20 godina ISS-a

Uzgajanje krvnih žila, laserske oči... Astronauti su u Međunarodnoj svemirskoj postaji proveli gotovo 3000 znanstvenih eksperimenata, a ovo su najzanimljiviji

  • Autor: Mladen Smrekar
  • Zadnja izmjena 08.11.2020 21:10
  • Objavljeno 08.11.2020 u 21:11
Međunarodna svemirska postaja

Međunarodna svemirska postaja

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: NASA

U studenom 2000. prvi čovjek ušao je u dvomodalnu Međunarodnu svemirsku postaju ISS, a samo tri mjeseca kasnije Europska svemirska agencija ESA je gore, u orbiti oko Zemlje, izvela i svoj prvi znanstveni eksperiment. Otad do danas astronauti su na ISS-u proveli oko 3000 znanstvenih eksperimenata

Istraživanja su obuhvatila niz disciplina, uključujući temeljnu fiziku, promatranje Zemlje i biomedicinske studije. Svojedobno kritizirana kao relativno beznačajna i nevažna za ljude koji žive na Zemlji, znanost na međunarodnoj svemirskoj postaji cvala je kako su astronauti više vremena posvećivali istraživanjima.

Najviše istraživanja posvećeno je biologiji i biotehnologiji, više od 1200 njih. Odrađeno je i skoro 600 tehnoloških istraživanja i eksperimenata, skoro 400 edukativnih programa, oko 300 istraživanja ljudskih sposobnosti te niz fizikalnih opita i projekata vezanih uz znanost o Zemlji i svemiru.

Ovo su samo neka od istraživanja, provedenih u Međunarodnoj svemirskoj postaji, čiji su rezultati iskorišteni i na Zemlji:

Mozak astronauta

Mozak astronauta

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: University of Antwerpen

Brain-DTI

U ovoj su studiji snimljeni mozgovi astronauta kako bi se izmjerila njihova 'plastičnost', odnosno koliko se brzo njihov mozak prilagođava novim uvjetima. Utješan je zaključak da se mozak iznenađujuće dobro prilagođava iako istraživanja nagovještavaju da ga učinci lebdenja u bestežinskom stanju zauvijek obilježavaju.

Odgovor je 42

Biolab u ISS-ovom modulu Columbus iskorišten je za istraživanje vremena potrebnog imunološkim stanicama sisavaca da se prilagode mikrogravitaciji: odgovor je glasio 42 sekunde i sasvim slučajno korespondira s brojem koji u 'Vodiču kroz galaksiju za autostopere' Douglasa Adamsa nudi odgovor na smisao života, ali i označava broj ekspedicije u svemirskoj postaji koja je izvela ovaj pokus.

Astronautkinja Samantha radi na projektu TripeLux

Astronautkinja Samantha radi na projektu TripeLux

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: ESA / NASA

Cirkadijski ritmovi

Ovaj eksperiment nad jednodnevnim biološkim ritmovima nadgledao je tjelesnu temperaturu astronauta kako bi saznao što više o ljudskom unutarnjem satu. Novi neinvazivni termometar dizajniran je i plasiran na tržište kako bi postigao rezultate koji su zadivili istraživače jer je pokazao trajan porast tjelesne temperature.

Endotelne stanice

Istraživanje stanica koje čine naše krvne žile pomaže razumjeti kako se i zašto skupljaju i šire te zašto imaju smanjenu funkcionalnost u starosti na Zemlji.

Uzgajanje krvnih žila

Uzgajanje krvnih žila

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: Otto von Guericke / University Magdeburg – Daniela Grimm

Uzgajanje krvnih žila

Zašto bi se krvne žile samo promatrale; zašto ih ne bismo i uzgojili? Ovaj eksperiment iskoristio je bestežinsko stanje kako bi utvrdio možemo li uzgojiti nove trodimenzionalne organe. Na Zemlji gravitacija vuče stanice dolje, čineći 3D strukture teže dostupnima u laboratoriju.

