Плазма и 3D‐биопринтер. Российские космонавты рассказали о самых важных экспериментах на МКС
В пятницу, 12 апреля, в мире отмечается День космонавтики. Не секрет, что члены экспедиций постоянно проводят научные эксперименты и различные опыты на борту Международной космической станции. «360» узнал у российских космонавтов, какие важные эксперименты или научные открытия были сделаны за этот год на МКС, а главное, для чего они были нужны.
Медицина
Юрий Лончаков:
«Медико-биологические эксперименты. Во время них изучают воздействие космоса на организм человека. Эти знания пригодятся нам, чтобы выйти за околоземную орбиту по программе исследования окололунной орбиты, Луны и идти дальше. Чтобы это освоить, нужно знать, как на организм будут действовать длительное пребывание в невесомости и внешняя среда: космическое излучение и радиация».
Олег Новицкий:
«Запомнился совместный эксперимент „Флюид-шифт“. Его суть — изучение порядка перемещения любых жидкостей в организме человека: крови, лимфы, жидкости в глазных яблоках и так далее. Это долгосрочный эксперимент. На основании одного опыта выводы никто делать не будет».
Олег Новицкий за выполнением научных экспериментов. Источник фото: Роскосмос
Игры в невесомости, нелегальная колбаса и пинок перед стартом. Рассказы космонавтов о жизни и работе на МКС
На сайте космонавта Олега Артемьева перечислено еще несколько практических исследований, направленных на изучение поведения человеческого тела во время длительных космических полетов. Так, например, при проведении опыта «Удод» на МКС искали возможность профилактики возможных гемодинамических нарушений дыхания в условиях длительного космического полета.
А во время эксперимента «Космокард» удалось получить важные научные данные о некоторых характеристиках миокарда и их связи с вегетативной регуляцией кровообращения в космосе. После их обработки можно будет разработать критерии выявления нарушений состояния миокарда в полете и после него и проводить нужную профилактику.
Техника и технологии
Юрий Лончаков:
«Плазменный кристалл — это исследование плазмы в необычных условиях невесомости при воздействии различных факторов среды, которые специально создавались. Много экспериментов было было по выращиванию монокристаллов, которые можно использовать в радиопромышленности. Или исследованию разных материалов, которые уже используют в производстве».
Сергей Рязанский:
«Я назову 3D-биопринтер. Не знаю, как он сейчас называется. Эксперимент еще идет, но уже ясно, что это уникальная технология, российский эксперимент. Его сделала частная компания. Не буду раскрывать подробности, но в двух словах — это аппарат для выращивания органов».
В феврале этого года Олег Кононенко впервые в истории опробовал на МКС космический огнетушитель. Так получилось, что после окончания срока годности старые огнетушители просто меняли на новые. Американский сегмент оборудован углекислотными устройствами, российский — жидкостными, состоящими из воды и пенообразователя. Как и ожидалось, пена не разлетелась по кабине, а прилипла в место условного пожара, сообщали в Роскосмосе.
Олег Кононенко. Источник фото: Роскосмос
Ботаника и биология
В январе китайским ученым удалось вырастить хлопок на обратной стороне Луны — в условиях низкой гравитации, сильных перепадов температуры и радиации. Это означает, что путешественники в космосе смогут выращивать хлопок для производства одежды. Семена доставили на поверхность в аппарате «Чанъэ-4». Кроме них, он привез на спутник Земли семена резуховидки, клубни картофеля, личинки плодовой мушки и образцы дрожжевых грибов.
«Человек счастлив в невесомости»: блогер‐космонавт Олег Артемьев помогает подписчикам «оторваться от Земли»
В 2019 году стали известны итоги очень важного эксперимента на борту, а точнее, обшивке МКС. Туда поместили бактерии-термофилы и еще ряд живых организмов вроде лишайников грибов и водорослей, сообщала газета FAZ. Как ни странно, но даже под воздействием радиации и в безвоздушном пространстве и скудной питательной среде бактерии не погибли. Они прожили на обшивке 18 месяцев, а затем их отправили на Землю. Это, по мнению сотрудника Института планетологических исследований DLR в Берлине Жан-Пьера де Веры, подтверждает возможность наличия жизни на Марсе.
Буквально 10 апреля RT сообщил, что российские космонавты посеяли в модуле «Рассвет» на МКС ряску. По словам ведущего научного сотрудника Института медико-биологических проблем РАН Маргариты Левинских, это растение быстро растет и его можно употреблять в пищу, что будет полезно при создании биологических систем жизнеобеспечения. Эксперимент будет образовательным, а трансляцию его реализации смогут наблюдать российские школьники.
