Mezőgazdaság az ISS -en
Az űrhajósok hónapokat töltenek az ISS-en, és szokásos étrendjük kevés gyümölcsöt, zöldséget és
2014 áprilisában a Dragon SpaceX teherhajóa Veggie zöld növényt eljuttatta a Nemzetközi Űrállomásra, és márciusban az űrhajósok elkezdték tesztelni az orbitális ültetvényt. A telepítés ellenőrzi a fény- és tápanyagfelvételt. 2015 augusztusában az űrhajósok menüjében mikrogravitációban termesztett friss zöldek voltak.
Zöldek az ISS -től
A Nemzetközi Tér orosz szegmensébenaz állomás "Lada" üvegházat üzemeltet a "Plants-2" kísérlethez. 2016 végén vagy 2017 elején a fedélzeten megjelenik a Lada-2 verzió. Az Orosz Tudományos Akadémia Orvosi és Biológiai Problémák Intézete ezen a projekten dolgozik.
De ezek a kísérletek nem voltak nehézségek nélkül, amelyekkel mi a Földön nem találkozunk a kertészkedés során:
- Mikrogravitáció. Alacsony földi pályán és potenciálbanA kolóniabolygókon a gravitáció kisebb, mint amit megszoktunk. A gyenge gravitáció az élőlények fejlődésének számos jellemzőjét befolyásolja, és a növények sem kivételek. Azokban a kísérletekben, ahol ugyanazokat a növényeket ültették el a Földön és az ISS-en, egyes pályán keringő fajok észrevehetően elvesztették ízüket és tápértéküket.
- A hőmérsékletcsere megsértése... Ez a probléma akkor fordul elő, ha a zárt tér rosszul szellőzik. Ugyanakkor illékony szerves anyagok halmozódnak fel a növény körül, ami lassíthatja a növekedését.
- sugárzás. A megfigyelések azt mutatják, hogy az állandó sugárzás DNS-károsodást és mutációkat okozhat, valamint befolyásolja a génexpresszió szintjét
A zöldségek és zöldek űrben történő termesztésének atipikus módszerei
- Hidroponika
Az ágyak, a talaj és az agyag sokat nyomnak, így a tudósokKeresték a módját, hogy kizárják a termesztési folyamatból, ezért a kutatók egyre inkább keresik azokat a módszereket, amelyekben a zöldek és a zöldségek a vízben nőnek - a hidroponika és az aeroponika.
Folyamatosan vízben tarthatja a gyökereket, vagy használhatja az apály és az áramlás technikáját, valamint különféle hordozókat is használhat, amelyek megfelelő mennyiségű folyadékot tartanak.
- Aeroponika
Itt a növények gyökerei nem a vízben, hanem a levegőben vannak, a közelben permetezőket szerelnek fel, amelyek időről időre beburkolják a gyökereket a tápoldat apró cseppjeinek enyhe homályával.
Így a növények táplálékot és elegendő mennyiséget kapnakaz oxigén mennyisége - a termés vízréteggel való elfojtásának kockázata sokkal kisebb, mint a klasszikus hidroponika esetében. A növénybetegségek kockázata is csökken, mivel a veszélyes mikroorganizmusok gyakran telepednek vízbe vagy nedves aljzatba.
- Antropónia
Ebben az esetben a hidroponikus berendezésekhez szükséges vizet és műtrágyát a személyzet hulladékából vonják ki.
Például az űrhajósok vizelete válhat alapulnitrogén műtrágyák, ilyen kísérletet végeztek már a Földön olasz tudósok. De a valóságban nem olyan egyszerű átállni erre a technológiára. Az űrhajósok ürüléke tartalmazhat például bizonyos fémek feleslegét.
Kozmikus csontok: az ISS -en csontváztöredéket növesztettek
2019 novemberében orosz tudósok előszörzéró gravitációs körülmények között nőtt a csontszerkezet töredékei. Az ISS-en végzett kísérletek során kalcium-foszfát kerámiából szövetmintákat készítettek, amelyeket élő sejtekkel töltöttek be.
Jelenleg átfogóan tanulmányozzák őket a Földön. A jövőben a technológia lehetővé teszi csontimplantátumok létrehozását az űrhajósoknak történő transzplantációhoz a távolsági bolygóközi expedíciókon.
- Miért van szüksége csontváz töredékekre az űrben
Az ötlet logikusnak hangzik, de eddigfuturisztikus —specializált orvosi ellátás biztosítása. Szakértők szerint új űrgyógyászati eszközök létrehozására van szükség, beleértve a testszövetek kialakítását súlytalanság körülményei között. A jövőben űrhajósokba ültethetik át őket, ha megbetegednek vagy megsérülnek.
