ISSでの農業
宇宙飛行士はISSで数ヶ月を過ごし、通常の食事は果物、野菜、果物が少ないです。
2014年4月、DragonSpaceX貨物船ベジーグリーンプラントを国際宇宙ステーションに配達し、3月に宇宙飛行士は軌道プランテーションのテストを開始しました。この設備は、光と栄養素の摂取を制御します。 2015年8月、宇宙飛行士のメニューには、微小重力で育てられた新緑が含まれていました。
ISSのグリーン
国際宇宙のロシアのセグメントでステーションは実験「Plants-2」のために温室「Lada」を運営しています。 2016年後半または2017年初頭に、Lada-2バージョンが搭載されます。ロシア科学アカデミーの医学生物学的問題研究所はこれらのプロジェクトに取り組んでいます。
しかし、これらすべての実験は、地球上の私たちがガーデニング中に直面しない困難がないわけではありませんでした。
- 微小重力。地球低軌道上と潜在的可能性植民地の惑星では、重力は私たちが慣れているものよりも小さいです。弱い重力は生物の発達の多くの特徴に影響を与えますが、植物も例外ではありません。地球とISSに同じ作物を植えた実験では、軌道上のいくつかの種は味と栄養価を著しく失った。
- 温度交換の違反..。この問題は、密閉された空間の換気が不十分な場合に発生します。同時に、揮発性有機物質が植物の周りに蓄積し、植物の成長を遅らせる可能性があります。
- 放射線. 観察によると、継続的な放射線は DNA 損傷や突然変異を引き起こす可能性があり、遺伝子発現のレベルにも影響を与える可能性があります。
宇宙で野菜や野菜を育てる非定型の方法
- ハイドロポニックス
床、土、粘土は非常に重いので、科学者たちはしたがって、研究者は、水耕栽培や空気栽培など、水の中で野菜や野菜を栽培する方法にますます注目しています。
根を常に水中に保つか、引き潮と流れの技術を使用することができます。また、適切な量の液体を保持するさまざまな基質を使用することもできます。
- エアロポニックス
ここでは植物の根は水の中ではなく空中にあり、噴霧器が近くに設置されており、時々根を小さな液滴の軽いもやで包みます。
これは、植物が栄養と十分な両方を受け取る方法です酸素の量-作物を水の層で窒息させるリスクは、古典的な水耕栽培の場合よりもはるかに低くなります。危険な微生物が水や湿った基質に定着することが多いため、植物病害のリスクも減少します。
- 人類学
この場合、水耕栽培施設の水と肥料は乗組員の排泄物から採取されます。
たとえば、宇宙飛行士の尿が基礎になる可能性があります窒素肥料、そのような実験はすでにイタリアの科学者によって地球上で行われています。しかし実際には、このテクノロジーに切り替えるのはそれほど簡単ではありません。宇宙飛行士の排泄物には、たとえば、特定の金属が過剰に含まれている場合があります。
宇宙の骨：ISSで骨格の断片が成長しました
2019年11月、ロシアの科学者たちが初めて無重力状態で骨構造の断片が成長しました。 ISS での実験中、生きた細胞が含まれるリン酸カルシウム セラミックから組織サンプルが作成されました。
現在、それらは地球上で包括的に研究されています。将来的には、この技術により、遠距離惑星間遠征で宇宙飛行士に移植するための骨インプラントを作成できるようになります。
- なぜ宇宙に骨格の断片が必要なのか
このアイデアは論理的に聞こえますが、これまでのところ未来的—専門的な医療を提供する。専門家によれば、無重力状態での身体組織の形成など、宇宙医学の新しい手段を生み出す必要があるという。将来的には、宇宙飛行士が病気や怪我をした場合に移植される可能性がある。
- どのスケルトンフラグメントから成長したか
この研究では、リン酸カルシウムセラミックをベースとした生体適合性材料が使用されました。その組成は本物の骨の無機成分とほぼ同じです。
開発のユニークな特性は、生理学的温度での材料の自己組織化の説明は、冶金材料科学研究所の所長が述べた。 A.A.バイコフロシア科学アカデミーウラジミールコムレフ。
- 骨を育てるのにどのような技術が使われているのか
このデバイスは、無重力での磁気浮上技術を使用して動作します。この技術では、従来の3Dプリンターのようにオブジェクトがレイヤーごとに作成されるのではなく、雪だるまを成形する原理に従って、すべての側面から一度に作成されます。
この製造方法で、宇宙飛行士はセラミック粒子から骨組織の回転楕円体の断片を形成することが可能でした。その後、フラグメントは互いに相互作用し始め、安定した化学結合を形成します
- 研究者はどの段階にいますか？
現在、科学者たちは、生物学的対象物を人工的に作成するバイオファブリケーション技術を使用して材料を処理するという複雑な問題を解決することに成功しています。
ただし、プラスチックや金属の類似体と比較すると、セラミックはより壊れやすいベースであり、その使用には、場合によっては、インプラントの追加の強化が必要になることがあります。
ISSでの臓器成長実験はどうなるのか
チューリッヒ宇宙センターの研究者大学は、エアバスとともに、補給飛行の一環として、人間の幹細胞をISSに送り、オルガノイド（人間の臓器のミニコピー）を成長させました。
このプロジェクトは「宇宙の3Dオルガネラ」と名付けられました。チューリッヒ大学オリバー・ウルリッヒとコーラ・ティエルの研究者によって開発されました。彼らは重力が人間の細胞にどのように影響するかを研究しました。次に、エアバスイノベーションチームは必要な機器を開発し、ISSへのアクセスを提供します。
- オルガネラを育てる理由
オルガノイドは、細胞の恒久的な部分であり、特定の機能。毒物学的研究は人工の三次元オルガネラで行うことができ、これは動物での実験を排除します。また、オルガネラは、損傷した臓器の治療において組織片を置き換えることができます。
- なぜオルガネラは無重力で成長することを決めたのですか？
研究者たちは、重力のために地球上で三次元の細胞小器官を成長させることは不可能であると述べています。
三次元オルガノイドは、何らかの支持足場がなければ地球上で成長することはできません。重力のない宇宙では、この問題は自然に解決します。
コーラ・ティール、科学者、生物学者
- ISSでの臓器成長実験はどうなるのか
次のミッションでは、軌道に乗せられます年齢の異なる2人の女性と2人の男性の組織幹細胞。研究者は、異なる生物学的変動性を持つ細胞を使用するときに、彼らの方法がどれほど信頼できるかをテストします。
- 宇宙でオルガネラを成長させる見通し
科学者たちはまた、将来、ISSが科学的目的や医学で地球上で使用できる人間の組織の生産のためのワークショップを開催することを計画しています。
この実験の成功した実装は次のようになります医学の真のブレークスルー。一方では、製薬会社は動物実験を必要とせずに、人間の組織に対して直接毒物学的研究を行うことができます。さらに、将来的には、患者の幹細胞から成長した細胞小器官を移植に使用できるようになります。これは、ドナー臓器に対する世界的な需要を満たすのに役立つ可能性があります。
読むには さらに：
新しい電気自動車は充電せずに800kmを走行します：これはテスラの主な競争相手です
科学者たちは3年間ランボーキツネを捕まえることができませんでした。珍しい動物が森に放たれるのを防ぎます
数キロ離れた宇宙船：中国の新しいプロジェクトについて知られているすべて