آزمایش‌های علمی و بی‌نظیر فضانوردان کرو-۱ در فضا

مجله دیجی‌کالا: نخستین مأموریت سرنشین‌دار تجاری عملیاتی به ایستگاه فضایی بین‌المللی «کرو-۱» نه تنها فضانوردان بلکه چند آزمایش علمی بی‌نظیر را هم به این آزمایشگاه مداری برد تا آغازی برای فناوری‌های آینده باشند.

در این پرواز «مایکل هاپکینز» (Michael Hopkins)، «ویکتور گلاور» (Victor Glover) و «شانون واکر» (Shannon Walker) از ناسا و «سویچی ناگوچی» (Soichi Noguchi) از آژانس هوافضای ژاپن (JAXA) حضور خواهند داشت.

برخی از آزمایش‌هایی که همراه با فضانوردان به ایستگاه خواهد رفت شامل سنگ‌های میکروب‌خوار، آزمایش بخش‌هایی از لباس‌های فضایی آینده و یک پروژه‌ی زیستی دانش‌آموزی است. جزئیات برخی از این آزمایش‌ها به صورت زیر خواهد بود.

فیزیولوژی غذایی

چند ماه شناور بودن در اطراف زمین می‌تواند سیستم ایمنی یک فضانورد را تغییر دهد؛ بنابراین در آزمایش فیزیولوژی غذایی این موضوع بررسی می‌شود که چگونه تغییرات رژیم غذایی فضانوردان در حال چرخش در مدار، می‌تواند عملکرد سیستم ایمنی بدن را همراه با «میکروبیوم» روده‌ی آن‌ها تغییر دهد یا تقویت کند. میکروبیوم یا ریزاندامگان هم‌زیست انسان به زیست‌بوم میکروبی در بدن گفته می‌شود.

هدف کلی این آزمایش بهبود رژیم غذایی در پرواز‌های فضایی و سلامت فضانوردان است. این مطالعه هم‌اکنون در ایستگاه فضایی بین‌المللی در حال انجام است و فضانوردان کرو-۱ برای توسعه‌ی آن دوباره ابزار تازه‌ای را به فضا می‌برند. در جریان ماموریت کرو-۱، قرار است ویکتور گلاور نمونه‌های بیولوژیکی بدن خود را به عنوان یک شرکت‌کننده در آزمایش، جمع‌آوری کند.

ژن‌ها در فضا-۷

این آزمایش دانش‌آموزی، از «فینسام سامسون» (Finsam Samson) و «یوجی وانگ» (Yujie Wang) در دبیرستان «تروی» میشیگان است که یکی از برندگان مسابقه‌ی «ژن‌ها در فضا» برای دانش‌آموزان در پایه‌های ۷ تا ۱۲ بود. در این آزمایش چگونگی تغییر عملکرد مغز در مأموریت‌های فضایی، با هدف کمک بهتر به فضانوردان در انجام مأموریت‌های طولانی‌مدت در ایستگاه فضایی، ماه و دیگر مقصد‌های مقاصد اعماق فضا، مطالعه خواهد شد.

SERFE و لباس فضایی

ناسا مشغول توسعه‌ی لباس فضایی بعدی خود است که به آن واحد تحرک خارجی کاوش (xEMU) می‌گوشد. بر خلاف لباس فضانوردی فعلی ناسا که برای راهپیمایی‌های فضایی خارج از این آزمایشگاه مداری استفاده می‌شود، نسل جدیدتر لباس‌های فضایی از تبخیر آب برای حذف گرما از بدن یک فضانورد و حفظ دمای ایمن در طول راهپیمایی‌های فضایی استفاده خواهد کرد.

عنصر کلیدی این سیستم تبخیرگر غشای آب لباس فضانوردی است که از قبل در ایستگاه قرار دارد و از طریق شبیه‌سازی راهپیمایی فضایی در مأموریت کرو-۱ توسط «آزمایش پروازی منع تبخیر از لباس فضایی» (Spacesuit Evaporation Rejection Flight Experiment) انجام خواهد شد. در این آزمایش ۲۵ راهپیمایی هشت ساعته‌ی شبیه‌سازی‌شده انجام می‌شود تا عملکرد این فناوری و لباس فضایی در فضا بررسی شود.

