Poľnohospodárstvo na ISS
Astronauti trávia na ISS mesiace a ich obvyklá strava je chudobná na ovocie, zeleninu a
V apríli 2014 nákladná loď Dragon SpaceXdodal zelenú rastlinu Veggie na Medzinárodnú vesmírnu stanicu a v marci začali kozmonauti testovať orbitálnu plantáž. Inštalácia riadi príjem svetla a živín. V auguste 2015 bola v ponuke astronautov čerstvá zelenina pestovaná v mikrogravitácii.
Zelení z ISS
V ruskom segmente medzinárodného vesmírustanica prevádzkuje skleník „Lada“ pre experiment „Plants-2“. Koncom roka 2016 alebo začiatkom roka 2017 sa na palube objaví verzia Lada-2. Na týchto projektoch pracuje Ústav lekárskych a biologických problémov Ruskej akadémie vied.
Ale všetky tieto experimenty neboli bez ťažkostí, s ktorými sa na Zemi pri záhradníctve nestretávame:
- Mikrogravitácia. Na nízkej obežnej dráhe Zeme a na potenciáliNa kolóniových planétach je gravitácia menšia, než na akú sme zvyknutí. Slabá gravitácia ovplyvňuje mnohé črty vývoja organizmov a rastliny nie sú výnimkou. Pri pokusoch, pri ktorých boli rovnaké plodiny vysadené na Zemi a na ISS, niektoré druhy na obežnej dráhe výrazne stratili chuť a nutričnú hodnotu.
- Porušenie výmeny teploty... Tento problém nastáva, ak je uzavretý priestor zle vetraný. V okolí rastliny sa zároveň hromadia prchavé organické látky, ktoré môžu spomaliť jej rast.
- žiarenie. Pozorovania ukazujú, že neustále žiarenie môže spôsobiť poškodenie DNA a mutácie a tiež ovplyvňuje úroveň génovej expresie
Atypické metódy pestovania zeleniny a zelene vo vesmíre
- Hydropónia
Lôžka, pôda a hlina vážia veľa, takže vedciHľadali spôsoby, ako ju vylúčiť z procesu pestovania, a preto sa výskumníci čoraz viac obracajú na metódy, pri ktorých zelenina a zelenina rastú vo vode – hydropónia a aeropónia.
Korene môžete neustále uchovávať vo vode alebo použiť techniku odlivu a odlivu, ako aj použiť rôzne substráty, ktoré zadržia správne množstvo tekutiny.
- Aeroponika
Tu nie sú korene rastlín vo vode, ale vo vzduchu.V blízkosti sú nainštalované postrekovače, ktoré z času na čas zahalia korene ľahkým oparom drobných kvapiek živného roztoku.
Rastliny tak dostávajú výživu aj dostatokmnožstvo kyslíka - riziko udusenia úrody vrstvou vody je oveľa nižšie ako v prípade klasickej hydropónie. Znižuje sa aj riziko chorôb rastlín, pretože nebezpečné mikroorganizmy sa často usadzujú vo vode alebo na vlhkých substrátoch.
- Antroponika
V tomto prípade sa voda a hnojivá pre hydroponické zariadenia odoberajú z odpadu posádky.
Základom sa môže stať napríklad moč astronautovdusíkaté hnojivá, takýto experiment už na Zemi vykonali talianski vedci. V skutočnosti však nie je také ľahké prejsť na túto technológiu. Exkrementy astronautov môžu obsahovať napríklad prebytok určitých kovov.
Kozmické kosti: na ISS bol pestovaný fragment kostry
V novembri 2019 ruskí vedci prvýkrátrástli fragmenty kostnej štruktúry v podmienkach nulovej gravitácie. Počas experimentov na ISS boli vzorky tkaniva vyrobené z keramiky s fosforečnanom vápenatým, ktorá bola osídlená živými bunkami.
V súčasnosti sa na Zemi komplexne študujú. V budúcnosti táto technológia umožní vytvárať kostné implantáty na transplantáciu astronautom na medziplanetárnych expedíciách na dlhé vzdialenosti.
- Prečo môžete vo vesmíre potrebovať úlomky kostí
Myšlienka znie logicky, ale zatiaľfuturistický —poskytovať špecializovanú lekársku starostlivosť. Podľa odborníkov je potrebné vytvoriť nové prostriedky kozmickej medicíny, a to aj na tvorbu telesných tkanív v podmienkach beztiaže. V budúcnosti by ich mohli transplantovať do kozmonautov, ak ochorejú alebo sa zrania.