Источник
Шесть любопытных экспериментов, которые проводятся на МКС в настоящее время
Прошло 20 лет с тех пор, как первые компоненты Международной космической станции (МКС) были запущены с Земли. Совершая оборот вокруг нашей планеты за 90 минут и находясь на расстоянии 400 километров над поверхностью Земли, МКС была краеугольным камнем миссии NASA на протяжении большей части последних двух десятилетий. МКС висит на орбите не без причины. На станции проводились и проводятся тысячи научных экспериментов, которые помогут нам понять жизнь среди звезд — или понять жизнь на Земле.
Крупные космические станции в космосе очень важны.
Space.com сообщает, что на МКС достаточно научного оборудования для проведения более 250 различных экспериментов в любой момент времени. Ниже мы расскажем о шести ведущих научных экспериментах, которые в настоящее время проводятся на космической станции.
Можно ли исследовать болезнь Паркинсона
По меньшей мере 10 миллионов человек живет с болезнью Паркинсона, нейродегенеративным расстройство, которое вызывает снижение уровня дофамина в мозге и приводит к таким симптомам, как тремор, скованность, потеря равновесия и даже снижение когнитивных функций. Среди известных жертв болезни — актер Майкл Дж. Фокс, чей фонд финансирует исследования для изучения и лечения болезни.
Фонд Фокса сотрудничает с МКС и исследует белок, производимый мутацией гена, который может быть связан с болезнью Паркинсона. Медикаментозная терапия, направленная на белок LRRK2, требует дополнительной информации о его кристаллической структуре. Отсутствие гравитации на борту МКС должно позволить кристаллам расти больше и получать более однородную структуру, что облегчит их изучение на Земле с использованием технологий визуализации в высоком разрешении.
Впервые этот эксперимент был отправлен на МКС в августе 2017 года. Самая последняя миссия пополнения запасов с использованием космического аппарата Northrop Grumman Cygnus пристыковалась к космической станции в начале этого месяца и доставила дополнительное оборудование для улучшения размера кристаллов для второй серии экспериментов.
Тканевые чипы в космосе
Ученые в NASA и многие другие давно изучают воздействие микрогравитации на тело человека. Новый четырехлетний проект Tissue Chips in Space использует несколько иной подход к космическим исследованиям физиологии человека.
Тканевые чипы — это небольшие чипы, содержащие клетки человека, выращенные на искусственной платформе, для имитации структуры и функций тканей и органов человека. Идея состоит в том, что ученые на МКС могут использовать тканевые чипы, чтобы лучше понять, как микрогравитация влияет на здоровье и болезни человека, а также, возможно, применить результаты на Земле. До настоящего времени было профинансировано пять экспериментов, и первый из них был посвящен изучению атрофии мышц в условиях микрогравитации.
Эта программа представляет собой сотрудничество между Национальной лабораторией МКС и Национальным центром содействия переводческим наукам, входящим в состав Национального института здравоохранения. В этом месяце начнется новый эксперимент, когда миссия пополнения запасов SpaceX CRS-16 совершит последний полет на МКС в 2018 году.
На что способна наука
Люди не смогут выжить на одной только картошке, когда и если мы достигнем Марса. Нам понадобятся стратегии для поиска еды, воды и укрытия на Красной планете. Любая сбалансированная диета в космосе, вероятно, должна включать пиво, если мы хотим пережить долгое и странное путешествие по Солнечной системе.
Астронавты на борту МКС пока не собираются варить пиво самостоятельно. Вместо этого они выращивают семена ячменя, предоставленные компанией Anheuser-Busch, чтобы определить, как зерно реагирует в условиях микрогравитации. Будут ли семена проявлять генетические изменения или морфологические отклонения? Посмотрим.
В космосе бывает весело, но и опасно.
Серия экспериментов проводится с помощью Space Tango, одного из немногих космических стартапов, с которыми NASA заключило контракт на работу на борту Национальной лаборатории МКС. Зерна содержатся в одной из кубиков-лабораторий размером с коробку для обуви. Эксперименты, как ожидаются, завершатся к апрелю 2019 года.
Работа в космосе
Другой космический стартап — Made in Space — попал в заголовки несколько лет назад, когда отправил на МКС первый 3D-принтер. Это дало астронавтам возможность изготавливать детали, не совершая 400-километровое путешествие на Землю.
Сейчас на МКС испытывают новое устройство под названием Refabricator, первый интегрированный 3D-принтер и переработчик на борту космической станции. Refabricator перерабатывает пластиковые отходы в высококачественную нить для 3D-принтера, предоставляя материал для ремонта во время длительных миссий.
Этот инструмент изготовлен компанией Tethers Unlimited, которая является одним из нескольких коммерческих предприятий, разрабатывающих аддитивное производство в космосе для больших структур вроде спутников. Made in Space, например, разрабатывает систему Archinaut, которая сможет автономно собирать спутники или другие приборы. Ожидается, что такая технология позволит сократить расходы на запуск оборудования в космос.