- Milyen csontváz töredékeket termesztettek
A vizsgálat során kalcium-foszfát kerámián alapuló biokompatibilis anyagokat használtak: összetétele szinte megegyezik a valódi csont szervetlen komponensével.
A fejlesztés egyedülálló tulajdonságai abban érhetők elaz anyag fiziológiai hőmérsékleten történő önszerveződésének beszámolója-jegyezte meg a Kohászati és Anyagtudományi Intézet igazgatója. A.A. Baikov Orosz Tudományos Akadémia Vlagyimir Komlev.
- Milyen technológiát alkalmaznak a csontok termesztésére
A készülék a mágneses lebegés technológiáját használja a nulla gravitációban, amelyben a tárgyat nem rétegenként hozzák létre, mint a hagyományos 3D nyomtatóknál, hanem minden oldalról egyszerre - a hógolyó formázásának elve szerint.
Ezzel a termelési módszerrel az űrhajósokkerámia részecskékből csontszövet gömb alakú töredékét lehetett kialakítani. Ezután a töredékek kölcsönhatásba léptek egymással, stabil kémiai kötéseket képezve
- Milyen stádiumban vannak a kutatók?
Jelenleg a tudósoknak sikerült megoldaniuk az anyagok feldolgozásának összetett problémáját a biogyártási technológiák segítségével, amelyek biológiai objektumok mesterséges létrehozásával járnak.
A műanyag és fém analógokhoz képest azonban a kerámia törékenyebb alap, amelynek használata bizonyos esetekben az implantátum további megerősítését igényelheti.
Hogyan fog haladni a szervnövelési kísérlet az ISS -en
A Zürichi Űrközpont kutatóiAz egyetem az Airbusszal együtt emberi őssejteket küldött az ISS-re, hogy organoidokat, emberi szervek mini-másolatait termeszthessék az utánpótlás repülése keretében.
A projekt a „3D organellák az űrben” nevet kapta.Oliver Ulrich és Cora Thiel, a Zürichi Egyetem kutatói fejlesztették ki, akik azt tanulmányozták, hogy a gravitáció hogyan hat az emberi sejtekre. Az Airbus Innovations csapata pedig kifejlesztette a szükséges berendezéseket és hozzáférést biztosít az ISS -hez.
- Miért érdemes organellákat termeszteni?
Az organoidok a sejt állandó alkotóelemeibizonyos funkciókat. A toxikológiai vizsgálatok elvégezhetők mesterséges háromdimenziós organellákon, ez kizárja az állatokon végzett kísérleteket. Az organellák is helyettesíthetik a szöveti töredékeket a sérült szervek kezelésében.
- Miért döntöttek úgy az organellák, hogy nulla gravitációban nőnek?
A kutatók megjegyzik, hogy a gravitációs erő hatására lehetetlen háromdimenziós organellákat termeszteni a Földön.
Háromdimenziós organoidok nem termeszthetők a Földön valamilyen tartóállvány nélkül. Az űrben, ahol nincs gravitáció, ez a probléma magától megoldódik.
Cora Thiel, tudós és biológus
- Hogyan fog haladni a szervnövelési kísérlet az ISS -en
A következő küldetés során pályára állítják őketkét nő és két különböző korú férfi szöveti őssejtje. A kutatók tesztelik, mennyire megbízható módszerük, ha különböző biológiai változékonyságú sejteket használnak.
- Az organellák űrben való termesztésének kilátásai
A tudósok azt is tervezik, hogy a jövőben az ISS -nek műhelye lesz az emberi szövetek előállítására, amelyeket a Földön tudományos célokra és az orvostudományban fel lehet használni.
Ennek a kísérletnek a sikeres végrehajtása leszvalódi áttörés az orvostudomány számára. Egyrészt a gyógyszeripari vállalatok képesek lesznek toxikológiai vizsgálatokat végezni közvetlenül az emberi szöveteken, állatkísérletek nélkül. Ezenkívül a jövőben a betegek őssejtjeiből kinőtt organellák felhasználhatók transzplantációra - talán ez segít kielégíteni a donorszervek iránti globális keresletet.
Olvasni További:
Az új elektromos autó 800 km -t tesz meg újratöltés nélkül: ez a Tesla fő versenytársa
A tudósok három éve nem tudják elkapni a Rambo -rókát. Megakadályozza, hogy ritka állatok kerüljenek az erdőbe
Egy űrhajó több kilométerre: minden, amit Kína új projektjéről tudni lehet