Бактерия покажет, где космические условия непригодны для человека
Работающий на полярной солнечно-синхронной орбите малый спутник «Скорпион» доставляет новые данные о влиянии космических условий на живые организмы. Как известно, мы до полёта человека по орбите вокруг Земли запускали на спутниках собачек. А планируя путешествие на Луну, заблаговременно отправили на космическом аппарате черепах, которые благополучно облетели наш естественный спутник. Мы изучали на этих животных влияние космических условий на живой организм. Нам надо было понять, сможет ли человек жить и работать в космосе.
Фото: CC BY 1.0/commons.wikimedia
Американцам повезло — эти полёты мы осуществляли до того, как об этом подумали они, и им не пришлось тратить время и деньги на такие эксперименты. Они воспользовались нашими результатами.
Но в последнее время выяснилось, что влияние космических условий на человека можно оценить, не посылая в безвоздушное пространство больших животных. Оказалось, что можно отправить в неизведанное одноклеточную бактерию. А именно — кишечную палочку (Escherichia coli). Она имеет размер 0,8 на 3 микрона.
Такие бактерии обитают в желудочно-кишечном тракте и не только. Вот почему способность некоторое время выживать в окружающей среде делает их важным инструментом для биологических исследований.
Наши учёные и инженеры создали многофункциональный малый спутник «Скорпион». Он относится к типу кубсат и представляет собой 16 кубических секций размером 10х10х10 сантиметров, соединённых в 4 столбика по 4 кубика в каждом. Спутник оказался самым тяжёлым в своём классе. Его масса – 21,2 кг.
«Скорпион» был выведен на орбиту 28 декабря прошлого года вместе с другими космическими аппаратами на ракете-носителе «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат». Спутник работает на солнечно-синхронной орбите высотой с 500 км.
Аппарат предназначен для решения трех основных задач: изучение радиационной обстановки на полярной орбите, одновременный анализ вспышек света, гамма-лучей и заряженных частиц для изучения астрофизических процессов, а также проведение экспериментов по воздействию космических условий на биологические образцы.
Изучение высокоэнергетических явлений во Вселенной, таких, как гамма-всплески и вспышки света, требует одновременного исследования различных типов излучений. Решение таких задач до сих пор было доступно, в основном, большим и дорогостоящим спутникам.
Ученые ожидают, что данные со «Скорпиона» помогут не только уточнить модели радиационных поясов Земли, но и выявить связи между различными космическими явлениями.
Какую биологическую лабораторию представляет собой спутник? В нём, кстати, размещены две таких лаборатории. «БИОЛ» предназначена для изучения физиологического состояния фотосинтезирующих микроорганизмов. Их состояние оценивается по изменению их флюоресцентного свечения в условиях космического полёта.
Прибор состоит из изолированного контейнера, в котором поддерживается стабильная температура. Внутри герметичные капсулы с микроорганизмами. За свечением этих микроорганизмов наблюдают оптические датчики, состоящие из излучающего светодиода и регистрирующего фотодиода. В этой биолаборатории живет одноклеточная водоросль хлорелла.
А вот модуль «БИОЛ-2» предназначен для изучения воздействия космического излучения и других агрессивных факторов космоса на другие живые клетки. Кроме того, он поможет оценить эффективность биологической защиты с использованием наночастиц из соединений редкоземельных металлов. Дело в том, что такие соединения в наземных испытаниях показали высокие защитные свойства при радиационном воздействии.
«БИОЛ-2» состоит из контейнера с герметичными капсулами, в которых находятся микроорганизмы и зондирующих оптических датчиков на основе излучающего светодиода и регистрирующего фотодиода, а также камеры визуального контроля. Как раз в этой биолаборатории и живёт кишечная палочка, а точнее – её генномодифицированная версия, обладающая свойством фотолюминесценции. Эти бактерии светятся при воздействии электромагнитного излучения.
В космическом полете колонии бактерий кроме микрогравитации и космической радиации подвергаются воздействию изменений магнитного поля. Исследователи рассчитывают на получение знаний об особенностях размножения, развития и гибели микроорганизмов в таких условиях. Таким образом, можно будет оценить устойчивость живых систем в условиях космоса.
Подход, основанный на одновременном и непрерывном измерении различных факторов космической среды, впервые позволит получить объективную информацию о возможности длительного существования живых организмов в космическом пространстве.
Первый месяц «Скорпион» проходил лётные испытания, и все приборы работали нормально. Сейчас он действует в штатном режиме. Малый спутник должен функционировать на орбите не меньше года. Всё это время с него будет поступать телеметрическая информация по всем направлениям исследований. Учёные рассчитывают получить много интересных данных.
Свежие комментарии