Washington eyaletinin küçük bir parçası bu hafta uzaya fırlatıldı

Küçük bir kırsal Washington eyaleti parçası – ve bazı “sakinleri” – 14 Temmuz Perşembe günü Florida’daki Kennedy Uzay Merkezi’nden uzaya fırlatıldı.

Prosser, Wash’da yaşayanlar, toprakta yaşayan bakterilerdir Bilim adamları, toprak mikrobiyal topluluklarının uzayda nasıl işlediği hakkında daha fazla bilgi edinmek için bakterilerin mikro yerçekimi ortamında ne yaptığını inceleyecekler. Bu, bilim adamlarının ya uzayda ya da başka bir gök cismi üzerinde yiyecek yetiştirmek için ihtiyaç duyduğu bilgidir.

NASA tarafından finanse edilen deney, DynaMoS veya Dynamics of Microbiomes in Space olarak adlandırılıyor. Çalışma, Enerji Bakanlığı’nın Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar tarafından yürütülüyor.

Uluslararası Uzay İstasyonu’na giden toprak mikrobiyal topluluğu, PNNL bilim adamlarının Prosser’deki Washington Eyalet Üniversitesi tarafından yönetilen bir bilimsel saha alanından izole ettiği sekiz bakteri türünden oluşuyor. Mikroplar, NASA’nın SpaceX CRS-25 ikmal görevinin yükleri arasında yer alacak.

Uzayda ekinler?

PNNL bilim adamları, mikropların Dünya’da nasıl davrandıklarına kıyasla uzayda nasıl davrandıklarını inceleyecekler. Neden bazı türler belirli koşullar altında gelişir ve diğerleri altında mücadele eder? Gelişmek için hangi ortaklara kimin ihtiyacı var ve kim harcanabilir? Mikroplar uzayda, Dünya’da olduğu gibi, yiyecek yetiştirmemize ve karbon ve diğer besinleri döngüye sokmamıza yardımcı olacak mı?

PNNL’de baş bilim adamı ve laboratuvar görevlisi ve DynaMoS’un lideri Janet Jansson, “Mikroorganizmaların Dünya’da nasıl davrandığı hakkında hala öğrenecek çok şeyimiz var” dedi. “Mesela ay yüzeyinde mi yoksa Mars’a uzun süreli bir görev için mi uzayda yiyecek yetiştireceksek, ele almamız gereken daha fazla soru var. Örneğin mikroplar mikro yerçekiminde nasıl davranır?”

Jansson, Ryan McClure ve diğer PNNL bilim adamları, mikroorganizma topluluklarının Dünya’daki toprakta nasıl davrandığını incelemek için birkaç yıl harcadılar.

McClure, “Bitkilerin büyümelerine yardımcı olmak için faydalı toprak mikroplarına ihtiyacı vardır. Mikroplar besin sağlayabilir ve bitkileri kuraklıktan, patojenlerden ve diğer stres türlerinden koruyabilir” dedi. “Mikropların bunu yaparken nasıl etkileşime girdiğini anlamak, ay, Mars veya uzay istasyonu gibi yerlerde bitki büyümesini destekleyebilecek mikrop toplulukları oluşturmak için ilk adımdır.”

Evde, uzayda bile

Deney, toprak gibi yaygın bir şeyi incelemek için mevcut olan en gösterişli teknolojilerden bazılarını kullanıyor. Sadece bir kap toprak tipik olarak binlerce farklı mikrobiyal tür içerir – aynı anda anlaşılamayacak kadar çok. PNNL ekibi, Prosser’daki çalışmalarından, uzay görevi için kullanılacak, doğal olarak etkileşime giren sekiz türden oluşan bir topluluk geliştirdi.

Bakteriler ev ortamında, Prosser’den toplanan toprakta büyüyecek. Lansmandan birkaç gün önce, bilim adamları toprağı sekiz bakteri ile aşılayacaklar: Dyadobacter, Ensifer, Neorhizobium, Rhodococcus, Sinorhizobium, Sphingopyxis, Streptomyces ve Variovorax.

Toprak, dünya çapında toprakta bulunan yaygın bir mikrop yemi olan kitin içerecektir. Kitini yiyebilme veya diğer türler tarafından kitin parçalanırken açığa çıkan yan ürünleri yiyebilme yeteneği, mikrobiyal topluluğun hayatta kalmasının anahtarıdır.

“Yerli toprak mikrobiyomu, binlerce tür ve milyonlarca etkileşim ile çok karmaşıktır. Bu nedenle, çalışmaya doğal olarak evrimleşmiş bir topluluktan sekiz türe odaklanarak başlamayı seçtik” diyen McClure, gruplamayı “azaltılmış karmaşıklık” olarak nitelendirdi. toplum.

Deney, toprağı ve seçilmiş mikropları içeren 104 test tüpü içerecektir. Yarısı uzay istasyonuna gönderilecek ve yarısı Florida’daki Kennedy Uzay Merkezi’ndeki bir laboratuvarda yerçekimi ve atmosfer dışında benzer koşullar altında büyüyecek.

Her tüp, kitin ve sekiz bakterinin her birinden yüz milyonlarca dolu 20 gram toprak içerecektir. Tüplerden 12 hafta boyunca dört farklı zamanda numune alınacaktır. Daha sonra uzay örnekleri Kennedy Uzay Merkezine iade edilecek ve tüm örnekler ve mikroplar yoğun analiz için Kennedy’den PNNL’ye soğutmalı kamyonla götürülecek.

terra firma’ya geri dön

Bilim adamları, her türün yanı sıra proteinlerini, transkript olarak bilinen diğer moleküler habercileri ve metabolit adı verilen yan ürünleri de ölçecekler. Ölçümler kimin en bol, kimin nadir olduğunu ve daha da önemlisi her birinin ne yaptığını ve nasıl etkileşime girdiğini söyleyecektir. Ölçümler, PNNL’de bir DOE Bilim Ofisi kullanıcı tesisi olan Çevresel Moleküler Bilimler Laboratuvarı EMSL’de yapılacaktır.

“Kimin kiminle iyi oynadığını, kimin kiminle olmak istemediğini vb. anlamamız gerekiyor. Gelişen bir topluluk oluşturmak ve mahsul üretimini artırmak için bir köy mikrop gerekir. Bu, uzayda olsun, her yerde tarımsal üretim için geçerlidir. Ya da Dünya’da,” dedi Jansson, Uzay 2023-2032’de Biyolojik ve Fiziksel Bilimler Araştırmaları Üzerine Decadal Araştırmasına katılan biyologlardan oluşan bir panelde.

Toprak misyonu için temel çalışmaların çoğu, PNNL bilim adamları tarafından ve DOE tarafından finanse edilen toprak mikrobiyomu üzerine bir çalışma.

Gemideki diğer deneyler, yara iyileşmesine, bağışıklık hücrelerine, biyosensörlere, betona ve Dünya’nın tozuna bakacak.