डीप-स्पेस जीवविज्ञान परीक्षण 1 मिलीमीटर लंबे जानवरों से शुरू हो रहा है
लो अर्थ ऑर्बिट से बाहर लंबे समय तक अन्वेषण एक परिचित लेकिन अब तक अनसुलझी समस्या पेश करता है: जब मानव शरीर पृथ्वी के सुरक्षात्मक वातावरण से बाहर जाता है, तो उसमें खतरनाक बदलाव होने लगते हैं। मांसपेशियों और हड्डियों का क्षय, दृष्टि को प्रभावित करने वाले द्रव-परिवर्तन और विकिरण का संपर्क चंद्रमा और उससे आगे की लंबी यात्राओं की व्यवहार्यता को खतरे में डालते हैं। इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन के लिए भेजा जा रहा एक नया प्रयोग इन खतरों को समझने की कोशिश कर रहा है, एक ऐसे छोटे जीव का अध्ययन करके जो फिर भी हमारे साथ महत्वपूर्ण जैविक समानताएं साझा करता है: नेमाटोड कृमि C. elegans।
Universe Today के अनुसार, इन सूक्ष्म कृमियों के एक समूह को 11 अप्रैल को NASA के Northrop Grumman CRS-24 री-सप्लाई मिशन के तहत ISS पर भेजा गया, Fluorescent Deep Space Petri-Pods प्रोजेक्ट, या FDSPP, के हिस्से के रूप में। यह प्रयास University of Exeter के नेतृत्व में, University of Leicester द्वारा इंजीनियर किया गया, Voyager Space Technologies द्वारा एकीकृत और UK Space Agency द्वारा वित्तपोषित है। यह एक कॉम्पैक्ट प्रयोग है जिसका लक्ष्य बड़ा है: यह दिखाना कि माइक्रोग्रैविटी और तीव्र कॉस्मिक विकिरण के संयुक्त दबाव में जीवित प्रणालियाँ कैसे प्रतिक्रिया देती हैं।
वैज्ञानिक C. elegans की ओर बार-बार इसलिए लौटते हैं क्योंकि यह व्यावहारिक है। ये कीड़े बेहद छोटे हैं, लेकिन मानवों के साथ जीवविज्ञान का आश्चर्यजनक रूप से बड़ा हिस्सा साझा करते हैं और पृथ्वी पर चिकित्सा अनुसंधान में पहले से व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। इससे वे इस सवाल के शुरुआती चरणों के लिए उपयोगी मॉडल बन जाते हैं कि पृथ्वी की सुरक्षात्मक परत के बाहर जीव कैसे अनुकूलित होते हैं, या अनुकूलित होने में कैसे विफल रहते हैं।
हार्डवेयर छोटा है, लेकिन वातावरण कठोर होगा
प्रयोग का मुख्य हार्डवेयर एक खास तौर पर डिज़ाइन किया गया लघु जीवन-समर्थन सिस्टम है, जिसे Petri Pod कहा जाता है। हर यूनिट का आकार 10 गुणा 10 गुणा 30 सेंटीमीटर है, वजन लगभग 3 किलोग्राम है, और इसमें 12 प्रयोगात्मक कक्ष हैं। ये कक्ष कृमियों के लिए दबाव, तापमान और सांस लेने योग्य हवा का एक सीमित आयतन बनाए रखते हैं, जबकि एक अगर कैरियर भोजन उपलब्ध कराता है।
