ISS의 농업
우주비행사들은 ISS에서 수개월을 보내며 그들의 평소 식단은 과일, 채소,
2014 년 4 월, Dragon SpaceX 화물선Veggie 녹색 식물을 국제 우주 정거장에 전달했으며 3 월 우주 비행사들은 궤도 농장을 테스트하기 시작했습니다. 설치는 빛과 영양 섭취를 제어합니다. 2015 년 8 월 우주 비행사의 메뉴에는 미세 중력으로 자란 신선한 채소가 포함되었습니다.
ISS의 녹색당
국제 우주의 러시아 부분에서역은 실험 "Plants-2"를 위해 온실 "Lada"를 운영합니다. 2016 년 말 또는 2017 년 초에 Lada-2 버전이 탑재됩니다. 러시아 과학 아카데미의 의료 및 생물학적 문제 연구소는 이러한 프로젝트를 진행하고 있습니다.
그러나이 모든 실험에는 지구상에서 우리가 원예 중에 만나지 못하는 어려움이 없었습니다.
- 미세 중력. 지구 저궤도 및 잠재력식민지 행성에서는 중력이 우리가 익숙한 것보다 적습니다. 약한 중력은 유기체 발달의 많은 특징에 영향을 미치며 식물도 예외는 아닙니다. 동일한 작물을 지구와 ISS에 심은 실험에서 궤도에 있는 일부 종은 눈에 띄게 맛과 영양가를 잃었습니다.
- 온도 교환 위반... 밀폐된 공간의 환기가 잘 되지 않는 경우에 발생하는 문제입니다. 동시에 휘발성 유기 물질이 식물 주위에 축적되어 성장이 느려질 수 있습니다.
- 방사선. 관찰 결과에 따르면 지속적인 방사선 노출은 DNA 손상과 돌연변이를 유발할 수 있으며 유전자 발현 수준에도 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.
우주에서 채소와 채소를 재배하는 이례적인 방법
- 수경법
침대, 흙, 점토의 무게는 무거우므로 과학자들은그들은 재배 과정에서 그것을 배제하는 방법을 찾고 있었고, 따라서 연구자들은 채소와 야채가 물에서 자라는 방법, 즉 수경재배와 수기경재배에 점점 더 관심을 기울이고 있습니다.
뿌리를 물에 지속적으로 유지하거나 밀물과 썰물 기법을 사용할 수 있으며, 적절한 양의 액체를 보유하는 다양한 기질을 사용할 수도 있습니다.
- Aeroponics
여기서 식물의 뿌리는 물 속에 있지 않고 공기 중에 있으며 근처에 분무기가 설치되어 때때로 영양 용액의 작은 방울이 옅은 안개로 뿌리를 감싸줍니다.
이것은 식물이 영양과 충분한 양을받는 방법입니다.산소의 양 - 물 층으로 작물을 질식시킬 위험은 고전적인 수경법의 경우보다 훨씬 낮습니다. 위험한 미생물이 종종 물이나 젖은 기질에 정착하기 때문에 식물 질병의 위험도 감소합니다.
- 인류학
이 경우 수경재배 시설에 필요한 물과 비료는 승무원의 폐기물에서 가져옵니다.
예를 들어 우주 비행사의 소변이 기초가 될 수 있습니다.질소 비료와 같은 실험은 이미 이탈리아 과학자들에 의해 지구에서 수행되었습니다. 그러나 실제로 이 기술로 전환하는 것은 그리 쉬운 일이 아닙니다. 우주 비행사의 배설물에는 예를 들어 특정 금속이 과도하게 포함될 수 있습니다.
우주 뼈: ISS에서 성장한 해골 조각
2019년 11월 러시아 과학자들이 처음으로무중력 상태에서 뼈 구조 조각이 성장했습니다. ISS에서 실험하는 동안 조직 샘플은 살아있는 세포로 채워져 있는 인산칼슘 세라믹으로 만들어졌습니다.
현재 그들은 지구에서 종합적으로 연구되고 있습니다. 미래에는 이 기술을 통해 장거리 행성간 탐사를 하는 우주인에게 이식할 뼈 임플란트를 만드는 것이 가능해집니다.
