अंतरिक्ष विज्ञान: क्यों चूहे, बीयर, और स्पर्मेटोज़ोआ ने कक्षा में भेजा
12 अप्रैल, 1961 यूरी गगारिन वह अंतरिक्ष में उड़ान भरने वाले इतिहास के पहले व्यक्ति बन गए। कुछ दशकों बाद, अविश्वसनीय लगभग तुच्छ हो गया - दुनिया ने अंतरिक्ष पर्यटन के बारे में बात करना शुरू कर दिया। यह सच है, यह बहुत आसानी से शुरू नहीं हुआ: 1986 में, पहला अंतरिक्ष पर्यटक एक अमेरिकी शिक्षक, क्रिस्टा मैकऑलिफ बनने वाला था, जिसकी चैलेंजर शटल की शुरूआत के 73 सेकंड बाद मृत्यु हो गई, और अमेरिका ने गैर-पेशेवरों के लिए अंतरिक्ष में उड़ानों पर प्रतिबंध लगाने वाला एक कानून पारित किया। लेकिन दुनिया बदल रही थी, और यात्रियों की सुरक्षा को सुनिश्चित करने के तरीकों में सुधार किया गया था।
व्यवसायी डेनिस टीटो, कैन्यनियल संस्थापक मार्क शटलवर्थ, सेंसर अनलिमिटेड संस्थापक ग्रेगरी ऑलसेन, प्रोडिया सिस्टम्स के संस्थापक अनुशे अंसारी, अंतरिक्ष पर्यटकों के बीच पहली महिला, इंटेंटेंशियल सॉफ्टवेयर कॉर्पोरेशन के प्रमुख चार्ल्स सिमोनी (और दो बार), कंप्यूटर गेम डेवलपर रिचर्ड गैरी, पहले ही आईएसएस का दौरा करने में कामयाब रहे हैं। और Cirque du Soleil के मुख्य कार्यकारी अधिकारी गाइ लालबोरेट और इलोना मास्क बोर्ड पर डमी के साथ एक टेस्ला कार की लॉन्चिंग को प्रभावित करने में विफल नहीं हो सकते - विशेष रूप से मल्टीमीडिया सिस्टम पर "डोन्ट हिचहाइकर गाइड टू द गैलेक्सी" उपन्यास के रूप में "नॉट पैनिक" संदेश के विडंबनापूर्ण संदर्भ को देखते हुए।
हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि मानवता ने ब्रह्मांड को अधीन कर लिया है। हमारे पास अभी भी बहुत सारे कार्य हैं, उदाहरण के लिए, मंगल को उपनिवेश बनाने की योजना। और अब, वैज्ञानिक अपने स्वयं के प्रयोजनों के लिए स्थान का उपयोग करने का अवसर नहीं छोड़ते हैं। इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन कक्षा में एक प्रयोगशाला है जहां आप अनूठे प्रयोग कर सकते हैं। यह संभावित रूप से अंतरिक्ष यात्रियों और मंगल ग्रह के भविष्य के निवासियों दोनों के लिए उपयोगी हो सकता है, जिस उड़ान से, जैसा कि यह निकला, हर किसी के लिए दो बार खतरनाक है। लेकिन अब तक यह कम से कम चिकित्सा, खोजों सहित वैज्ञानिक के लिए डेटा प्राप्त करने की अनुमति देता है।
जुड़वां अंतरिक्ष यात्री और जीनोम परिवर्तन
स्कॉट और मार्क केली दुनिया में एकमात्र बिल्कुल समान ब्रह्मांड हैं (वे समान जुड़वां हैं)। कम से कम, जब तक स्कॉट ने वजनहीनता की स्थितियों में लगभग एक वर्ष बिताया था। आमतौर पर, अंतरिक्ष यात्री आईएसएस पर छह महीने से अधिक समय तक "जीवित" रहते हैं, लेकिन स्कॉट केली को जानबूझकर लंबी अवधि के लिए स्टेशन पर भेजा गया था - ताकि उनके शरीर में परिवर्तन अधिक ध्यान देने योग्य हो। लौटने के बाद, शोधकर्ताओं ने उनके भाई के साथ उनके प्रदर्शन की तुलना की: यह पता चला कि स्कॉट की ऊंचाई लगभग पांच सेंटीमीटर बढ़ गई। इसके अलावा, इसके शरीर का वजन कम हो गया है, आंत का माइक्रोबायोम (सूक्ष्मजीवों का एक सेट) लगभग पूरी तरह से बदल गया है, और प्रारंभिक विश्लेषण के अनुसार जीनोम में कुछ बदलाव हुए हैं।
