаме органели
Органоидите са постоянни части на клетката, които изпълняватопределени функции. Може да се проведат токсикологични изследвания върху изкуствени триизмерни органели, което ще премахне експериментите върху животни. Също така органелите могат да заменят фрагменти от тъкани при лечението на увредени органи.
- Защо органелите са решили да растат при нулева гравитация?
Изследователите отбелязват, че е невъзможно да се отглеждат триизмерни органели на Земята поради силата на гравитацията.
Триизмерните органоиди не могат да се отглеждат на Земята без някакъв вид поддържащо скеле. В космоса, където няма гравитация, този проблем се решава от само себе си.
Кора Тийл, учен и биолог
- Как ще протече експериментът за отглеждане на органи на МКС
По време на следващата мисия те ще бъдат изпратени на орбитатъканни стволови клетки на две жени и двама мъже на различна възраст. Изследователите ще проверят колко надежден е техният метод, когато използват клетки с различна биологична променливост.
- Перспективи за отглеждане на органели в космоса
Учените планират също, че в бъдеще МКС ще има цех за производство на човешки тъкани, който може да се използва на Земята за научни цели и в медицината.
Успешното изпълнение на този експеримент ще станеистински пробив за медицината. От една страна, фармацевтичните компании ще могат да провеждат токсикологични изследвания директно върху човешка тъкан, без да е необходимо да се правят опити с животни. Освен това в бъдеще органелите, отгледани от стволови клетки на пациенти, могат да се използват за трансплантация - може би това ще помогне да се отговори на световното търсене на донорски органи.
Чета Допълнително:
Новият електрически автомобил изминава 800 км без презареждане: това е основният конкурент на Tesla
Учените не успяват да хванат лисицата Рамбо от три години. Той предотвратява пускането на редки животни в гората
Космически кораб на няколко километра: всичко, което се знае за новия проект на Китай