BioSentinel nedir? -NASA

Editörün Notu: Bu makale, BioSentinel'in derin uzaydaki üç yıllık operasyonuna damgasını vuran misyonundan kısa bir süre sonra 21 Kasım 2025'te güncellendi.

Astronotlar gemide oldukça zorlu bir ortamda yaşıyor Uluslararası Uzay İstasyonu. Mikro yerçekiminin ağırlıksız ortamında, Dünya'nın yaklaşık 250 mil üzerinde yörüngede dönen bu gezegenler, ticari kargo misyonları yaklaşık her iki ayda bir yeni malzeme ve deneyler sunmak için. Ancak yine de burası nispeten koruma altında uzay radyasyonu. Dünyanın manyetik alanı, uzay istasyonu mürettebatını hücrelerimizdeki DNA'ya zarar verebilecek ve ciddi sağlık sorunlarına yol açabilecek radyasyonun çoğundan korur. Geleceğin astronotları uzayın derinliklerine uzun yolculuklara çıktıklarında, daha tehlikeli radyasyon ortamlarına girecekler ve önemli ölçüde korunmaya ihtiyaç duyacaklar. NASA'nın Kaliforniya Silikon Vadisi'ndeki Ames Araştırma Merkezi'ndeki bilim insanları, BioSentinel adlı küçük bir uydudaki biyoloji deneyinin yardımıyla çözüm bulma yolunda ilk adımı atıyorlar.

Uzayda yaşama ne olduğuna dair temel bilgileri öğrenmek için araştırmacılar genellikle nispeten iyi anladığımız "model organizmaları" kullanırlar. Bu, uzayda ve Dünya'da olup bitenler arasındaki farkları daha net göstermeye yardımcı olur. BioSentinel için NASA, ekmeğin kabarmasını ve biranın demlenmesini sağlayan mayanın aynısını kullanıyor. Hem hücrelerimizde hem de maya hücrelerinde, derin uzayda karşılaşılan yüksek enerjili radyasyon türü, genetik bilgiyi taşıyan DNA'nın iç içe geçmiş iki zincirinde kırılmalara neden olabilir. Çoğunlukla DNA hasarı, maya ve insanlar arasında çok benzer bir süreçle hücreler tarafından onarılabilir.

BioSentinel olmak üzere yola çıktık uzay istasyonunun Dünya'ya yakın yörüngede olduğu yerin ötesinde gerçekleşecek ilk uzun süreli biyoloji deneyi. BioSentinel'in uzay aracı, gemiye fırlatılan 10 CubeSat'tan biri Artemis Iilk uçuşu Artemis programının Uzay Fırlatma Sistemi, NASA'nın güçlü yeni roketi. Mısır gevreği kutusu büyüklüğündeki uydu, roketle derin uzaya gitti. Ay'ın yanından uçtu Güneş'in yörüngesine girecek bir yönde. Uydu gezegenimizin koruyucu manyetik alanının ötesine geçtiğinde, BioSentinel ekibi uzaktan bir dizi deney başlattı ve Saccharomyces cerevisiae mayasının iki türünü uzay radyasyonu varlığında büyümek üzere aktive etti. Altı ila on iki aylık görev boyunca farklı zaman noktalarında maya örnekleri etkinleştirildi.

Türlerden biri doğada yaygın olarak bulunan mayadır, diğeri ise DNA'sını onarmada zorluk yaşadığı için seçilmiştir. Araştırmacılar, iki türün derin uzay radyasyon ortamına nasıl tepki verdiğini karşılaştırarak, uzun vadeli keşifler sırasında insanlara yönelik sağlık riskleri hakkında daha fazla bilgi edinecek ve potansiyel hasarı azaltmak için bilinçli stratejiler geliştirebilecekler.

Aralık 2022'de başlayan ve Nisan 2023'te tamamlanan görevin ilk aşamasında BioSentinel ekibi, derin uzayda canlı maya hücrelerinin uzay radyasyonuna uzun süreli maruz kalmaya nasıl tepki verdiğini ölçmek için tasarlanmış minyatür bir biyoteknoloji laboratuvarı olan BioSentinel'in BioSensor donanımını başarıyla çalıştırdı. Ekip, her biri iki hafta süren dört deneyi tamamladı ancak herhangi bir maya hücresi büyümesi gözlemlemedi. Aktif olmayan maya hücrelerinin nedeninin derin uzay radyasyonu olmadığını, ancak büyüme eksikliğinin muhtemelen uzay aracının fırlatılmadan önce uzun süre saklandıktan sonra mayanın süresinin dolmasından kaynaklandığını belirlediler.

