खोल अंतराळ जीवशास्त्राची चाचणी फक्त 1 मिलिमीटर लांब प्राण्यांपासून सुरू होत आहे
लो अर्थ ऑर्बिटच्या बाहेर दीर्घकालीन अन्वेषण एक परिचित पण अजूनही न सुटलेली समस्या उभी करते: पृथ्वीचे संरक्षक वातावरण सोडल्यावर मानवी शरीर धोकादायक बदलांना सामोरे जाते. स्नायू आणि हाडांचे क्षरण, दृष्टीवर परिणाम करू शकणारे द्रव बदल, आणि किरणोत्सर्गाचा संपर्क हे चंद्र आणि त्यापलीकडील दीर्घ मोहिमांच्या व्यवहार्यतेलाच धोका निर्माण करतात. इंटरनॅशनल स्पेस स्टेशनकडे जाणारा एक नवीन प्रयोग या धोक्यांवर प्रकाश टाकण्याचा प्रयत्न करत आहे, आपल्यासोबत महत्त्वाच्या जैविक वैशिष्ट्यांची देवाणघेवाण करणाऱ्या एका अतिशय लहान जीवाचा अभ्यास करून: नेमाटोड किडा C. elegans.
Universe Today नुसार, या सूक्ष्म किड्यांचा एक गट 11 एप्रिल रोजी NASA च्या Northrop Grumman CRS-24 रीसप्लाय मोहिमेद्वारे ISS वर पाठवण्यात आला, Fluorescent Deep Space Petri-Pods प्रकल्पाचा, म्हणजे FDSPP चा, भाग म्हणून. हा उपक्रम University of Exeter च्या नेतृत्वाखाली, University of Leicester ने अभियांत्रिकीकृत, Voyager Space Technologies ने एकत्रित, आणि UK Space Agency ने अर्थसहाय्यित आहे. हा एक लहान आकाराचा प्रयोग आहे, पण मोठ्या महत्त्वाकांक्षेसह: मॅक्रोग्रॅविटी आणि तीव्र कॉस्मिक किरणोत्सर्ग यांच्या एकत्रित ताणाला जीवित प्रणाली कशा प्रतिसाद देतात हे दाखवणे.
शास्त्रज्ञ C. elegans कडे पुन्हा पुन्हा परत येतात, कारण ते व्यावहारिक आहे. हे किडे लहान असले तरी मानवांशी आश्चर्यकारक प्रमाणात जीवशास्त्रीय साम्य शेअर करतात आणि पृथ्वीवर वैद्यकीय संशोधनात आधीपासून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. त्यामुळे पृथ्वीच्या संरक्षणात्मक आवरणाबाहेर जीव कसे जुळवून घेतात किंवा अपयशी ठरतात, याबाबतच्या सुरुवातीच्या प्रश्नांसाठी ते उपयुक्त मॉडेल ठरतात.
हार्डवेअर लहान आहे, पण वातावरण कठोर असेल
प्रयोगाचे मुख्य हार्डवेअर म्हणजे Petri Pod नावाची खास तयार केलेली सूक्ष्म जीवन-समर्थन प्रणाली. प्रत्येक युनिट 10 बाय 10 बाय 30 सेंटीमीटर आकाराचे, सुमारे 3 किलोग्रॅम वजनाचे, आणि 12 प्रयोगात्मक कक्ष असलेले आहे. हे कक्ष किड्यांसाठी दाब, तापमान, आणि श्वसनयोग्य हवेतली मर्यादित मात्रा टिकवून ठेवतात, तर agar carrier अन्न पुरवतो.
अभियांत्रिकी आव्हान महत्त्वाचे आहे, कारण हा प्रकल्प फक्त जीवशास्त्र कक्षेत पाठवून परत आणण्याचा नाही. ISS वरील सुरुवातीच्या कालावधीनंतर Petri Pods रोबोटिक आर्मने स्टेशनच्या बाह्य hull वर हलवले जातील, जिथे ते 15 आठवडे राहतील. स्टेशनच्या बाहेर, किड्यांना अधिक कठोर वातावरणाचा सामना करावा लागेल, ज्यात मॅक्रोग्रॅविटीबरोबरच सातत्यपूर्ण किरणोत्सर्गही असेल. हे पूर्णपणे pressurized आतील भागात ठेवलेल्या प्रयोगापेक्षा खोल अंतराळ परिस्थितींशी अधिक संबंधित आहे.
ही बाहेरील मांडणीच प्रकल्पाला मोठे मूल्य देते. ISS सहसा कक्षाातील जीवन कसे वागते हे समजून घेण्यासाठी एक stepping stone म्हणून वापरले जाते, पण प्रत्येक orbital environment सारखे नसते. स्टेशनच्या बाहेर ठेवलेला payload पर्यावरणीय तणावाच्या अधिक थेट रूपाला सामोरा जातो, आणि हा प्रयोग नेमक्याच त्या परिस्थितीत जैविक प्रतिसाद पकडण्यासाठी तयार केला आहे.
संशोधक चमकणाऱ्या जैविक संकेतांवर लक्ष ठेवतील
FDSPP फक्त किड्यांना तीव्र परिस्थितीत टाकून शेवटी काय झाले ते पाहण्यापुरते मर्यादित नाही. Petri Pods मध्ये चार कक्ष आहेत, ज्यात miniaturized cameras बसवलेल्या आहेत, जे white-light still images आणि time-lapse photography पकडतील. अधिक महत्त्वाचे म्हणजे, हा प्रयोग फ्लुरोसंट संकेतांद्वारे किड्यांच्या जैविक प्रतिसादांचा मागोवा घेईल.
