|
Дрожжи помогут понять, как радиация влияет на астронавтов
|
|
|
|
Группа исследователей во главе с CU Boulder отправляет на Луну неожиданных автостопщиков: двенадцать мешков, наполненных пекарскими дрожжами (Saccharomyces cerevisiae), такими же трудолюбивыми клетками, которые заставляют подниматься хлеб и ферментируют пиво и вино. Уже в пятницу со стартовой площадки во Флориде должна стартовать ракета выше Статуи Свободы, которая впервые доставит новую космическую капсулу НАСА «Орион» на орбиту Земли. Оттуда космический корабль, предназначенный для перевозки четырех астронавтов, начнет 42-дневное путешествие на Луну и обратно на Землю. На борту этой миссии под названием «Артемида-1» нет людей. Но это не значит, что не будет пассажиров. На борту «Ориона» будут летать три человеческих манекена по имени Муникин Кампос, Хельга и Зохар, а также четыре биологических эксперимента, в том числе один, разработанный командой BioServe Space Technologies, центра в Департаменте аэрокосмических инженерных наук Энн и Х. Дж. Смид.
|
|
|
|
Эксперимент спрятан под одним из сидений в кейсе размером с обувную коробку. Внутри миллионы дрожжевых клеток помогут ученым ответить на важнейший вопрос освоения космоса: как человеческие тела могут жить в экстремальных условиях глубокого космоса, где астронавты могут подвергнуться облучению, эквивалентному тысячам рентгеновских лучей грудной клетки? каждое путешествие. «Ничего подобного не происходило уже 50 лет», — сказал Тобиас Нидервизер, научный сотрудник BioServe и инженер команды. «В последний раз люди отправляли что-либо биологическое в обратный полет на Луну во время Аполлона-17 в 1972 году». Но это также только начало. Artemis 1 — это первый шаг НАСА к новой эре исследования Луны. Космическое агентство планирует запустить людей-астронавтов, в том числе первую женщину, на поверхность Луны в конце этого десятилетия.
|
|
|
Исследователи из BioServe пытаются обеспечить безопасность этих лунных исследователей. Как только культуры дрожжей вернутся на Землю, команда извлечет клетки для изучения их ДНК и, возможно, найдет подсказки, которые могут помочь ученым предотвратить или вылечить последствия лучевой болезни у астронавтов. Луис Зеа, бывший исследователь в BioServe, ныне работающий в компании Sierra Space из Колорадо, возглавляет проект. Он сказал, что это заставило его взглянуть на луну по-новому. "Я не вижу это то же самое," сказал Zea. «Потому что я знаю, что Орион скоро выйдет на орбиту с оборудованием и наукой, над которыми мы работали четыре года». Для Зеа и его коллег этот эксперимент, официально названный Deep Space Radiation Genomics (DSRG), готовился долгое время. За почти 35 лет исследователи из BioServe помогли провести сотни биологических экспериментов в космосе. Большинство из них отправились на Международную космическую станцию (МКС), которая находится на высоте около 250 миль над Землей.
|
|
|
|
Орион — это лаборатория другого типа. Во-первых, космический корабль летит гораздо дальше — на сотни тысяч миль дальше. При этом он выйдет за пределы земных поясов Ван Аллена, пары радиационных полос в форме пончика, которые окружают планету и защищают ее от самых опасных солнечных лучей. И, в отличие от экспериментов на МКС, здесь не будет астронавтов, которые помогали бы запускать DSRG. «Весь эксперимент работает на батарейках», — сказал Нидервизер. «Мы не можем получить от него какие-либо данные. Мы не можем послать ему сигнал, говорящий, когда начинать». Вместо этого Нидервизер и его команда спроектировали лабораторию размером с обувную коробку, чтобы она автоматически определяла, когда она достаточно далеко от Земли, а затем включалась. Как только это произойдет, маленькие насосы наполнят мешочки с дрожжами богатой питательными веществами жидкостью, и клетки начнут расти и размножаться.
|
|
|
|
Сами по себе дрожжевые клетки представляют собой чудо инженерной мысли. Работая с исследователями из Университета Британской Колумбии в Канаде, команда BioServe разработала для эксперимента около 12 000 мутантных штаммов дрожжей. У некоторых из этих организмов отсутствуют определенные гены, в то время как другие несут дополнительные копии тех же фрагментов кода. Исследователи из Немецкого аэрокосмического центра и Университета Валье-де-Гватемала также внесли свой вклад. В эксперименте приняли участие более дюжины студентов, в том числе четверо из CU Boulder.
|
|
|
|
Кто из этих мутантов пережил путешествие на Луну, а кто нет, может дать ученым новые подсказки о том, как радиация может повлиять на людей-астронавтов. Зеа объяснил, что дрожжевые клетки, возможно, не очень похожи на крупных приматов, но они имеют около 70% общих генов с человеческими. Другими словами, эти культуры откроют окно в то, как определенные гены или механизмы восстановления поврежденных генов могут иметь решающее значение для помощи организмам в выживании в суровых условиях космоса. «Возможно, мы сможем дать будущим исследователям космоса лекарства, которые повысят эффективность этих механизмов восстановления ДНК», — сказал Зеа. «Это что-то вроде антиоксиданта, который поможет смягчить последствия радиации». Однако до того, как это произойдет, команде нужно будет ждать — и ждать.
|
|
|
|
Путешествие на Орионе — это только первая часть эксперимента. Исследователи хотят знать, как космическая радиация влияет на микробы. Чтобы выяснить это, BioServe будет выращивать идентичные культуры дрожжей на Международной космической станции и на земле в Боулдере. Коробке на Орионе предстоит долгое путешествие. Нидервайзер и Зеа передали эксперимент НАСА в Космическом центре Кеннеди во Флориде в середине августа. Как только этой осенью «Орион» снова коснется Земли, исследователям из Колорадо придется ждать, пока команда извлечет капсулу и ее биологические эксперименты. «Это особенно нервирует, потому что мы не узнаем, работает ли устройство так, как задумано, пока не вернем коробку через два или три месяца», — сказал Нидервизер.Однако он и его коллеги уверены, что их крошечные космические исследователи их не подведут.
|
|
|
|
Источник
|