Исследования рака в космосе
Паркинсон — не единственная болезнь, которую исследуют астронавты. На МКС ведутся многочисленные эксперименты по исследованию рака, в том числе исследования кристаллизации белка, сходных с теми, что проводит фонд Майкла Дж. Фокса.
Кроме того, проект Mayo Clinic культивирует стволовые клетки, чтобы улучшить наше понимание устойчивости рака к химиотерапии. В другом проекте компания 490 Biotech тестирует новую биолюминесцентную технологию, которая направлена на улучшение усилий по поиску лекарств для противораковой терапии.
По сути, на космической станции ведется ряд исследований по поиску новых препаратов. Oncolinx Pharmaceuticals тестирует новый иммунотерапевтический препарат, который присоединяется к антителам, нацеленным на раковые клетки, повышая эффективность препаратов и уменьшая побочные эффекты. Другая биотехнологическая компания под названием Angiex тестирует противораковую терапию, нацеленную на опухолевые кровеносные сосуды, которые необходимы опухоли для роста.
Что такое звездная пыль
Ученые изучают, как звездная пыль превращается в планеты, в рамках проекта Experimental Chondrule Formation at the International Space Station (EXCISS). Хондры, как считается, являются старейшим твердым материалом в Солнечной системе и, возможно, строительными блоками планет и спутников.
Астронавты на борту МКС проводят эксперимент, имитирующий возможные условия — низкую гравитацию и высокую энергию — которые привели к образованию планет, пропуская электрический заряд через силикатную пыль и превращая ее в хондру.
Эксперимент проводится в камере NanoRacks с крошечным вибрационным двигателем, встряхивающим камеру, чтобы частицы пыли плавали в пространстве. Электрический заряд подается каждый час, 100 раз, и происходящее записывается на камеру.
Лучшее понимание того, как формируются планеты, может помочь в поиске обитаемых миров, а также в осознании происхождения и ранней истории Земли.
Какие исследования будут в будущем?
За 20 лет своего существования МКС стала домом для многочисленных экспериментов. На космической станции расположился буквально зоопарк для разнообразных организмов, от регенерирующих червей до гекконов, желающих совокупляться. Но эксперименты на МКС нужны не только для исследования космоса и других форм жизни: изучается сама физиология человека. Можно только догадываться о том, что принесут нам следующие двадцать лет работы в космосе.
Рискнете предположить? Расскажите в нашем чате в Телеграме.
Источник
7 самых странных экспериментов в космосе
Человечество занимается изучением космоса с очень давних времен, но впервые выйти в космическое пространство нам удалось только во второй половине XX века. Причем на тот момент ученые точно не знали, как человеческий организм поведет себя в космосе. Также им не было известно, как поведут себя огонь, растения, черви и многие другие земные объекты и явления. Конечно, исследователи могли в теории представить, что с ними должно произойти. Но чтобы убедиться в этом полностью, пришлось провести ряд очень рискованных и порой странных научных экспериментов. Само собой разумеется, что они проводились в космическом пространстве. В рамках данной статьи предлагаю выяснить, на какие необычные эксперименты пришлось пойти ученым в поиске ответов на животрепещущие вопросы. Подборкой странных научных опытов поделилось научное издание Science Alert.
В космосе было проведено много экспериментов с водой, но это далеко не все
Самый необычный спутник
В некоторых фильмах про космос нам показывают страшную картину, где астронавт случайно улетает в бесконечную темноту космоса. Вы только представьте, что вас уносит в темноту, которая может никогда не закончиться. Это настоящая жуть! В интернете есть видео, где во время работ на пределами Международной космической станции один человек внезапно оказывается именно в такой ситуации. Но на самом деле пугаться нечего — на самом деле это не человек, а заполненный старой одеждой космический костюм.
Он был выброшен в космос 3 февраля 2006 года космонавтом Валерием Токаревым и астронавтом Уильямом МакАртуром (William McArthur). Помимо старых тряпок, внутри скафандра находились три батареи, датчики для измерения температуры и радиопередатчик. В рамках проекта «РадиоСкаф» ученые хотели выяснить, можно ли в качестве искусственных спутников использовать старые скафандры. Ведь это очень удобно и экономично, потому что для спутников не нужно было бы строить корпуса. Втиснул электронику внутрь ненужного костюма и выбросил в космос — пусть работает. Но идея оказалась не самой лучшей, потому что «спутник» передавал сигналы максимум две недели а потом сгорел в атмосфере Земли.
Молоток и перо на Луне
Несколько веков назад итальянский физик Галилео Галилей предположил, что если бы сопротивления воздуха не существовало, все объекты вне зависимости от формы и массы падали бы на землю с одинаковой скоростью. Чтобы проверить это, он сбросил с Пизанской башни два шара одинакового размера, но с разной массой. В результате он увидел, что обе шара достигли земли одновременно. Но многие историки не верят в это, потому что в земных условиях провести такой эксперимент очень сложно.