- Z ktorých fragmentov kostry vyrástli
V štúdii boli použité biokompatibilné materiály na báze kalciumfosfátovej keramiky: jej zloženie je takmer totožné s anorganickou zložkou skutočnej kosti.
Jedinečné vlastnosti vývoja sú dosiahnuté vúčet samoorganizácie materiálu pri fyziologických teplotách, poznamenal riaditeľ Ústavu metalurgie a materiálových vied. A.A. Baikov Ruská akadémia vied Vladimir Komlev.
- Aká technológia sa používa na rast kostí
Zariadenie funguje pomocou technológie magnetickej levitácie v nulovej gravitácii, pri ktorej predmet nevzniká vrstva po vrstve, ako u bežných 3D tlačiarní, ale zo všetkých strán naraz - podľa princípu formovania snehovej gule.
S touto výrobnou metódou astronautiz keramických častíc bolo možné vytvoriť sféroidný fragment kostného tkaniva. Potom fragmenty začali navzájom interagovať a vytvorili stabilné chemické väzby
- V akom štádiu sú vedci?
V súčasnosti sa vedcom podarilo vyriešiť zložitý problém spracovania materiálu pomocou technológií biofabrikácie, ktoré zahŕňajú umelé vytváranie biologických objektov.
V porovnaní s plastovými a kovovými analógmi je však keramika krehkejšou základňou, ktorej použitie v niektorých prípadoch môže vyžadovať dodatočné posilnenie implantátu.
Ako bude prebiehať experiment pestovania orgánov na ISS
Vedci z curyšského vesmírneho centraUniverzita spolu s Airbusom v rámci zásobovacieho letu poslala na ISS ľudské kmeňové bunky na pestovanie organoidov - mini kópií ľudských orgánov.
Projekt dostal názov „3D organely vo vesmíre“.Vyvinuli ho vedci z Zürišskej univerzity Oliver Ulrich a Cora Thiel, ktorí skúmali, ako gravitácia vplýva na ľudské bunky. Tím Airbus Innovations zasa vyvinul potrebné vybavenie a poskytuje prístup k ISS.
- Prečo pestovať organely
Organoidy sú trvalou súčasťou bunky, ktorá fungujeurčité funkcie. Toxikologické štúdie je možné vykonať na umelých trojrozmerných organelách, čím sa odstránia pokusy na zvieratách. Organely môžu tiež nahradiť fragmenty tkaniva pri liečbe poškodených orgánov.
- Prečo sa organely rozhodli rásť v nulovej gravitácii?
Vedci poznamenávajú, že kvôli gravitačnej sile nie je možné na Zemi pestovať trojrozmerné organely.
Trojrozmerné organoidy nemožno na Zemi pestovať bez nejakého druhu podporného lešenia. Vo vesmíre, kde nie je gravitácia, sa tento problém rieši sám.
Cora Thiel, vedkyňa a biologička
- Ako bude prebiehať experiment pestovania orgánov na ISS
Počas ďalšej misie budú odoslané na obežnú dráhutkanivové kmeňové bunky dvoch žien a dvoch mužov rôzneho veku. Vedci otestujú, ako spoľahlivá je ich metóda pri použití buniek s rôznou biologickou variabilitou.
- Vyhliadky na rast organel vo vesmíre
Vedci tiež plánujú, že v budúcnosti bude mať ISS workshop na výrobu ľudských tkanív, ktoré je možné na Zemi použiť na vedecké účely a v medicíne.
Úspešná implementácia tohto experimentu sa staneskutočný prelom v medicíne. Farmaceutické spoločnosti budú na jednej strane schopné vykonávať toxikologické štúdie priamo na ľudských tkanivách bez toho, aby boli potrebné pokusy na zvieratách. Navyše v budúcnosti môžu byť na transplantáciu použité organely vypestované z kmeňových buniek pacientov - možno to pomôže uspokojiť celosvetový dopyt po darcovských orgánoch.
Čítať Ďalej:
Nový elektromobil prejde 800 km bez dobíjania: to je hlavný konkurent Tesly
Vedcom sa líšku rambo nepodarilo odchytiť už tri roky. Zabraňuje vypúšťaniu vzácnych zvierat do lesa
Vesmírna loď vzdialená niekoľko kilometrov: všetko, čo je o novom čínskom projekte známe