Πέντε πράγματα που έχει κάνει ο ISS για εμάς

1

Απόκριση καταστροφής

Το 2016, όταν το νερό του ποταμού Μεκόνγκ βρισκόταν στο χαμηλότερο επίπεδο των τελευταίων 90 ετών, η βοήθεια για όσους αντιμετωπίζουν την ξηρασία στο έδαφος στη Νοτιοανατολική Ασία ήρθε από ένα απίθανο μέρος:τη χαμηλή τροχιά της Γης.

Ενώ ο ISS βρίσκεται ψηλά από πάνω μας, τουλάχιστον ορισμένα όργανα που βρίσκονται στο πλοίο κοιτάζουν τη Γη. Εικόνες υψηλής ευκρίνειας που λαμβάνονται από το μοναδικό πλεονέκτημα του διαστημικού σταθμού έχουν χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσουν τις προσπάθειες αντιμετώπισης φυσικών καταστροφών εδώ στη Γη. Το 2013 οι επιστήμονες άρχισαν να δοκιμάζουν ένα αυτοματοποιημένο σύστημα κάμερας που έχει σχεδιαστεί για να βοηθά ερευνητές και αξιωματούχους να ανταποκρίνονται σε πυρκαγιές, πλημμύρες, κατολισθήσεις και άλλες φυσικές καταστροφές.

Κάθε 24 ώρες, ο διαστημικός σταθμός περιφέρεται γύρω από τον πλανήτη μας 16 φορές, δίνοντάς του άφθονες ευκαιρίες να τραβήξει φωτογραφίες και να τραβήξει δεδομένα που μπορούν να αποδειχθούν απίστευτα πολύτιμα. Η κάμερα του σκάφους μπορεί να τραβήξει τρεις φωτογραφίες κάθε δευτερόλεπτο, οι οποίες χρησιμοποιούνται για να βοηθήσουν τις προσπάθειες ανθρωπιστικής βοήθειας, να παρακολουθήσουν τις περιβαλλοντικές αλλαγές και να παρακολουθήσουν την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή, καθώς και να παρακολουθήσουν φυσικές καταστροφές.

Είναι μέρος ενός προγράμματος που ονομάζεται SERVIR, το οποίο είναι μια κοινή προσπάθεια της NASA και του Οργανισμού Διεθνούς Ανάπτυξης των ΗΠΑ. Από την παρακολούθηση ενός ανεμοστρόβιλου στο Λούισβιλ του Μιζούρι μέχρι την έκρηξη του ηφαιστείου Langila στο Papau Νέα Γουινέα, το SERVIR έχει τραβήξει χιλιάδες φωτογραφίες κατά τη διάρκεια της ώρας του στον διαστημικό σταθμό και βοήθησε αμέτρητους ανθρώπους στη Γη.

Διαβάστε περισσότερα:

• Διαστημικό λιμάνι του Ηνωμένου Βασιλείου:η επανάσταση των πυραύλων κοντά στο σπίτι
• Ποια ζώνη ώρας χρησιμοποιούν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό;

2

Οστά

Θα σας συγχωρούσαν εάν πιστεύατε ότι τα οστά μέσα στο σώμα σας είναι άκαμπτα και αμετάβλητα, αλλά η πραγματικότητα είναι ότι ανταποκρίνονται συνεχώς στο άγχος που τους βάζετε. Τι συμβαίνει λοιπόν όταν αφαιρέσετε αυτήν την πίεση;

Η απώλεια οστικής μάζας είναι μια από τις μεγαλύτερες απειλές για την υγεία ενός αστροναύτη ενώ βρίσκεται στο διάστημα. Στην πραγματικότητα, δεν είναι διαφορετικό από το είδος της απώλειας οστικής μάζας που υφίστανται οι άνθρωποι εάν τίθενται σε ανάπαυση στο κρεβάτι στη Γη.

Έρευνα από τον προκάτοχο του ISS, τον διαστημικό σταθμό Mir, έδειξε ότι οι άνθρωποι χάνουν κατά μέσο όρο 1-2 τοις εκατό της οστικής μάζας τους κάθε μήνα που περνούν στη μικροβαρύτητα. Οι αστροναύτες στον ISS κάνουν δύο ώρες άσκησης κάθε μέρα σε μια προσπάθεια να εξουδετερώσουν αυτήν και άλλες επιπτώσεις της έλλειψης βαρύτητας.

Η διατροφή παίζει επίσης ρόλο και τα πειράματα στον ISS έχουν βρει ζωτικής σημασίας νέες ενδείξεις σχετικά με το πώς μπορούμε να διατηρήσουμε τα οστά στο διάστημα και σε ευάλωτους ανθρώπους στη Γη.

