Źródło: Extremo Technologies
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna zbada mikroalgi, które naturalnie rozwijają się w środowiskach otaczających wulkany i gejzery. Naukowcy zbadają wpływ mikrograwitacji na mikroorganizmy, które mogą być wykorzystane w przyszłej eksploracji kosmosu do produkcji tlenu, żywności lub nowych materiałów.
Projekt „Space Volcanic Algae” będzie jednym z 13 badań w ramach polskiej inicjatywy naukowo-technologicznej IGNIS na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Eksperyment poprowadzi dr Sławosz Uznański-Wiśniewski, polski astronauta związany z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA). Start misji AX-4 spodziewany jest „nie wcześniej niż w maju”.
Niektóre gatunki glonów są klasyfikowane jako ekstremofile, co wskazuje na ich niezwykłą odporność na trudne warunki, takie jak wysokie ciśnienie, ekstremalne temperatury, promieniowanie lub podwyższone stężenia określonych substancji. W ramach badania „Space Volcanic Algae” naukowcy ocenią, w jaki sposób mikroalgi dostosowują się do warunków kosmicznych. Jest to istotne, ponieważ te mikroorganizmy mogłyby potencjalnie zostać wykorzystane do poprawy jakości powietrza za pomocą tlenu, przyspieszenia produkcji żywności na statkach kosmicznych i stacjach kosmicznych lub pomocy w przetwarzaniu odpadów.
Ewa Borowska, dyrektor ds. technologii (Chief Technology Officer) i naukowiec w Extremo Technologies, kieruje eksperymentem.
Według jej wypowiedzi dla PAP, eksperyment zostanie podzielony na dwie fazy: „Na początku ocenimy poziom produkcji tlenu i fotosyntezy w mikroalgach, wykorzystując innowacyjny czujnik tlenu opracowany we współpracy z inżynierami z Uniwersytetu w Tartu (Estonia). Druga faza będzie koncentrować się na zmianach genetycznych i morfologicznych w komórkach glonów spowodowanych ekspozycją na mikrograwitację”.
Mikroalgi przypominające te występujące w regionach wulkanicznych i gejzerach w miejscach takich jak Islandia czy Yellowstone (USA) zostaną zbadane na orbicie. Szczególnie w Parku Narodowym Yellowstone można zaobserwować różne gatunki mikroorganizmów — algi, bakterie i grzyby — rozwijające się w gorących źródłach, tworzące mikrobiologiczne maty o żywych kolorach.
„Do naszych badań wybraliśmy dwa gatunki wulkanicznych ekstremofilnych mikroalg. Organizmy te rozwijają się w środowiskach bogatych w metale ciężkie, dwutlenek węgla i siarkowodór. Ich funkcje metaboliczne umożliwiają szybką absorpcję dwutlenku węgla i produkcję tlenu” — stwierdził kierownik projektu.
Naukowcy są żywo zainteresowani nie tylko ilością tlenu wydzielanego przez mikroalgi na orbicie, ale także innymi metabolitami powstającymi w procesach metabolicznych w warunkach mikrograwitacji.
„Już ustalono, że różne bakterie lub komórki, w tym komórki nowotworowe, replikują się w przyspieszonym tempie w warunkach mikrograwitacji. Powoduje to zwiększoną produkcję metabolitów, które są produktami ubocznymi reakcji chemicznych zachodzących w organizmach. Mikroalgi mogą szybko aklimatyzować się do nowych środowisk, więc dwutygodniowy eksperyment dostarczy wglądu w ich zmiany funkcjonalne. Przewidujemy, że te procesy metaboliczne mogą dać związki, które ostatecznie znajdą zastosowanie w takich dziedzinach jak farmakologia, medycyna czy ochrona środowiska” – ocenił badacz.
W ramach eksperymentu zespół Ewy Borowskiej zbada również konkretny związek wytwarzany przez mikroorganizmy, aby ustalić, czy może on chronić mikroalgi przed skutkami mikrograwitacji i promieniowania kosmicznego, np. poprzez ochronę błony komórkowej.
Mikroalgi zostaną umieszczone w całkowicie zautomatyzowanym aluminiowym pojemniku zwanym „kostką”, który zostanie podłączony do źródła zasilania w module Columbus europejskiego laboratorium kosmicznego na pokładzie ISS.
„ICE Cubes Facility (International Commercial Experiment Cubes) z ICE Cubes Service działa tam, wykonując eksperyment +Space Volcanic Algae+ na ISS. Po podłączeniu do zasilania oprogramowanie aktywuje czujnik tlenu i światła LED, aby oświetlić mikroalgi. Nasze zautomatyzowane mini-laboratorium zostało zaprojektowane i zbudowane w całości przez nasz zespół” – wyjaśnia Ewa Borowska.
Wspomniała również, że algi będą hodowane na ISS nie w wodzie, lecz w specjalistycznym żelu stworzonym przez grupę Extremo Technologies.
Pojemnik z mikroalgami ma wrócić na Ziemię z załogą misji. Następnie naukowcy porównają wyniki po misji z eksperymentem na Ziemi, który przeprowadzą w tym samym sześcianie.
Anna Bugajska (PAP)
Nauka w Polsce
abu/ bar/ amac/
