Poljoprivreda na ISS -u
Astronauti provode mjesece na ISS-u i njihova je uobičajena prehrana siromašna voćem, povrćem i
U travnju 2014. teretni brod Dragon SpaceXisporučio je zelenu biljku Veggie Međunarodnoj svemirskoj stanici, a u ožujku su astronauti započeli ispitivanje orbitalne plantaže. Instalacija kontrolira unos svjetlosti i hranjivih sastojaka. U kolovozu 2015. na jelovniku astronauta nalazilo se svježe zelje uzgojeno u mikrogravitaciji.
Zeleni sa ISS -a
U ruskom segmentu međunarodnog prostorastanica radi u stakleniku "Lada" za eksperiment "Biljke-2". Krajem 2016. ili početkom 2017. godine, verzija Lade-2 pojavit će se na brodu. Na tim projektima radi Institut za medicinske i biološke probleme Ruske akademije znanosti.
No, svi ti pokusi nisu prošli bez poteškoća s kojima se mi na Zemlji ne susrećemo tijekom vrtlarstva:
- Mikrogravitacija. U niskoj Zemljinoj orbiti iu potencijaluNa planetima kolonijama gravitacija je manja od one na koju smo navikli. Slaba gravitacija utječe na mnoge značajke razvoja organizama, a biljke nisu iznimka. U eksperimentima u kojima su iste kulture posađene na Zemlji i na ISS-u, neke su vrste u orbiti zamjetno izgubile okus i hranjivu vrijednost.
- Kršenje izmjene temperature... Ovaj se problem javlja ako je zatvoreni prostor slabo prozračen. Istodobno se oko biljke skupljaju hlapljive organske tvari koje mogu usporiti njezin rast.
- zračenje. Promatranja pokazuju da stalno zračenje može uzrokovati oštećenje i mutacije DNK, a također utječe na razinu ekspresije gena
Netipične metode uzgoja povrća i zelenila u svemiru
- Hidroponika
Kreveti, tlo i glina teže, pa znanstveniciTražili su načine da ga isključe iz procesa uzgoja Stoga se istraživači sve više okreću metodama u kojima povrće i povrće raste u vodi - hidroponici i aeroponici.
Korijenje možete držati cijelo vrijeme u vodi ili koristiti tehniku oseke i oseke, kao i različite podloge koje drže pravu količinu tekućine.
- Aeroponika
Ovdje korijenje biljaka nije u vodi, već u zraku, u blizini su postavljene prskalice koje s vremena na vrijeme obavijaju korijenje laganom izmaglicom sitnih kapljica hranjive otopine.
Tako biljke dobivaju i hranjivost i dovoljnu količinukoličina kisika - rizik od gušenja usjeva slojem vode mnogo je manji nego u slučaju klasične hidroponike. Također je smanjen rizik od biljnih bolesti, jer se opasni mikroorganizmi često naseljavaju u vodi ili na mokrim podlogama.
- Antroponika
U ovom slučaju voda i gnojiva za hidroponske instalacije uzimaju se iz otpada posade.
Na primjer, urin astronauta može postati osnovadušična gnojiva, takav su eksperiment na Zemlji već proveli talijanski znanstvenici. No u stvarnosti nije tako jednostavno preći na ovu tehnologiju. Izmet astronauta može sadržavati, na primjer, višak određenih metala.
Kozmičke kosti: fragment kostura uzgojen na ISS-u
U studenom 2019. ruski znanstvenici po prvi putizrasli su fragmenti koštane strukture u uvjetima nulte gravitacije. Tijekom eksperimenata na ISS-u, uzorci tkiva napravljeni su od kalcij-fosfatne keramike, koja je bila naseljena živim stanicama.
Trenutno se na Zemlji sveobuhvatno proučavaju. U budućnosti će tehnologija omogućiti izradu koštanih implantata za transplantaciju astronautima na međuplanetarnim ekspedicijama na velike udaljenosti.
- Zašto bi vam mogli zatrebati fragmenti kostura u svemiru
Ideja zvuči logično, ali tako dalekofuturistički —za pružanje specijalizirane medicinske skrbi. Prema stručnjacima, potrebno je stvoriti nova sredstva svemirske medicine, uključujući i za formiranje tjelesnih tkiva u uvjetima bestežinskog stanja. U budućnosti bi mogli biti presađeni u astronaute ako se razbole ili ozlijede.