यह सब नासा के विशेषज्ञों को यह बताने की अनुमति देता है कि स्कॉट केली के शरीर में अंतरिक्ष वातावरण सक्रिय "ब्रह्मांडीय" जीन का एक समूह है जो प्रतिरक्षा, हड्डियों के ऊतकों की विशेषताएं, दृष्टि, सुनवाई और कुछ अन्य संकेतकों को प्रभावित करता है। इस तथ्य के बावजूद कि कुछ परिवर्तन (उदाहरण के लिए, वृद्धि) कुछ समय के बाद प्रारंभिक बिंदु पर लौट आए, लगभग 7% जीन नए राज्य में तय किए गए थे। वैज्ञानिकों का मानना है कि जो कुछ हो रहा है उसका कारण "ब्रह्मांडीय तनाव" में होना चाहिए - एक एटिपिकल पर्यावरण के शरीर पर प्रभाव, जिसे शरीर एक खतरे के रूप में मानता है, उसके अनुसार प्रतिक्रिया करता है।
स्कॉट केली के शरीर में अंतरिक्ष वातावरण सक्रिय "ब्रह्मांडीय" जीन का एक समूह है जो प्रतिरक्षा को प्रभावित करता है, हड्डी के ऊतकों की विशेषताएं, दृष्टि, सुनवाई
पिछले अध्ययनों में, यह ध्यान दिया गया था कि एक विशेष तरीके से अंतरिक्ष में जाने वाली उड़ानें मस्तिष्क को प्रभावित करती हैं, जिससे यह अधिक न्यूरोप्लास्टिक बन जाती है। मिशिगन विश्वविद्यालय में किए गए एक प्रयोग के अनुसार, अंतरिक्ष यात्रियों में ग्रे पदार्थ की मात्रा कुछ क्षेत्रों में कम हो गई, जबकि अन्य में जो इस समय अधिक आवश्यक थे - उदाहरण के लिए, निचले अंग आंदोलन के लिए जिम्मेदार क्षेत्रों में - यह बढ़ गया।
उसी समय, फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की एक टीम ने पाया कि चंद्रमा की यात्रा करते समय अंतरिक्ष यात्रियों को हृदय की समस्याओं का खतरा अधिक था: 1961 से 1972 तक अपोलो प्रतिभागियों से प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, उन्होंने पाया कि ब्रह्मांडीय विकिरण का कारण बनता है चांद के लिए उड़ान भरने वाले अंतरिक्ष यात्रियों के साथ तुलना में "चंद्र" अंतरिक्ष यात्रियों के दिल और जहाजों को पांच गुना अधिक नुकसान पहुंचाता है।
पिंकी और मस्तिष्क: अंतरिक्ष में चूहे
जिगर की स्थिति न केवल शराब और वसायुक्त खाद्य पदार्थों से, बल्कि अंतरिक्ष में उड़ानों से भी नकारात्मक रूप से प्रभावित होती है। यह निष्कर्ष 2011 में कोलोराडो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा बनाया गया था, जिन्होंने पहले कृंतकों को लगभग दो सप्ताह (या अधिक सटीक, तेरह और एक आधा दिन) के लिए अंतरिक्ष में भेजा था, और फिर इस असामान्य यात्रा के बाद उनके अंगों को कैसे बदला, इस पर ध्यान दिया। आंकड़ों के विश्लेषण से पता चला कि मुख्य समस्याएं यकृत से जुड़ी थीं: जानवरों को गैर-मादक वसायुक्त बीमारी के प्रारंभिक लक्षण मिले। इस तरह के प्रयोगों में सटीक कारण स्थापित करना मुश्किल है, लेकिन वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि उड़ान ट्रिगर प्रक्रियाएं जो फाइब्रोसिस (संयोजी ऊतक के प्रसार) के विकास को उत्तेजित करती हैं।