- 우주에서 뼈 조각이 필요한 이유
이 아이디어는 논리적으로 들리지만 지금까지는미래 지향적인 -전문 의료 서비스를 제공합니다. 전문가에 따르면 무중력 상태에서 신체 조직을 형성하는 것을 포함하여 새로운 우주 의학 수단을 만드는 것이 필요합니다. 미래에는 아프거나 부상을 당하면 우주 비행사에게 이식될 수 있습니다.
- 어떤 해골 조각이 자라 났습니까?
이 연구에서는 인산칼슘 세라믹을 기반으로 한 생체 적합성 재료를 사용했습니다. 이 재료의 구성은 실제 뼈의 무기 성분과 거의 동일합니다.
개발의 독특한 속성은 다음에서 달성됩니다.생리적 온도에서 재료의 자기 조직화, 야금 및 재료 과학 연구소 소장 A.A. Baikov 러시아 과학 아카데미 Vladimir Komlev.
- 뼈를 성장시키는 데 사용되는 기술
이 장치는 눈덩이를 성형하는 원리에 따라 기존의 3D 프린터와 같이 층이 아니라 모든 면에서 한 번에 물체를 생성하는 무중력 자기 부상 기술을 사용하여 작동합니다.
이 생산 방식으로 우주인들은세라믹 입자로부터 뼈 조직의 회전 타원체 조각을 형성하는 것이 가능했습니다. 그 후 조각이 서로 상호 작용하기 시작하여 안정적인 화학 결합을 형성합니다.
- 연구자들은 어떤 단계에 있습니까?
현재 과학자들은 생물학적 물체를 인공적으로 생성하는 생체 가공 기술을 사용하여 재료 가공의 복잡한 문제를 해결해 왔습니다.
그러나 플라스틱 및 금속 유사체와 비교할 때 세라믹은 더 깨지기 쉬운 기반이며 어떤 경우에는 이를 사용하여 임플란트를 추가로 강화해야 할 수 있습니다.
ISS에서 장기 성장 실험은 어떻게 진행됩니까?
취리히 우주 센터의 연구원들이 대학은 에어버스와 함께 재보급 비행의 일환으로 인간 줄기 세포를 ISS에 보내 소기관, 즉 인간 장기의 미니 복사본을 성장시켰습니다.
이 프로젝트의 이름은 "우주의 3D 소기관"입니다.그것은 중력이 인간 세포에 미치는 영향을 연구한 취리히 대학의 연구원 올리버 울리히와 코라 틸에 의해 개발되었습니다. Airbus Innovations 팀은 차례로 필요한 장비를 개발하고 ISS에 대한 액세스를 제공합니다.
- 소기관을 키우는 이유
오르가노이드는 다음을 수행하는 세포의 영구적인 부분입니다.특정 기능. 독성 연구는 인공 3차원 세포 소기관에 대해 수행할 수 있으며 동물 실험은 제외됩니다. 또한 소기관은 손상된 기관의 치료에서 조직 조각을 대체할 수 있습니다.
- 소기관이 무중력 상태에서 성장하기로 결정한 이유는 무엇입니까?
연구원들은 중력으로 인해 지구에서 3차원 세포 소기관을 성장시키는 것이 불가능하다고 지적합니다.
3차원 오가노이드는 일종의 지지대 없이는 지구상에서 자랄 수 없습니다. 중력이 없는 우주에서는 이 문제가 저절로 해결됩니다.
코라 티엘(Cora Thiel), 과학자이자 생물학자
- ISS에서 장기 성장 실험은 어떻게 진행됩니까?
다음 임무에서 그들은 궤도로 보내질 것입니다.나이가 다른 두 명의 여성과 두 명의 남성의 조직 줄기 세포. 연구원들은 생물학적 다양성이 다른 세포를 사용할 때 그들의 방법이 얼마나 신뢰할 수 있는지 테스트할 것입니다.
- 우주에서 성장하는 세포 소기관에 대한 전망
과학자들은 또한 미래에 ISS가 과학적 목적과 의학을 위해 지구에서 사용할 수 있는 인간 조직 생산을 위한 워크샵을 가질 계획입니다.
이 실험의 성공적인 구현은의학의 진정한 돌파구. 한편, 제약 회사는 동물 실험 없이도 인체 조직에 대한 독성 연구를 직접 수행할 수 있습니다. 또한 미래에는 환자의 줄기 세포에서 성장한 세포 소기관을 이식에 사용할 수 있습니다. 이는 아마도 기증 장기에 대한 세계적인 수요를 충족하는 데 도움이 될 것입니다.
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