ही fluorescence रचनेचा केंद्रबिंदू आहे, कारण ती जैविक प्रणाली कालांतराने कशा प्रतिसाद देत आहेत हे दाखवू शकते. फक्त उड्डाणानंतरच्या विश्लेषणावर अवलंबून न राहता, संशोधक प्रयोग सुरू असतानाच दूरस्थपणे बदलांचे निरीक्षण करू शकतील. परिणामी, हे passive sample container पेक्षा compact, autonomous space biology lab च्या अधिक जवळचे ठरते.
Universe Today University of Leicester चे प्रकल्प व्यवस्थापक Professor Mark Sims यांचे उद्धरण देते, ज्यात ते हे उपकरण डिझाइन व बांधणे दोन्ही रोचक आणि आव्हानात्मक असल्याचे सांगतात. हे वर्णन मोहिमेला बरोबर लागू पडते. प्रणालीने जीवन टिकवले पाहिजे, डेटा गोळा केला पाहिजे, आणि शत्रुत्वपूर्ण वातावरणात टिकून राहिले पाहिजे, तेही अत्यंत मर्यादित पॅकेजमध्ये. Space biology अनेकदा अशाच engineering compression वर अवलंबून असते: प्रयोगशाळेची कामे अशा स्वरूपात कोंडणे जे लॉन्च करता येईल, दूरस्थपणे चालवता येईल, आणि महिन्याभर कक्षेत राहिल्यानंतरही उपयुक्त डेटा देऊ शकेल.
किडे भविष्यातील अंतराळवीरांसाठी का महत्त्वाचे आहेत
पहिल्या दृष्टीक्षेपात, किडे अंतराळात पाठवणे एखाद्या कुतूहलासारखे वाटू शकते. प्रत्यक्षात, हे पारंपरिक संशोधन तर्काला अनुरूप आहे. मानवी अन्वेषणासाठी जैविक समज आवश्यक असते, आणि ती समज सहसा सोप्या जीवांपासून सुरू होते, जे तणाव-प्रतिसाद, जुळवणूक, आणि नुकसान यांचे व्यापक नमुने दाखवू शकतात. C. elegans मानवांशी महत्त्वाचे जैविक मार्ग शेअर करतो, त्यामुळे पृथ्वीच्या सामान्य संरक्षणाबाहेर जिवंत ऊती कशा प्रतिसाद देतात हे तपासण्यासाठी तो एक व्यवहार्य मॉडेल ठरतो.
हा प्रयोग त्याला अप्रत्यक्षपणे आधार देऊ पाहणाऱ्या भविष्यातील मोहिमांशीही जुळतो. Universe Today नोंदते की चंद्रावर दीर्घकालीन राहणे म्हणजे फक्त थोड्यावेळासाठी अवकाशाला भेट देणे नव्हे, तर हानिकारक वातावरणात जगणे. मानव पृथ्वीपासून जितके दूर जातील, तितके कमी गुरुत्वाकर्षण आणि दीर्घकालीन किरणोत्सर्गामुळे शरीरात होणारे बदल समजून घेणे अधिक गरजेचे होईल. संशोधकांना त्यामागील जैविक यंत्रणा ओळखता आल्यास, अंतराळवीरांसाठी countermeasures तयार करण्याच्या दृष्टीने ते अधिक सक्षम स्थितीत असतील.
FDSPP मोहीम स्वतः ती countermeasures देत नाही. ती देते ती समस्येचे अधिक स्पष्ट चित्र. हे महत्त्वाचे आहे, कारण deep-space habitation अजूनही रॉकेट्स आणि निवासस्थानांइतकीच जीवशास्त्रावरही अवलंबून आहे. एखादी mission architecture कागदावर विश्वासार्ह दिसू शकते, पण मानवी शरीर ते वातावरण दीर्घकाळ सहन करू शकत नसेल, तर ती architecture अपूर्णच राहते.
लहान मोहीम, पण प्रचंड महत्त्व
अंतराळ अन्वेषणाच्या कथा बहुतेकदा launch vehicles, landers, आणि crew timelines यांवर केंद्रित असतात. CRS-24 वरील किड्यांची मोहीम एक शांत वास्तव पुढे आणते: दीर्घकालीन अन्वेषणाच्या दिशेने प्रगती ही शिस्तबद्ध, अत्यंत विशिष्ट जीवशास्त्र प्रयोगांवरही अवलंबून असते. Petri Pods लहान आहेत, त्यातील जीव त्याहूनही लहान आहेत, तरीही त्यांना उत्तर देण्यास मदत करायच्या प्रश्नांमध्ये मानवी अंतराळउड्डाणातील सर्वात मोठे प्रश्न सामावलेले आहेत.
जीवित प्रणाली deep-space सारख्या परिस्थितींमध्ये दीर्घ संपर्क कसा हाताळतात? सर्वप्रथम काय तुटते? काय जुळवून घेते? कोणती इशारे पुरेशी लवकर दिसतात की ज्यांना महत्त्व देता येईल? FDSPP टीम C. elegans ला ISS च्या बाहेर ठेवून आणि त्यांच्या फ्लुरोसंट प्रतिसादांचा प्रवाह पाहून अशाच प्रश्नांकडे जात आहे.
भविष्यातील lunar explorers ना किरणोत्सर्ग किंवा मॅक्रोग्रॅविटी-संबंधित नुकसानाविरुद्ध चांगल्या countermeasures चा फायदा मिळाला, तर त्या प्रगतीचा काही भाग या छोट्या प्रवाशांकडे मागे वळून पाहता येईल. हे किडे गंतव्य नाहीत. पृथ्वी इतकी जवळ नसताना माणसांना जगण्यासाठी काय लागेल, हे समजून घेण्यासाठी ते एक साधन आहेत.
हा लेख Universe Today च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.