ID broda

Ovaj eksperiment nije istraživao ljude, ali je doslovno spasio živote. Prijemnik za globalni nadzor prometa Vessel-ID testiran je izvan laboratorija Columbus i uhvatio je signal za pomoć s ribarskog broda, nakon čega su alarmirane službe i pokrenuta potraga na moru. Ono što smo naučili iz ovog eksperimenta sada leti kao samostalni satelit.

Spavanje u vreći u Međunarodnoj svemirskoj postaji

Spavanje u vreći u Međunarodnoj svemirskoj postaji

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: NASA

Bolji san

Spavanje je važno, a budnost još važnija, posebno ako želite pristati na svemirsku stanicu daleko od Zemlje. Ali kako osigurati da se astronauti dobro naspavaju noću, kad Sunce zađe 16 puta dnevno, gledano s Međunarodne svemirske postaje? Odgovor je pronađen u strukturi materijala te raznim svjetlosnim i kemijskim pomagalima.

Imunološki sustav pod stresom

Eksperiment Immuno zauzeo je holistički pristup istraživanju stresa korištenjem upitnika, uzoraka krvi i očitavanja temperature astronauta. Istraživači su razvili nove načine analize malih količina krvi kako ne bi iscrpili ionako iscrpljene zalihe astronauta. Sada se hardver i metode koji se koriste dijele s medicinskom zajednicom kako bi se pomoglo zbrinjavanju novorođene djece koja imaju još manje krvi za analizu.

Astronauti André Kuipers i Oleg Kononenko provjeravaju utjecaj hrane na zdravlje

Astronauti André Kuipers i Oleg Kononenko provjeravaju utjecaj hrane na zdravlje

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: ESA

Sol nije dobra za osteoporozu

Kosti astronauta prolaze kroz ubrzanu osteoporozu tijekom svemirskog leta. Ova bolest košta Europu oko 25 milijardi eura godišnje i obično pogađa starije osobe, što rezultira lomljivim i krhkim kostima te slomljenim bokovima i rukama nakon pada. Proučavanje astronauta u svemiru pokazalo je da kiselost u tijelu ubrzava gubitak kostiju, a kiselosti se možete suprotstaviti jedući manje soli ili uzimajući pilule bikarbonata kao jednostavnu preventivnu mjeru. Na Zemlji bi bila potrebna desetljeća istraživanja da bi se vidjeli rezultati, ali ubrzano starenje viđeno kod astronauta omogućuje istraživačima brže praćenje ideja.

Sken kostiju

Sken kostiju

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: ESA

3D skener kostiju

Da bi se gornja studija detaljnije nastavila, eksperimenti EDOS-1 i 2 zahtijevali su bolje medicinske skenere kako bi se vidjela finija struktura kostiju astronauta - pa su stvorili upravo to. Xtreme CT skener, koji je ESA-i pomogao u razvoju, može pokazati mikroskopsku arhitekturu kostiju i njihovu snagu za nadgledanje kostiju svih na Zemlji i oko Zemlje.

Kvasac

Drugi eksperiment u Biolabu istraživao je sojeve kvasca koji se stoljećima koriste za pripremu kruha i pića. Nije iznenađujuće to da je u mikrogravitaciji kvasac pokazivao znakove stresa i imao problema s izgradnjom staničnih stijenki. Stanice su preusmjeravale energiju da se poprave i rjeđe su rasle. Analizirajući sojeve koji su imali bolji učinak u mikrogravitaciji, istraživači su mogli identificirati gene koji bi se mogli koristiti za duže svemirske misije. Kvasci u svemiru mogu se uzgajati za buduće misije na daleke planete.

Astronaut Andre Kuipers zamrzava uzorke krvi

Astronaut Andre Kuipers zamrzava uzorke krvi

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: ESA / NASA

5-LOX

Enzim 5-LOX regulira očekivano trajanje života ljudskih stanica. Većina se ljudskih stanica dijeli i obnavlja, ali broj ponovljenih replikacija je ograničen. Talijanski istraživači željeli su otkriti kako ovaj enzim utječe na zdravlje astronauta u svemiru i otkrili su da stanice tada pokazuju veću aktivnost 5-LOX-a. Enzim se može blokirati postojećim lijekovima pa je moguća i buduća upotreba ovih otkrića za poboljšanje ljudskog zdravlja. Tko zna kakve bi se sve tablete za produljenje života mogle razviti u budućnosti, a sve zahvaljujući dvodnevnom svemirskom eksperimentu.