इंजीनियरिंग चुनौती इसलिए उल्लेखनीय है क्योंकि यह प्रोजेक्ट सिर्फ जीवविज्ञान को कक्षा में भेजकर वापस नहीं लाता। ISS पर शुरुआती अवधि के बाद, Petri Pods को रोबोटिक आर्म द्वारा स्टेशन के बाहरी ढांचे पर ले जाया जाएगा, जहां वे 15 हफ्तों तक रहेंगे। स्टेशन के बाहर, कृमियों को कहीं अधिक कठोर वातावरण का सामना करना होगा, जिसमें माइक्रोग्रैविटी के साथ-साथ लगातार विकिरण का संपर्क भी शामिल होगा, जो पूरी तरह से प्रेसराइज़्ड आंतरिक भाग में रखे प्रयोग की तुलना में डीप-स्पेस परिस्थितियों के अधिक निकट है।
इसी बाहरी स्थान के कारण इस प्रोजेक्ट का मूल्य बढ़ता है। ISS अक्सर यह समझने के लिए एक स्टेपिंग स्टोन के रूप में इस्तेमाल किया जाता है कि जीवन कक्षा में कैसे व्यवहार करता है, लेकिन हर कक्षीय वातावरण एक जैसा नहीं होता। स्टेशन के बाहर रखा पेलोड पर्यावरणीय तनाव के अधिक प्रत्यक्ष रूप का सामना करता है, और यह प्रयोग ठीक उन्हीं परिस्थितियों में जैविक प्रतिक्रियाओं को पकड़ने के लिए तैयार किया गया है।
शोधकर्ता चमकते जैविक संकेतों पर नज़र रखेंगे
FDSPP सिर्फ कृमियों को चरम परिस्थितियों में रखने और अंत में यह देखने की बात नहीं है कि क्या हुआ। Petri Pods में चार कक्ष ऐसे हैं, जिनमें सूक्ष्म कैमरे लगे हैं जो सफेद रोशनी वाली स्थिर छवियाँ और टाइम-लैप्स फ़ोटोग्राफ़ी कैप्चर करेंगे। और अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रयोग फ्लोरोसेंट संकेतों के माध्यम से कृमियों की जैविक प्रतिक्रियाओं को ट्रैक करेगा।
यह फ्लोरोसेंस डिज़ाइन का केंद्रीय हिस्सा है क्योंकि यह दिखा सकता है कि जैविक प्रणालियाँ समय के साथ कैसे प्रतिक्रिया दे रही हैं। केवल उड़ान के बाद के विश्लेषण पर निर्भर रहने के बजाय, शोधकर्ता प्रयोग के दौरान रिमोटली बदलावों की निगरानी कर सकते हैं। नतीजा एक निष्क्रिय सैंपल कंटेनर की बजाय एक कॉम्पैक्ट, स्वायत्त स्पेस-बायोलॉजी लैब के अधिक करीब है।
Universe Today, University of Leicester के परियोजना प्रबंधक प्रोफेसर मार्क सिम्स का हवाला देता है, जो इस उपकरण को डिज़ाइन और बनाने में दिलचस्प और चुनौतीपूर्ण बताते हैं। यह विवरण मिशन पर ठीक बैठता है। प्रणाली को जीवन को बनाए रखना है, डेटा इकट्ठा करना है और शत्रुतापूर्ण वातावरण में जीवित रहना है, वह भी बहुत सीमित पैकेज के भीतर। स्पेस बायोलॉजी अक्सर इसी तरह की इंजीनियरिंग संकुचन पर निर्भर करती है: प्रयोगशाला के कार्यों को ऐसी चीज़ में समेटना जिसे लॉन्च किया जा सके, रिमोटली ऑपरेट किया जा सके और महीनों कक्षा में रहने के बाद उपयोगी डेटा देने पर भरोसा किया जा सके।
कृमि भविष्य के अंतरिक्षयात्रियों के लिए क्यों मायने रखते हैं
पहली नज़र में, कृमियों को अंतरिक्ष में भेजना एक नवीनता जैसा लग सकता है। व्यवहार में, यह एक मानक शोध तर्क को दर्शाता है। मानव अन्वेषण के लिए जैविक समझ जरूरी है, और वह समझ आमतौर पर सरल जीवों से शुरू होती है जो तनाव प्रतिक्रिया, अनुकूलन और क्षति के व्यापक पैटर्न दिखा सकते हैं। क्योंकि C. elegans मानवों के साथ महत्वपूर्ण जैविक मार्ग साझा करता है, यह पृथ्वी की सामान्य सुरक्षा के बाहर जीवित ऊतक कैसे प्रतिक्रिया देता है, इसका अध्ययन करने के लिए एक उपयोगी मॉडल प्रदान करता है।