Her ne kadar maya, radyasyonun canlı maya hücreleri üzerindeki etkisine ilişkin gözlemler toplamak amacıyla amaçlandığı gibi etkinleşmemiş olsa da, BioSentinel'in uzay aracına çarpan radyasyonun türünü ve dozunu ölçen yerleşik radyasyon detektörü, derin uzayda veri toplamaya devam ediyor.

NASA, BioSentinel'in misyonunu, alçak Dünya yörüngesinin ötesindeki benzersiz, yüksek radyasyonlu ortamda değerli derin uzay radyasyon verilerini toplamaya devam edecek şekilde genişletti.

Güneş'in, güneş aktivitesinin güçlü güneş patlamaları ve dev patlamalar şeklinde yükselip alçaldığı 11 yıllık bir döngüsü vardır. koronal kitle atılımları. Güneş döngüsü maksimumdan düşüş aşamasına doğru ilerledikçe, bilim insanları güçlü güneş aktivitesinin 2026 yılına kadar devam etmesini ve en güçlü fırtınaların bazılarının bu düşüş aşamasında görülmesini bekliyor. Bu olaylar uzaya güçlü enerji patlamaları, manyetik alanlar ve plazma göndererek auroraya neden olur ve uydu sinyallerine müdahale edebilir. Yüksek hızlara kadar hızlandırılan parçacıklardan kaynaklanan güneş radyasyonu olayları da uzaydaki astronotlar için tehdit oluşturabilir.

BioSentinel projesi, Ames'in, her biri yaklaşık dört inç küp büyüklüğünde ayrı birimlerden inşa edilen küçük uydular olan CubeSats'ı kullanarak uzayda biyoloji çalışmaları yürütme geçmişine dayanıyor. BioSentinel, yaklaşık 30 pound ağırlığında altı üniteli bir uzay aracıdır. Maya hücrelerini mikroakışkan kartların içindeki küçük bölmelerde barındırır; mayayı aktive edecek ve sürdürecek son derece küçük hacimlerdeki sıvıların kontrollü akışına izin veren özel donanım. Radyasyon seviyeleri ile mayanın büyümesi ve metabolizması hakkındaki veriler uzay aracında toplanıp saklanacak ve daha sonra Dünya'daki bilim ekibine iletilecek.

Uydu, gelecekteki derin uzay kaşifleri için özellikle ciddi bir sağlık riski oluşturan, Güneş'ten gelen bir radyasyon fırtınası olan bir güneş parçacığı olayıyla karşılaşırsa, maya örnekleri içeren bir yedek mikroakışkan kart seti etkinleştirilecek.

Derin uzay ortamında dolaşacak öncü BioSentinel misyonuna ek olarak, farklı radyasyon ve yerçekimi koşulları altında benzer deneyler gerçekleştiriliyor. Bunlardan biri uzay istasyonunda, derin uzaya benzeyen mikro yerçekiminde, ancak nispeten daha az radyasyonla koştu. Dünyanın yerçekimi ve radyasyon seviyelerini karşılaştırmak için yerde başka deneyler de yapıldı. Bu ek versiyonlar, bilim adamlarına, Dünya ve uzay istasyonu tabanlı bilim deneylerini (çok daha kolay gerçekleştirilebilecek), gelecekteki astronotların uzayda karşılaşacağı şiddetli radyasyonla nasıl karşılaştıracaklarını gösteriyor.

Birlikte ele alındığında BioSentinel verileri, uzay radyasyonuna maruz kalmanın etkilerini yorumlamak, uzun vadeli insan keşifleriyle ilişkili riskleri azaltmak ve uzay radyasyonunun canlı organizmalar üzerindeki etkilerine ilişkin mevcut modellerin doğrulanması açısından kritik öneme sahip olacaktır.