- Iz kojih su fragmenata kostura uzgojeni
U studiji su korišteni biokompatibilni materijali na bazi kalcij-fosfatne keramike: njen sastav je gotovo identičan anorganskoj komponenti prave kosti.
Jedinstvena svojstva razvoja postižu se usamoorganiziranje materijala na fiziološkim temperaturama, istaknuo je ravnatelj Instituta za metalurgiju i znanost o materijalima im. A.A. Bajkov Ruska akademija znanosti Vladimir Komlev.
- Koja se tehnologija koristi za uzgoj kostiju
Uređaj radi pomoću tehnologije magnetske levitacije u nultom gravitaciji, u kojoj se objekt ne stvara sloj po sloj, kao u konvencionalnim 3D printerima, već sa svih strana odjednom - prema principu oblikovanja snježne grude.
Ovim načinom proizvodnje astronautibilo je moguće oblikovati sferoidni ulomak koštanog tkiva od keramičkih čestica. Nakon toga su fragmenti počeli međusobno djelovati, tvoreći stabilne kemijske veze
- U kojoj su fazi istraživači?
Trenutno su znanstvenici uspjeli riješiti složen problem obrade materijala pomoću tehnologija biofabrikacije, koje uključuju umjetno stvaranje bioloških objekata.
Međutim, u usporedbi s plastičnim i metalnim analozima, keramika je krhkija baza, čija uporaba u nekim slučajevima može zahtijevati dodatno jačanje implantata.
Kako će proći pokus uzgoja organa na ISS-u
Istraživači iz Zürichskog svemirskog centraSveučilište je, zajedno s Airbusom, poslalo ljudske matične stanice na ISS da uzgajaju organele, mini-kopije ljudskih organa, u sklopu leta opskrbe.
Projekt je nazvan "3D organele u svemiru".Razvili su ga istraživači sa Sveučilišta u Zürichu Oliver Ulrich i Cora Thiel, koji su proučavali kako gravitacija utječe na ljudske stanice. Tim Airbus Innovationsa je zauzvrat razvio potrebnu opremu i omogućio pristup ISS-u.
- Zašto uzgajati organele
Organoidi su stalni dijelovi stanice koji djelujuodređene funkcije. Toksikološka istraživanja mogu se provesti na umjetnim trodimenzionalnim organelima, što će isključiti pokuse na životinjama. Također organele mogu zamijeniti fragmente tkiva u liječenju oštećenih organa.
- Zašto su organele odlučile rasti u nulti gravitaciji?
Istraživači primjećuju da je nemoguće uzgajati trodimenzionalne organele na Zemlji zbog sile gravitacije.
Trodimenzionalni organoidi ne mogu se uzgajati na Zemlji bez neke vrste potporne skele. U svemiru, gdje nema gravitacije, ovaj se problem rješava sam od sebe.
Cora Thiel, znanstvenica i biologinja
- Kako će proći pokus uzgoja organa na ISS-u
Tijekom sljedeće misije bit će poslani u orbitumatične stanice tkiva dviju žena i dva muškarca različite dobi. Istraživači će provjeriti koliko je njihova metoda pouzdana kada se koriste stanice s različitim biološkim varijabilnostima.
- Izgledi za uzgoj organela u svemiru
Znanstvenici također planiraju da će u budućnosti ISS imati radionicu za proizvodnju ljudskog tkiva koja se može koristiti na Zemlji u znanstvene svrhe i u medicini.
Uspješna provedba ovog eksperimenta će postatipravi proboj za medicinu. S jedne strane, farmaceutske tvrtke će moći provoditi toksikološke studije izravno na ljudskom tkivu, bez potrebe za pokusima na životinjama. Osim toga, u budućnosti se organele uzgojene iz matičnih stanica pacijenata mogu koristiti za transplantaciju - možda će to pomoći u zadovoljavanju globalne potražnje za donatorskim organima.
Čitati Unaprijediti:
Novi električni automobil vozi 800 km bez punjenja: ovo je Teslin glavni konkurent
Znanstvenici tri godine nisu uspjeli uloviti lisicu Rambo. Sprječava ispuštanje rijetkih životinja u šumu
Svemirski brod udaljen nekoliko kilometara: sve što se zna o novom kineskom projektu