यह प्रयोग उन भविष्य के मिशनों से भी अच्छी तरह मेल खाता है, जिन्हें यह परोक्ष रूप से समर्थन देना चाहता है। Universe Today के अनुसार, चंद्रमा पर लंबे समय तक रहना मतलब है केवल अंतरिक्ष की छोटी यात्रा नहीं, बल्कि एक हानिकारक वातावरण के साथ जीना। जैसे-जैसे मनुष्य पृथ्वी से दूर जाते हैं, कम गुरुत्वाकर्षण और लगातार विकिरण के संपर्क में शरीर कैसे बदलता है, यह समझना और भी जरूरी हो जाता है। यदि शोधकर्ता इसमें शामिल जैविक तंत्रों की पहचान कर सकें, तो वे अंतरिक्षयात्रियों के लिए प्रतिकार उपाय विकसित करने की बेहतर स्थिति में होंगे।
FDSPP मिशन स्वयं ये प्रतिकार उपाय नहीं देता। यह जो प्रदान करता है, वह समस्या का अधिक स्पष्ट दृश्य है। यह मूल्यवान है, क्योंकि डीप-स्पेस में रहना अभी भी रॉकेट और आवासों जितना ही जीवविज्ञान से भी सीमित है। कोई मिशन आर्किटेक्चर कागज पर भरोसेमंद दिख सकता है, लेकिन अगर मानव शरीर लंबे समय तक उस वातावरण को सहन नहीं कर सकता, तो वह आर्किटेक्चर अधूरा रह जाता है।
छोटा मिशन, लेकिन बहुत बड़ी प्रासंगिकता
अंतरिक्ष अन्वेषण की कहानियाँ अक्सर लॉन्च वाहनों, लैंडरों और क्रू टाइमलाइन पर केंद्रित होती हैं। CRS-24 पर सवार कृमि मिशन एक शांत वास्तविकता को उजागर करता है: लंबे समय की अन्वेषण यात्रा की दिशा में प्रगति अनुशासित, अत्यंत विशिष्ट जीवविज्ञान प्रयोगों पर भी निर्भर करती है। Petri Pods छोटे हैं, उनमें मौजूद जीव उनसे भी छोटे हैं, फिर भी जिन बड़े सवालों के उत्तर देने में उनकी मदद ली जा रही है, वे मानव अंतरिक्ष उड़ान के सबसे बड़े प्रश्नों में शामिल हैं।
जीवित प्रणालियाँ डीप-स्पेस जैसी परिस्थितियों में लंबे संपर्क को कैसे संभालती हैं? सबसे पहले क्या टूटता है? क्या अनुकूलित होता है? कौन से चेतावनी संकेत इतने पहले दिखते हैं कि उनका महत्व हो? FDSPP टीम इन्हीं सवालों को C. elegans को ISS के बाहर रखकर और उनके फ्लोरोसेंट प्रतिक्रियाओं को देखते हुए समझने की कोशिश कर रही है।
यदि भविष्य के चंद्र अन्वेषकों को विकिरण या माइक्रोग्रैविटी से जुड़े नुकसान के खिलाफ बेहतर प्रतिकार उपायों का लाभ मिलता है, तो उस प्रगति का कुछ हिस्सा इन छोटे यात्रियों तक लौट सकता है। ये कीड़े गंतव्य नहीं हैं। वे यह समझने का साधन हैं कि जब पृथ्वी सुरक्षा देने के लिए पर्याप्त पास न रहे, तब इंसानों के बचने के लिए क्या आवश्यक होगा।
यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.