प्रयोगशाला चूहों के संबंध में - आधुनिक विज्ञान के लिए अंतरिक्ष में उनकी यात्रा सबसे महत्वपूर्ण है। कृन्तकों पर प्रयोगों को नैतिक कारणों से मनुष्यों में दोहराया नहीं जा सकता है - लेकिन वे यह समझने में मदद करते हैं कि क्या मानव शरीर लंबे समय तक चलने वाले शक्तिशाली ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव का सामना कर सकता है जो म्यूटेशन का कारण बन सकता है, उदाहरण के लिए घातक ट्यूमर। न केवल वयस्क चूहों को आईएसएस में भेजा जाता है, बल्कि जमे हुए माउस भ्रूण भी होते हैं। पृथ्वी पर लौटने के बाद, उन्हें सरोगेट माउस माताओं के जीवों में पेश किया जाता है और पारंपरिक परिस्थितियों में, चूहों की वृद्धि और विकास देख रहे हैं।
पिछले साल के मध्य में, कैलिफ़ोर्निया के वैज्ञानिकों ने एक बार में एक नए ऑस्टियोपोरोसिस वैक्सीन का परीक्षण करने के लिए आईएसएस में चालीस चूहों को भेजने के अपने इरादे की घोषणा की। हड्डी प्रोटीन एनईएल -1 के आधार पर विकसित एक प्रयोगात्मक दवा अस्थि ऊतक को ऑस्टियोक्लास्ट्स से बचाना चाहिए - जो कोशिकाएं इसे नष्ट कर देती हैं। यह लंबे समय से ज्ञात है कि पचास वर्षों के बाद, लोग हर साल औसतन 0.5% अस्थि ऊतक खो देते हैं। हालांकि, भारहीन परिस्थितियों में, यह प्रक्रिया त्वरित है। यदि परीक्षण सफल होते हैं, तो वैक्सीन उन दोनों अंतरिक्ष यात्रियों को मदद करेगा, जिन्हें कक्षा में महीनों बिताने के लिए मजबूर किया जाता है, और "पृथक्करण" जिन्हें हड्डी क्षति से सामना करना पड़ता है।
अंतरिक्ष शराब की भठ्ठी
पहली नज़र में अवैज्ञानिक प्रतीत होने वाले विषयों पर अनुसंधान की बहुतायत (उदाहरण के लिए, महिलाओं को अपने भागीदारों की शर्ट सूँघने का कारण खोजना) यह विश्वास करने में मदद करता है कि विज्ञान आवश्यक रूप से उबाऊ नहीं है। यह विशेष रूप से सच है जब वैज्ञानिक गैस्ट्रोनोमिकल - या, इस मामले में, शराबी - उत्साही के साथ टीम बनाते हैं। 2017 में, चेक ब्रूइंग कंपनी बुडविज़र ने घोषणा की कि वह जल्द ही जौ के बीज आईएसएस को भेज देगी। क्यों? अंतरिक्ष में सही तरीके से बीयर पीना शुरू करने वाला पहला व्यक्ति बनना।
बेशक, शराब बनाने वाले पूरी तरह से अपने दम पर नहीं कर सकते थे। वे सेंटर फॉर द एडवांसमेंट ऑफ स्पेस साइंस, आईएसएस पर अमेरिकी प्रयोगशाला के प्रबंधक और निजी कंपनी टैंगो के साथ सेना में शामिल हो गए। बीस जौ के बीज को अंतरिक्ष स्टेशन में भेजने की योजना है, जो कम से कम दो प्रयोगों में भाग लेगा: पहला सूक्ष्मजीव स्थितियों में बीज के व्यवहार का अध्ययन करेगा (अर्थात, अंतरिक्ष यान के भीतर गुरुत्वाकर्षण, जो मौजूद है, हालांकि पृथ्वी की तुलना में बहुत कमजोर है), दूसरा वजनहीनता में जौ वृद्धि है।