Σε ένα πείραμα της ESA, οι αστροναύτες στο ISS ακολούθησαν τόσο μια κανονική διατροφή με 11,5 g αλάτι κάθε μέρα όσο και μια δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε αλάτι με μόλις 2,9 g, για πέντε ημέρες η καθεμία. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι με τη δίαιτα με υψηλότερο αλάτι χάνεται περισσότερο ασβέστιο από το σώμα – κακά νέα για τα οστά.

Σε ένα άλλο πείραμα το διφωσφονικό, μια κατηγορία φαρμάκων που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της οστεοπόρωσης, δοκιμάστηκε από μέλη του πληρώματος του ISS. Τα μέχρι στιγμής αποτελέσματα δείχνουν ότι το φάρμακο, σε συνδυασμό με μια σοβαρή ποσότητα άσκησης, φαίνεται να επιβραδύνει την απώλεια οστού στους αστροναύτες, επομένως μπορεί να αποδειχθεί χρήσιμο για μακράς διάρκειας διαστημικές αποστολές στο μέλλον.

3

Αστέρια νετρονίων

Εκτός από τη φιλοξενία έρευνας που θα βοηθήσει τους αστροναύτες και όσους από εμάς έχουν κολλήσει στη Γη, μερικές φορές ο ISS παίζει ρόλο σε μια ανακάλυψη που είναι απλά θεαματική.

Νωρίτερα φέτος, ένα πείραμα στον διαστημικό σταθμό που ονομάζεται Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) βρήκε δύο αστέρια που περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο μία φορά κάθε 38 λεπτά. Το ένα είναι ένα εξαιρετικά πυκνό περιστρεφόμενο πάλσαρ γνωστό ως IGR J17062–6143. Ο άλλος είναι ένας ελαφρύτερος λευκός νάνος που περιστρέφεται γύρω του καθώς το μεγαλύτερο αστέρι το ανεβαίνει αργά.

Τα πάλσαρ είναι απίστευτα πυκνά και γρήγορα περιστρεφόμενα αστέρια, συνήθως αστέρια νετρονίων, που εκπέμπουν δέσμες ακτίνων Χ καθώς περιστρέφονται. Τόσο τα αστέρια νετρονίων όσο και οι λευκοί νάνοι είναι τα τελικά σημεία της ζωής ενός αστεριού, που σχηματίζονται όταν ένα αστέρι εκρήγνυται σε μια σουπερνόβα αφού κάψει το καύσιμο του.

Μπορούμε να ανιχνεύσουμε μια δέσμη πάλσαρ από τη Γη (ή, σε αυτήν την περίπτωση, την τροχιά της χαμηλής Γης) εάν δείχνει προς το μέρος μας - σκεφτείτε το φως από έναν φάρο καθώς περιστρέφεται η λάμπα του - οπότε είμαστε τυχεροί που εντοπίσαμε αυτό το εξαιρετικά γρήγορο ζευγάρι . Τα αστέρια είναι πιο κοντά το ένα στο άλλο από ό,τι η Σελήνη στη Γη, και η τροχιά τους 38 λεπτών τα καθιστά το ταχύτερο δυαδικό πάλσαρ τριγύρω.

Το NICER έφτασε στον ISS πέρυσι και έχει αναλάβει να κάνει πολλές λεπτομερείς μετρήσεις των άστρων νετρονίων, έτσι ώστε αυτά τα δύο αστέρια που σπάνε ρεκόρ να μην μένουν στον τίτλο τους για πολύ.

4

Ανάπτυξη φυτών

Ένα μόνο κόκκινο φύλλο μαρουλιού ρομά μπορεί να μην είναι η ιδέα όλων για ένα νόστιμο σνακ, αλλά για κάποιον που έχει περάσει αρκετούς μήνες χωρίς καθόλου φρέσκο ​​φαγητό, είναι μάλλον πολύ ελκυστικό.

Αυτό το συγκεκριμένο κόκκινο φύλλο μαρουλιού romaine αναπτύχθηκε σε έναν θάλαμο ανάπτυξης λαχανικών που σχεδιάστηκε ειδικά για τον ISS και ήταν κατάλληλος για τις ανάγκες της καλλιέργειας τροφίμων σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας. Τα πειράματα Veg-01 έως 03 έχουν να κάνουν με τον τρόπο καλλιέργειας τροφίμων χωρίς βαρύτητα και το 2016 οι αστροναύτες έφαγαν την πρώτη σαλάτα που καλλιεργήθηκε στο διάστημα στο ISS.

