संपादक का नोट: बायोसेंटिनल के मिशन के गहरे अंतरिक्ष में संचालन के दो साल पूरे होने के तुरंत बाद यह लेख 20 नवंबर, 2024 को अपडेट किया गया था।.
अंतरिक्ष यात्री जहाज़ पर काफी विषम वातावरण में रहते हैं अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन. वे पृथ्वी से लगभग 250 मील ऊपर सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण की भारहीनता में परिक्रमा करते हुए भरोसा करते हैं वाणिज्यिक कार्गो मिशन नई आपूर्ति और प्रयोग देने के लिए लगभग हर दो महीने में। और फिर भी, यह स्थान अपेक्षाकृत रूप से संरक्षित है अंतरिक्ष विकिरण. पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र अंतरिक्ष स्टेशन के कर्मचारियों को अधिकांश विकिरण से बचाता है जो हमारी कोशिकाओं में डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है और गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं पैदा कर सकता है। जब भविष्य के अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष में लंबी यात्रा पर निकलेंगे, तो वे अधिक खतरनाक विकिरण वातावरण में प्रवेश करेंगे और उन्हें पर्याप्त सुरक्षा की आवश्यकता होगी। बायोसेंटिनल नामक एक छोटे उपग्रह के भीतर जीव विज्ञान प्रयोग की मदद से, कैलिफोर्निया के सिलिकॉन वैली में नासा के एम्स रिसर्च सेंटर के वैज्ञानिक समाधान खोजने की दिशा में एक प्रारंभिक कदम उठा रहे हैं।
अंतरिक्ष में जीवन के साथ क्या होता है, इसकी मूल बातें जानने के लिए, शोधकर्ता अक्सर “मॉडल जीवों” का उपयोग करते हैं जिन्हें हम अपेक्षाकृत अच्छी तरह से समझते हैं। इससे अंतरिक्ष और पृथ्वी पर जो होता है उसके बीच अंतर को अधिक स्पष्ट रूप से दिखाने में मदद मिलती है। बायोसेंटिनल के लिए, नासा यीस्ट का उपयोग कर रहा है – वही यीस्ट जो ब्रेड को फूलता है और बीयर बनाता है। हमारी कोशिकाओं और यीस्ट कोशिकाओं दोनों में, गहरे अंतरिक्ष में आने वाले उच्च-ऊर्जा विकिरण के कारण आनुवंशिक जानकारी रखने वाले डीएनए के दो जुड़े हुए स्ट्रैंड्स में टूट-फूट हो सकती है। अक्सर, डीएनए क्षति की मरम्मत कोशिकाओं द्वारा एक ऐसी प्रक्रिया में की जा सकती है जो यीस्ट और मनुष्यों के बीच बहुत समान है।
बायोसेंटिनल होना तय है जहां अंतरिक्ष स्टेशन पृथ्वी के निकट परिक्रमा करता है, उससे परे होने वाला पहला लंबी अवधि का जीवविज्ञान प्रयोग। बायोसेंटिनल का अंतरिक्ष यान 10 क्यूबसैट में से एक है जिसे लॉन्च किया गया था आर्टेमिस Iकी पहली उड़ान अरतिमिस कार्यक्रम का अंतरिक्ष प्रक्षेपण प्रणाली, नासा का शक्तिशाली नया रॉकेट। अनाज के डिब्बे के आकार का उपग्रह तब रॉकेट पर गहरे अंतरिक्ष तक गया चंद्रमा के पास से उड़ान भरी सूर्य की परिक्रमा करने की दिशा में। एक बार जब उपग्रह हमारे ग्रह के सुरक्षात्मक चुंबकीय क्षेत्र से परे की स्थिति में था, तो बायोसेंटिनल टीम ने दूर से प्रयोगों की एक श्रृंखला शुरू की, जिससे अंतरिक्ष विकिरण की उपस्थिति में यीस्ट सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया के दो उपभेदों को सक्रिय किया गया। छह से बारह महीने के मिशन के दौरान अलग-अलग समय बिंदुओं पर खमीर के नमूने सक्रिय किए गए।
एक स्ट्रेन आमतौर पर प्रकृति में पाया जाने वाला यीस्ट है, जबकि दूसरे को इसलिए चुना गया क्योंकि इसमें अपने डीएनए की मरम्मत में परेशानी होती है। तुलना करके कि दोनों उपभेद गहरे अंतरिक्ष विकिरण पर्यावरण पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, शोधकर्ता दीर्घकालिक अन्वेषण के दौरान मनुष्यों के लिए उत्पन्न स्वास्थ्य जोखिमों के बारे में अधिक जानेंगे और संभावित क्षति को कम करने के लिए सूचित रणनीति विकसित करने में सक्षम होंगे।