सच है, अंतरिक्ष प्रयोगों के मामले में "जल्द" एक ढीली अवधारणा है। यह अभी स्पष्ट नहीं है कि क्या बुडवेइसर मालिकों का विचार सच होगा। समस्या यह है कि बीजों को पहले ही ISS: स्पेसएक्स CRS-13 रॉकेट के साथ वितरित कर दिया जाना चाहिए था, जो कि 4 दिसंबर, 2017 को शुरू होने की योजना थी, फिर 8 या 12 दिसंबर को शुरू किया गया था, लेकिन लॉन्च को हर समय स्थगित कर दिया गया था। इस मुद्दे पर जानकारी अभी तक दर्ज नहीं की गई है, जिससे कि कॉस्मिक बीयर इस साल खाना बनाना शुरू करने की संभावना नहीं है।
नियमों द्वारा और बिना भोजन
लंबी उड़ानों के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के लिए एक पूर्ण और संतुलित आहार सबसे महत्वपूर्ण समस्याओं में से एक है। बेशक, आप प्रसिद्ध "ट्यूबों" पर भरोसा कर सकते हैं, लेकिन वैज्ञानिकों ने पृथ्वी के आहार के लिए जितना संभव हो उतना कुछ विकसित करने की कोशिश करना नहीं छोड़ा। आईएसएस पर सवार होकर, हम केवल लेटस बढ़ने में कामयाब रहे हैं, लेकिन एक अधिक विविध मेनू बनाने पर काम एक मिनट के लिए नहीं रुकता है।
हाल ही में, अंटार्कटिका में जर्मन न्यूमायर स्टेशन III में एक शोध टीम ने हाइड्रोपोनिक्स का उपयोग करते हुए न केवल लेट्यूस उगाने में कामयाबी हासिल की, बल्कि प्रकाश और मिट्टी के बिना मूली और खीरे भी उगाए। और यहां तक कि अगर अंटार्कटिका काफी जगह नहीं है, कठोर जलवायु परिस्थितियां बढ़ती सब्जियों (और भविष्य में, फल) के लिए प्रौद्योगिकियों को काम करना संभव बनाती हैं जो आईएसएस पर लागू होंगी।
जहां तक मांस का सवाल है, मेम्फिस मीट ने इसमें कुछ सफलता हासिल की है, यह मीटबॉल लैब में "बढ़ी" है, जो स्वाद में पारंपरिक नहीं है
मांस के लिए, इसमें कुछ सफलता मेम्फिस मीट द्वारा प्राप्त की गई थी, जो कि मीटबॉल लैब में "स्वाद में" बढ़ी थी, स्वाद में, पारंपरिक लोगों के लिए किसी भी तरह से नीच नहीं थी। कंपनी के प्रतिनिधियों को भरोसा है कि अगले पांच वर्षों में अंतरिक्ष आहार में उनके उत्पादों की शुरूआत हो सकती है। दूसरी ओर, स्पेस 10 में इस समय के दौरान, नवाचार केंद्र और आईकेईए विशेष प्रयोगशाला, वे यह पता लगा सकते हैं कि शून्य गुरुत्वाकर्षण में भविष्य के अपने फास्ट फूड को फिर से कैसे बनाया जाए, जिसमें स्पिरुलिना (नीला-हरा शैवाल) और हॉट मीटबॉल से हॉट डॉग शामिल हैं, इसलिए मेम्फिस मीट के लायक नहीं है। आराम करना।
पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों का एक दल अंतरिक्ष यात्रियों को खिलाने के अधिकार के लिए भी प्रतिस्पर्धा कर सकता है। एक विशेष बंद प्रणाली में कचरे के प्रसंस्करण की प्रक्रिया में, वे मिथाइलोकोकस कैप्सुलैटस, 52% प्रोटीन और 36% वसा की संस्कृति प्राप्त करने में कामयाब रहे, जो लंबी उड़ानों में और भविष्य में अन्य ग्रहों के उपनिवेशण के प्रयासों में दोनों उपयोगी हो सकते हैं।