Но зато Луна, на которой нет воздуха — идеальное для этого место. В 1971 году участник миссии «Аполлон-15» Дэвид Скотт (David Scott) уронил на лунную поверхность тяжелый молоток и легкое перо. Предположение Галилео Галилея оказалось верным, потому что оба предмета упали на поверхность Луны в одно и то же время. Принцип эквивалентности сил гравитации и инерции был доказан. Так что ускорение, которое действует на тело со стороны сил гравитации, не зависит от его формы, массы и других свойств.
Говорят, что молоток и перо до сих пор лежат на поверхности Луны
Эксперименты с водой в космосе
Если в условиях невесомости выпустить из шланга воду, образуется шар, который будет летать по пространству. Это удивительное зрелище и экипаж Международной космической станции часто баловались с этим явлением. Например, однажды они создали большой водяной шар и поместили внутрь нее камеру GoPro. Но самый красивый эксперимент с водой в 2015 году поставил астронавт Скотт Келли (Scott Kelly). Он окрасил водяной шарик пищевым красителем и засунул внутрь него шипучую таблетку. В воде возникли пузыри и вся эта красота была снята на 4K-камеру.
Пожар на станции «Мир»
В условиях невесомости необычным образом ведет себя не только вода, но и огонь. В феврале 1997 года на орбитальной станции «Мир» произошел пожар. Огонь возник из-за неисправности в системе подачи кислорода. К счастью, к станции было пристыковано два корабля «Союз ТМ», поэтому экипаж из шести человек был успешно эвакуирован. Конечно, это не эксперимент и тем более не забавный случай. Но происшествие позволило понять, каким образом людям нужно действовать во время пожара в космосе. Полученные знания будут особенно полезны во время будущих полетов на Луну и Марс.
Эксперимент с пауками в космосе
Во второй половине XX века ученым удалось выяснить, как космические условия влияют на собак, обезьян и людей. Исследователи продолжают изучать поведение живых созданий в условиях невесомости и по сей день. В 2011 году отправили на Международную космическую станцию двух пауков-ткачей (Trichonephila clavipes) с кличаками Эсмеральда и Глэдис. Они были помещены в террариумы, в которых были воссозданы дневные и ночные условия. К удивлению, пауки быстро привыкли к новым условиям. Только паутины они плели немного другие — они стали более круглыми. Спустя 45 дней они благополучно вернулись на Землю. Только потом выяснилось, что Глэдис был самцом, поэтому ему была дана новая кличка Гладстон.
Животные в космосе
В начале сентября 1968 года на борту советского космического корабля «Зонд-5» в космос были отправлены мухи, черви, бактерии и растения. Но главными космическими путешественниками оказались две безымянные черепахи. Исследователи хотели выяснить, как приближение к Луне влияет на живые организмы. Перед отправкой в космос земноводные создания ничего не ели. В общей сложности они провели без еды 39 дней. После возвращения на Землю ученые выяснили, что все изменения в их организмах произошли из-за голодания, а космические условия никак на них не повлияли. Это довольно жестокий эксперимент, ведь животных, по сути, морили голодом. К сожалению, подобные эксперименты с черепахами проводились еще несколько раз.
Черепахам в космосе явно пришлось нелегко
Лунные деревья
Во второй половине XX века ученые отправляли в космос не только животных, но и растения. В 1971 году, во время миссии «Аполлон-14», в космос вместе с астронавтами полетел груз с содержанием 500 семян. Но никто не собирался их сажать на лунной поверхности. Семена просто побывали в космосе, потому что ученые хотели узнать, будут ли выросшие из них деревья чем-то отличаться от тех, семена которых никогда не покидали Землю. Так называемые «Лунные деревья» были посажены в разных уголках нашей планеты и точное местоположение большинства из них неизвестно.
Дети возле одного из «лунных деревьев» в штате Индиана
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!
Если вам понравилась статья, рекомендую также почитать материал с интересными фактами о Международной космической станции. Вот можете ли вы с ходу ответить, какой стране она принадлежит? Ответ можно узнать, перейдя по этой ссылке.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Мы знаем, что Земля не плоская, уже сотни лет. Есть много способов продемонстрировать это, начиная с мачт кораблей, исчезающих над горизонтом, способностью в…
Откуда взялись два естественных спутника Марса, Фобос и Деймос? Долгое время, из-за их формы, считали, что это астероиды, захваченные Марсом. Но направление …
Пока комета 67P стремится к Солнцу, увеличивая шансы модуля Philae на пробуждение, Ричард Холлингхэм отслеживает других роботов, которые никогда не вернутся …
Источник