मिशन के शुरुआती चरण के दौरान, जो दिसंबर 2022 में शुरू हुआ और अप्रैल 2023 में पूरा हुआ, बायोसेंटिनल टीम ने बायोसेंटिनल के बायोसेंसर हार्डवेयर को सफलतापूर्वक संचालित किया – एक लघु जैव प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला जिसे यह मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि जीवित खमीर कोशिकाएं अंतरिक्ष विकिरण के दीर्घकालिक जोखिम पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं। गहरा स्थान। टीम ने दो-दो सप्ताह तक चलने वाले चार प्रयोग पूरे किए लेकिन कोई यीस्ट कोशिका वृद्धि नहीं देखी। उन्होंने निर्धारित किया कि गहरे अंतरिक्ष विकिरण निष्क्रिय खमीर कोशिकाओं का कारण नहीं था, बल्कि प्रक्षेपण से पहले अंतरिक्ष यान के विस्तारित भंडारण समय के बाद समाप्त होने वाले खमीर के कारण उनकी वृद्धि में कमी होने की संभावना थी।
हालाँकि जीवित यीस्ट कोशिकाओं पर विकिरण के प्रभाव पर अवलोकन एकत्र करने के उद्देश्य से यीस्ट सक्रिय नहीं हुआ, बायोसेंटिनल का ऑनबोर्ड विकिरण डिटेक्टर – जो अंतरिक्ष यान से टकराने वाले विकिरण के प्रकार और खुराक को मापता है – गहरे अंतरिक्ष में डेटा एकत्र करना जारी रखता है।
नासा 2023 में बायोसेंटिनल के मिशन को बढ़ाया अद्वितीय, उच्च-विकिरण वातावरण में मूल्यवान गहरे अंतरिक्ष विकिरण डेटा एकत्र करना जारी रखने के लिए अतिरिक्त 18 महीने तक, या नवंबर 2024 तक, और फिर 2024 में अतिरिक्त 10 महीने तक, या सितंबर 2025 तक, पृथ्वी की निचली कक्षा से परे.
सौर गतिविधि है बढ़ने की उम्मीद है जैसे-जैसे हम सूर्य के 11-वर्षीय चक्र में सौर अधिकतम अवधि की ओर बढ़ रहे हैं। सूर्य पर गतिविधि, जिसमें सौर ज्वालाएँ और विशाल विस्फोट शामिल हैं, कहलाती हैं कोरोनल मास इजेक्शन 2025 में चरम पर पहुंचने की भविष्यवाणी की गई है। ये घटनाएँ अंतरिक्ष में ऊर्जा, चुंबकीय क्षेत्र और प्लाज्मा के शक्तिशाली विस्फोट भेजती हैं जो अरोरा का कारण बनती हैं, उपग्रह संकेतों में हस्तक्षेप करती हैं। उच्च गति से त्वरित कणों से सौर विकिरण की घटनाएँ अंतरिक्ष में अंतरिक्ष यात्रियों के लिए भी खतरा पैदा कर सकती हैं।
बायोसेंटिनल परियोजना क्यूबसैट का उपयोग करके अंतरिक्ष में जीव विज्ञान अध्ययन करने के एम्स के इतिहास पर आधारित है – व्यक्तिगत इकाइयों से निर्मित छोटे उपग्रह, जिनमें से प्रत्येक का आकार लगभग चार इंच है। बायोसेंटिनल एक छह-इकाई अंतरिक्ष यान है जिसका वजन लगभग 30 पाउंड है। इसमें यीस्ट कोशिकाओं को माइक्रोफ्लुइडिक कार्ड के अंदर छोटे-छोटे डिब्बों में रखा जाता है – कस्टम हार्डवेयर जो बेहद कम मात्रा में तरल पदार्थों के नियंत्रित प्रवाह की अनुमति देता है जो यीस्ट को सक्रिय और बनाए रखेगा। विकिरण के स्तर और यीस्ट की वृद्धि और चयापचय के बारे में डेटा एकत्र किया जाएगा और अंतरिक्ष यान में संग्रहीत किया जाएगा और फिर पृथ्वी पर विज्ञान टीम को प्रेषित किया जाएगा।
यदि उपग्रह को सौर कण घटना, सूर्य से आने वाले विकिरण तूफान का सामना करना पड़ता है, जो भविष्य के गहरे अंतरिक्ष खोजकर्ताओं के लिए विशेष रूप से गंभीर स्वास्थ्य जोखिम है, तो खमीर के नमूनों वाले माइक्रोफ्लुइडिक कार्ड का एक आरक्षित सेट सक्रिय हो जाएगा।