Δεν υπάρχει πραγματικό πάνω ή κάτω στο διάστημα, έτσι οι ρίζες αναπτύσσονται παντού. Το κανονικό νερό και το χώμα θα επιπλέουν μακριά, επομένως τα φυτά καλλιεργούνται σε σάκους υποστρώματος που η NASA ονομάζει «μαξιλάρια φυτών», τα οποία παρέχουν λίπασμα και νερό στα φυτά όπως το χρειάζονται. Οι σπόροι θα επιπλέουν επίσης μακριά, έτσι αντί να είναι ενσωματωμένοι στο χώμα, είναι κολλημένοι στη θέση τους, με την πλευρά του βλαστού στραμμένη προς το «πάνω» και τη ρίζα στραμμένη προς το «κάτω». Δεν υπάρχει φυσικός κύκλος ημέρας και νύχτας μέσα στον διαστημικό σταθμό, επομένως χρησιμοποιούνται λυχνίες LED και ενθαρρύνουν τους βλαστούς να αναπτυχθούν προς τη σωστή κατεύθυνση.

Εκτός από την παροχή κάποιας απαραίτητης διατροφικής ποικιλίας για όσους επιβαίνουν στο ISS, η καλλιέργεια τροφίμων θα είναι ζωτικής σημασίας για οποιεσδήποτε μακροχρόνιες διαστημικές αποστολές – και έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα της παροχής λίγης θεραπείας κηπουρικής για οποιονδήποτε αστροναύτη με πράσινα δάχτυλα.

5

Φάρμακα κατά του καρκίνου

Η εργασία στη μικροβαρύτητα δεν είναι όλα μειονεκτήματα. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το μοναδικό περιβάλλον στον διαστημικό σταθμό για να βρουν καλύτερους τρόπους για τη δημιουργία αντικαρκινικών φαρμάκων στη Γη.

Η μικροενθυλάκωση είναι μια τεχνική που περιλαμβάνει την τοποθέτηση φαρμάκων ή άλλων παραγόντων μέσα σε μια μικροσκοπική βιοδιασπώμενη κάψουλα που μοιάζει με μπαλόνι, τα οποία στη συνέχεια παραδίδονται απευθείας σε έναν όγκο ή σημείο μόλυνσης χρησιμοποιώντας μια εξειδικευμένη βελόνα. Αυτές οι μικροκάψουλες μπορούν επίσης να περιέχουν παράγοντες αντίθεσης για να βοηθήσουν τους γιατρούς να δουν το εσωτερικό του σώματος ενός ασθενούς για να παρακολουθήσουν καλύτερα μια ασθένεια και να βοηθήσουν στην αποτελεσματικότερη θεραπεία της ή ακόμα και γενετικά τροποποιημένο DNA για χρήση στη γονιδιακή θεραπεία.

Σε ένα πείραμα στον διαστημικό σταθμό που ονομάζεται MEPS-II, οι επιστήμονες εκμεταλλεύτηκαν τη μικροβαρύτητα για να βρουν καλύτερους τρόπους για να φτιάξουν αυτές τις μικροκάψουλες. Χρησιμοποιώντας αλλοιωμένη δυναμική υγρών και επιφανειακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των υγρών, έφτιαξαν κάψουλες που περιείχαν διαφορετικά αντικαρκινικά φάρμακα, μαγνητικά σωματίδια σχεδιασμένα να απελευθερώνονται κατόπιν ζήτησης μέσα στο σώμα και γενετικά τροποποιημένο DNA.

Οι επιστήμονες στη Γη μπόρεσαν τώρα να αναδημιουργήσουν αυτές τις μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στο διάστημα, με αποτέλεσμα καλύτερους τρόπους για να φτιάξουν μικροκάψουλες που στοχεύουν όγκους και ανθεκτικές λοιμώξεις. Η NASA κατέχει πολλά διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τις τεχνικές που θα πρέπει να επιταχύνουν την ανάπτυξη θεραπειών για τον καρκίνο, ώστε περισσότεροι ασθενείς να μπορούν να αποφύγουν τις παρενέργειες της χημειοθεραπείας και να λάβουν θεραπεία με ένα στοχευμένο φάρμακο.

• Αυτό το άρθρο εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο τεύχος 329 του BBC Focus περιοδικό - s εγγραφή και παραλάβετε το περιοδικό στην πόρτα σας ή κατεβάστε το BBC Focus εφαρμογή για να το διαβάσετε στο smartphone ή το tablet σας. Μάθετε περισσότερα

Ακολουθήστε το Science Focus στο Twitter, το Facebook, το Instagram και Flipboard