• Aralık 2021: BioSentinel ISS Control deneyi, SpaceX'in 24. ticari ikmal hizmetleri misyonu kapsamında Uluslararası Uzay İstasyonuna fırlatıldı.
• Ocak 2022: BioSentinel ISS Control deneyi, Uluslararası Uzay İstasyonunda bilimsel operasyonlara başladı.
• Şubat 2022: BioSentinel ISS Control deneyi, NASA Ames'te yer kontrol bilimi operasyonlarına başladı.
• Haziran 2022: BioSentinel ISS Control deneyi bilimsel operasyonları tamamladı. Donanım, Ağustos ayında SpaceX'in CRS-25 Dragon'uyla Dünya'ya iade edildi.
• Ekim 2022: BioSentinel ISS Control deneyi, NASA Ames'teki yer kontrol bilimi operasyonlarını tamamladı.
• 16 Kasım 2022: BioSentinel, Artemis I ile uzayın derinliklerine fırlatıldı.
• 5 Aralık 2022: BioSentinel derin uzayda bilimsel operasyonlara başladı.
• 19 Aralık 2022: BioSentinel, NASA Ames'te yer kontrol bilimi faaliyetlerine başladı.
• 16 Kasım 2024: BioSentinel, şu anda Dünya'dan 30 milyon milden fazla uzakta olan derin uzayda iki yıllık sürekli radyasyon gözlemlerini kutluyor.
• 16 Kasım 2025: BioSentinel, şu anda Dünya'dan 48 milyon milden fazla uzakta olan derin uzayda üç yıllık sürekli radyasyon gözlemlerini kutluyor.

Ortaklar:

• NASA Ames, BioSentinel misyonunun bilimine, donanım tasarımına ve geliştirilmesine liderlik ediyor.
• Ortak kuruluşlar arasında NASA'nın Houston'daki Johnson Uzay Merkezi ve NASA'nın Güney Kaliforniya'daki Jet Propulsion Laboratuvarı bulunmaktadır.
• BioSentinel, Washington'daki NASA merkezindeki Keşif Sistemleri Geliştirme Misyonu Direktörlüğü bünyesindeki Mars Kampanya Geliştirme (MCO) Bölümü tarafından finanse edilmektedir.
• BioSentinel'in genişletilmiş misyonu, NASA'nın Washington'daki NASA merkezindeki Bilim Misyon Direktörlüğü Heliofizik Bölümü, MCO ve NASA'nın Washington'daki NASA Genel Merkezinde bulunan Uzay Teknolojisi Misyon Direktörlüğü bünyesindeki NASA Elektronik Parçalar ve Paketleme Programı tarafından desteklenmektedir.

Daha fazla bilgi edin:

• NASA'nın hikayesi: NASA'nın BioSentinel'i, Dünya Aurora'yı İzlerken Güneş Radyasyonunu İnceliyor (Eylül 2024)
• NASA'nın hikayesi: NASA, BioSentinel'in Derin Uzayı Ölçme Görevini Genişletiyor RadyasyonAğustos 2023
• NASA'nın hikayesi: İlk Derin Uzay Biyolojisi Deneyi Başlıyor, Gerçek Zamanlı Takip EdinAralık 2022
• NASA'nın hikayesi: Başarılı Ay Uçuşunun Ardından BioSentinel Yola ÇıkıyorKasım 2022
• NASA'nın hikayesi: Artemis I Türünün İlki Derin Uzay Biyolojisi Görevini BaşlatacakAğustos 2022
• NASA'nın videosu: NASA Neden Derin Uzaya Maya Gönderiyor?Şubat 2022
• NASA podcast'i: “Houston'da Bir Podcast'imiz Var,” Derin Uzay BiyolojisiOcak 2022
• NASA'nın blogu: Roketin Orion Sahne Adaptörüne Takılan Tüm Artemis I İkincil Yükleri, Ekim 2021
• NASA'nın blogu; NASA, Artemis I Misyonu için Üç CubeSat Yükü Daha Hazırlıyor. Temmuz 2021
• NASA'nın hikayesi: NASA'nın BioSentinel Ekibi CubeSat'ı Derin Uzay Uçuşuna HazırlıyorNisan 2021
• NASA Silikon Vadisi'nde podcast bölümü: Sharmila Bhattacharya, Biyolojinin Uzayda Nasıl Değiştiğini Araştırmak ÜzerineMart 2018
• NASA'nın hikayesi: Tatil Kutlamaları ve Uzay Radyasyonu İçin Maya AnahtardırAralık 2018

Araştırmacılar için:

Haber medyası için:

• Bu konuyu ele almakla ilgilenen haber medyası üyeleri, NASA Ames haber odası.