अग्रणी बायोसेंटिनल मिशन के अलावा, जो गहरे अंतरिक्ष वातावरण का पता लगाएगा, विभिन्न विकिरण और गुरुत्वाकर्षण स्थितियों के तहत समान प्रयोग होते हैं। एक अंतरिक्ष स्टेशन पर चला, माइक्रोग्रैविटी में जो गहरे अंतरिक्ष के समान है, लेकिन तुलनात्मक रूप से कम विकिरण के साथ। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण और विकिरण के स्तर की तुलना के लिए अन्य प्रयोग ज़मीन पर हुए। ये अतिरिक्त संस्करण वैज्ञानिकों को दिखाते हैं कि पृथ्वी और अंतरिक्ष स्टेशन-आधारित विज्ञान प्रयोगों की तुलना कैसे करें – जिन्हें अधिक आसानी से संचालित किया जा सकता है – उस भयंकर विकिरण से जिसका सामना भविष्य के अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष में करेंगे।
कुल मिलाकर, बायोसेंटिनल डेटा अंतरिक्ष विकिरण जोखिम के प्रभावों की व्याख्या करने, दीर्घकालिक मानव अन्वेषण से जुड़े जोखिमों को कम करने और जीवित जीवों पर अंतरिक्ष विकिरण के प्रभावों के मौजूदा मॉडल की पुष्टि करने के लिए महत्वपूर्ण होगा।
- दिसंबर 2021: स्पेसएक्स के 24वें वाणिज्यिक पुनः आपूर्ति सेवा मिशन पर अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के लिए बायोसेंटिनल आईएसएस नियंत्रण प्रयोग शुरू किया गया।
- जनवरी 2022: बायोसेंटिनल आईएसएस नियंत्रण प्रयोग ने अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर विज्ञान संचालन शुरू किया।
- फरवरी 2022: बायोसेंटिनल आईएसएस नियंत्रण प्रयोग ने नासा एम्स में ग्राउंड कंट्रोल साइंस ऑपरेशन शुरू किया।
- जून 2022: बायोसेंटिनल आईएसएस नियंत्रण प्रयोग ने विज्ञान संचालन पूरा किया। यह हार्डवेयर अगस्त में स्पेसएक्स के सीआरएस-25 ड्रैगन से पृथ्वी पर लौटाया गया था।
- अक्टूबर 2022: बायोसेंटिनल आईएसएस नियंत्रण प्रयोग ने नासा एम्स में जमीनी नियंत्रण विज्ञान संचालन पूरा किया।
- 16 नवंबर, 2022: आर्टेमिस I पर सवार होकर बायोसेंटिनल को गहरे अंतरिक्ष में लॉन्च किया गया।
- 5 दिसंबर, 2022: बायोसेंटिनल ने गहरे अंतरिक्ष में विज्ञान संचालन शुरू किया।
- 19 दिसंबर, 2022: बायोसेंटिनल ने नासा एम्स में ग्राउंड कंट्रोल साइंस ऑपरेशन शुरू किया।
- 16 नवंबर, 2024: बायोसेंटिनल गहरे अंतरिक्ष में दो साल के निरंतर विकिरण अवलोकन को चिह्नित करता है, जो अब पृथ्वी से 30 मिलियन मील से अधिक दूर है।
भागीदार:
- नासा एम्स बायोसेंटिनल मिशन के विज्ञान, हार्डवेयर डिजाइन और विकास का नेतृत्व करता है।
- साझेदार संगठनों में ह्यूस्टन में नासा का जॉनसन स्पेस सेंटर और दक्षिणी कैलिफोर्निया में नासा की जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला शामिल हैं।
- बायोसेंटिनल को वाशिंगटन में नासा मुख्यालय में अन्वेषण प्रणाली विकास मिशन निदेशालय के भीतर मंगल अभियान विकास (एमसीओ) प्रभाग द्वारा वित्त पोषित किया जाता है।
- बायोसेंटिनल के विस्तारित मिशन को वाशिंगटन में नासा मुख्यालय में नासा के विज्ञान मिशन निदेशालय के हेलियोफिजिक्स डिवीजन, एमसीओ, और वाशिंगटन में नासा मुख्यालय में नासा के अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी मिशन निदेशालय के भीतर नासा इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स और पैकेजिंग कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया है।
और अधिक जानें:
- नासा की कहानी: नासा का बायोसेंटिनल सौर विकिरण का अध्ययन करता है क्योंकि पृथ्वी अरोरा को देखती है (सितंबर 2024)
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- सिलिकॉन वैली पॉडकास्ट एपिसोड में नासा: शर्मिला भट्टाचार्य अंतरिक्ष में जीव विज्ञान कैसे बदलता है इसके अध्ययन परमार्च 2018
- नासा की कहानी: अवकाश समारोह और अंतरिक्ष विकिरण के लिए, यीस्ट कुंजी हैदिसंबर 2018
शोधकर्ताओं के लिए:
समाचार मीडिया के लिए:
- इस विषय को कवर करने में रुचि रखने वाले समाचार मीडिया के सदस्यों को संपर्क करना चाहिए नासा एम्स न्यूज़रूम.