زیستگاه گیاهی-۰۲

ایستگاه فضایی بین‌المللی به دلیل باغچه‌های گوناگون خود در مدار زمین شهرت پیدا کرده است و مأموریت کرو-۱ با کاهو، گل و گیاهان دیگر به پژوهش‌های قبلی می‌افزاید. اخیرا یک مأموریت تجاری تجاری فضاپیمای سیگنوس نورثروپ گرامن بذر تربچه را به ایستگاه تحویل داده است و فضانوردان آن‌ها را برای آزمایش «زیستگاه گیاهی-۰۲» (Plant Habitat-۰۲) درون یک زیستگاه پیشرفته‌ی گیاهی پرورش می‌دهند.

فضانوردان آینده در مأموریت‌های طولانی‌مدت برای بخشی از رژیم غذایی خود از گیاهان استفاده می‌کنند و تربچه به دلیل مغذی بودن و توانایی رشد سریع، بسیار مفید خواهد بود. تربچه همچنین شبیه گیاه «رشادی گوش‌موشی» (Arabidopsis) است که بار‌ها در ریزگرانش مورد مطالعه قرار گرفته است.

BioAsteroid

فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی به عنوان بخشی از آزمایش BioAsteroid که در تاریخ ۲ دسامبر (۱۲ آذر) با مأموریت باری اسپیس‌ایکس به ایستگاه آغاز خواهد شد، میکروب‌هایی را که می‌توانند با سنگ‌ها برهم‌کنش داشته باشند، از نزدیک بررسی خواهند کرد.

کاربرد‌های احتمالی این پژوهش می‌تواند شامل ایجاد سامانه‌های پشتیبانی از حیات باشد که از سنگ‌پوشه (Regolith) که خاک غبارآلود ماه و اجرام کوچک است، یا تجزیه‌ی سنگ‌ها به خاک برای استفاده‌ی گیاهان یا استخراج مواد معدنی بهره می‌برد. دانشمندان امیدوارند که با این آزمایش‌ها بتوان از مواد بیشتری در ماه، مریخ یا دیگر مقصد‌های فضایی برای کمک به خدمه‌ی آینده در ساخت پایگاه‌ها و حمل منابع کمتری از زمین برای صرفه‌جویی در هزینه‌های حمل‌و‌نقل استفاده کرد.

تراشه‌های بافتی

در این آزمایش بیولوژی بی‌نظیر که توسط خدمه‌ی کرو-۱ انجام خواهد شد، سلول‌های انسانی روی یک ماتریس سه‌بعدی به اندازه‌ی انگشت شست قرار می‌گیرد و نوعی ارگان مصنوعی کوچک ایجاد می‌شود که عملکرد‌های اندام را شبیه‌سازی می‌کند. آزمایش تراشه‌های بافتی در فضا که در پرواز باری ۲ دسامبر (۱۲ آذر) اسپیس‌ایکس فرستاده خواهد شد، شیوه‌ی واکنش سلول‌های انسانی و انطباق آن‌ها با داروها، استرس و تغییرات ژنتیکی در حین پرواز فضایی را بررسی می‌کند.

ایلان ماسک جزئیات تازه‌ای از نورالینک را به نمایش گذاشت

فضانوردان کرو-۱ سلول‌های ریه‌های انسان، مغز استخوان، عضلات و دیگر اندام‌ها را مطالعه خواهند کرد. یک پرسش اساسی که پژوهشگران امیدوارند بتوانند به آن بپردازند این است که چگونه انسان بعد از چند هفته یا چند ماه در ریزگرانش فضا، توده‌ی عضلانی خود را از دست می‌دهد.

آزمایش قلب

قلب یکی دیگر از اندام‌های تحت تأثیر در پرواز‌های فضایی است. در آزمایش قلب، که ماه آینده به ایستگاه تحویل داده می‌شود، پژوهشگران برای درک بهتر از بافت‌های ساخته‌شده (مصنوعی) قلب که بر روی تراشه‌بافتی نصب شده استفاده می‌کنند تا خطرات قلبی-عروقی را پیش از پرواز‌های فضایی بهتر درک کنند و اقدامات لازم را برای مقابله‌ای قوی با بیماری‌های قلبی به‌کار بگیرند. انتظار می‌رود که این آزمایش نه تنها برای فضانوردان پرواز‌های فضایی، بلکه برای افرادی که در کره‌ی زمین در معرض بیماری قلبی هستند نیز سودمند باشد.

عکس کاور: در طی «اعزام ۶۴» (Expedition ۶۴) و پس از پیوستن فضانوردان مأموریت کرو-۱ چندین آزمایش علمی بی‌نظیر در ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام خواهد شد.