Ključ imuniteta

Eksperimentirajući imunološkim stanicama u uvjetima umjetne gravitacije u svemiru, pokazalo se da specifični odašiljač u stanicama, Rel / NF-kB, prestaje raditi u bestežinskom stanju. Proučavanje stanica u Međunarodnoj svemirskoj postaji istraživačima je pomoglo da shvate kako funkcionira naš imunološki sustav. Farmaceutska industrija također bi mogla pronaći gene koji trebaju biti aktivni u borbi protiv određenih bolesti.

Thomas Reiter s uređajem za praćenje

Thomas Reiter s uređajem za praćenje

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: ESA / NASA

Laserske oči

U što astronauti gledaju u svemiru? Jednostavno pitanje za znanost, ali da bi se odgovorilo na njega, istraživački tim koji stoji iza ovog eksperimenta trebao je stalno pratiti oči astronauta. Za ovo svemirsko istraživanje razvijen je novi hardver koji se danas koristi u gotovo svim laserskim operacijama oka u Europi, za koje je ključna kirurška preciznost.

Telemedicina

Održati astronaute zdravima i u formi glavni je zadatak liječnika. Ne mogu svi astronauti biti liječnici pa im trebaju mali, jednostavni uređaji kojima će dijagnosticirati i istražiti ljudsko zdravlje. Veliki su koraci postignuti u posljednja dva desetljeća ultrazvučnim aparatima, monitorima otkucaja srca, termometrima, kao i u rukovanju i slanju podataka medicinskim radnicima koji su udaljeni mnogo tisuća kilometara. Stroj Tempus Pro vrhunac je ovoga i može se jednako učinkovito koristiti na cijelom našem planetu.

Mišićna biopsija: Laserska konfokalna slika telećeg mišića

Mišićna biopsija: Laserska konfokalna slika telećeg mišića

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: Charité

Ostati u formi

Održati snažne mišiće ljudima nije lako ni na Zemlji, a kamoli u svemiru. Studije su pokazale da astronauti gube do 20 posto mišićne mase u kratkotrajnim misijama. Pitanje je što bi se tek dogodilo budućim letačima na Mars, do kojeg put traje devet mjeseci. Pokus mišićne biopsije istražuje komunikaciju između stanica. Istraživači sumnjaju da je stanična komunikacija vezana uz osjet gravitacije i da stanice manje komuniciraju u svemiru. Studija još traje, ali znanstveni tim već ima slike biopsija mišića koje pokazuju povećane intramuskularne prostore tkiva nakon leta, što potvrđuje njihove hipoteze.

Lijek za pluća

Kako se pluća prilagođavaju svemirskim letovima? Ovo istraživanje stavilo je astronaute u zračnu komoru svemirske postaje i ispumpavalo zrak kako bi smanjilo tlak, pokazujući iznenađujuće rezultate u razini izdahnutog dušikovog oksida. Istraživači su razvili lijek s jedinstveno selektivnim učinkom u cirkulaciji pluća. Lijek širi krvne žile i suzbija po život opasno povišenje lokalnog krvnog tlaka.

Zdravlje astronauta Thomasa Pesqueta provjeravano je uređajem Tempus Pro

Zdravlje astronauta Thomasa Pesqueta provjeravano je uređajem Tempus Pro

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: Stephane CORVAJA / ESA

Starenje mozga

Naš se mozak stalno mijenja. Živci i stanice prilagođavaju se novim iskustvima, ali kako starimo, oni to čine sve manje efikasno. Znanstvenici su zavirili u glave astronauta u eksperimentu Neurospat ne bi li shvatili kako se prilagođavaju svom novom okruženju i razvili nove alate za ispitivanje prostorne spoznaje, što će biti od velike pomoći našem ostarjelom mozgu.

Pregled tjedna bez spama i reklama

Prijavi se na naš newsletter i u svoj inbox primaj tjedni pregled najvažnijih vijesti!