लौकिक उत्परिवर्तन और स्थलीय प्रतिरोध
ISS को कॉलोनी स्टेफिलोकोकस कॉलोनियां क्यों भेजें? सवाल का जवाब स्पष्ट नहीं लगता है, लेकिन नासाओसिओम की प्रमुख अनीता गोले, जिसने नासा से इसके बारे में पूछा था, वह निश्चित रूप से जानती है। खतरनाक "यात्री" 18 फरवरी, 2017 को अंतरिक्ष में चले गए, और अभियान का लक्ष्य इन जीवाणुओं के उत्परिवर्तन के तंत्र का अध्ययन करना था और, परिणामस्वरूप, जानकारी प्राप्त करना जो पृथ्वी पर दवाओं के विकास में मदद करेगा।
यह महत्वपूर्ण है कि स्टेफिलोकोकस ऑरियस कई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी है और सेप्सिस, रक्त संक्रमण और निमोनिया का कारण बन सकता है। पिछले अध्ययनों में माइक्रोग्रैविटी के तहत कवक तेजी से बढ़े, और गोएले ने सुझाव दिया कि ऐसा बैक्टीरिया के साथ हो सकता है जो अधिक तेज़ी से उत्परिवर्तित होते हैं। यह माना जाता है कि उत्परिवर्तन जिसके साथ हम अभी तक परिचित नहीं हैं, प्रकट हो सकते हैं, और यह हमें उपयुक्त दवाओं पर काम करना शुरू कर देगा, जबकि उनके लिए आवश्यकता अभी तक पैदा नहीं हुई है - कम से कम उत्साहजनक लगता है।
सेक्स और मंगल ग्रह पर बच्चों का जन्म
यदि हम मंगल के उपनिवेशीकरण के बारे में कुछ वास्तविक रूप में बात करते हैं, तो एक बहुत महत्वपूर्ण सवाल उठता है: प्रजनन के साथ क्या करना है? सौर विकिरण के जर्म कोशिकाओं पर प्रभाव को ध्यान में रखना बहुत महत्वपूर्ण है, जो पृथ्वी की तुलना में अंतरिक्ष में सौ गुना मजबूत है। एक अन्य महत्वपूर्ण कारक माइक्रोग्रैविटी है, जिसका उल्लेख 1988 में किया गया था, जो शुक्राणु की गति को तेज कर सकता है। हालांकि, तीस साल पहले, शोधकर्ता यह स्थापित नहीं कर पाए कि यह निषेचन प्रक्रिया को प्रभावित करता है या नहीं।
2017 में सब कुछ बदल गया, जब जापानी वैज्ञानिकों ने चूहों के जमे हुए शुक्राणु के नमूने भेजे जो नौ महीने तक आईएसएस पर रखे गए थे। जब उन्हें जमीन पर लौटाया गया, डीफ़्रॉस्ट किया गया, और फिर निषेचन के लिए इस्तेमाल किया गया, तो यह पता चला कि नुकसान, हालांकि यह कम से कम था। नतीजतन, नौ "अंतरिक्ष" चूहों में एक बार दिखाई दिया - काफी सामान्य, जीनोम या विकास में विसंगतियों के बिना, जो खुद निषेचन में सक्षम थे और पूर्ण संतान प्रदान करते थे।
इस प्रयोग ने यह कहने की अनुमति दी कि ब्रह्मांड निषेचन पर्यावरण के लिए काफी उपयुक्त है। एक और बात यह है कि चूहों का जन्म पृथ्वी पर हुआ था, और शुक्राणुजोज़ को आईएसएस पर बहुत लंबे समय तक संग्रहीत नहीं किया गया था - और अगर ये स्थितियां बदलती हैं, तो जीनोम संशोधन अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, वे जैसे ही अवसर प्रस्तुत करते हैं, इसकी जांच करने की योजना बनाते हैं।
तस्वीरें:नासा (1, 2, 3)
