Mednarodna vesoljska postaja (ISS) je že več kot dve desetletji edinstven laboratorij v lasti Zemlje, ki omogoča izvajanje znanstvenih raziskav v mikrogravitaciji. Dosežki Nase na krovu ISS so prinesli pomembne izsledke na različnih področjih, od biomedicine do materialov in astronomije.
Kaj je mikrogravitacija?
Mikrogravitacija je stanje ničelne ali zelo nizke gravitacijske sile, ki ga opazimo v prostoru zunaj Zemlje ali med prostim padcem Zemlje okoli Zemlje. To stanje je posledica breztežnostnega ali skoraj breztežnostnega okolja, v katerem je pospešek zaradi gravitacije zelo majhen. Med mikrogravitacijo se telo ali predmeti v prostoru obnašajo drugače kot na Zemlji zaradi zanemarljive gravitacijske privlačnosti.
V mikrogravitacijskem okolju se telesa prosto gibljejo in plavajo, saj ni močne sile gravitacije, ki bi jih privlačila proti površini planeta. To lahko vpliva na različne fizikalne in biološke procese ter omogoča raziskovanje vedenja snovi in bioloških sistemov v breztežnostnem okolju. Mikrogravitacija se uporablja v raziskavah vesolja, kot so eksperimenti na vesoljskih plovilih, Mednarodni vesoljski postaji (ISS) in drugih vesoljskih misijah za razumevanje vpliva breztežnostnega stanja na človeško telo in materiale.
Biomedicinske raziskave
Raziskave o vplivu mikrogravitacije na človeško telo so pokazale, da lahko dolgotrajno bivanje v vesolju povzroči izgubo kostne mase, atrofijo mišic in oslabitev imunskega sistema. Te ugotovitve so pomembne za razvoj protiukrepov za zaščito astronavtov med dolgimi vesoljskimi potovanji.
Na primer:
- Na ISS so odkrili nov način za prečiščevanje vode v vesolju, ki bo omogočilo dolgotrajnejše vesoljske misije. S pomočjo nove tehnologije, imenovane “kapilarno-elektrolitična deionizacija” (CEDI), lahko astronavti iz urina in kondenzirane vlage pridobijo pitno vodo. Ta tehnologija bi lahko bila uporabljena tudi na Zemlji za zagotavljanje čiste vode v območjih, kjer je ta dragocena dobrina pomanjkljiva.
- Znanstveniki so na ISS testirali novo zdravilo za zdravljenje osteoporoze, ki bi lahko pomagalo tudi astronavtom pri preprečevanju izgube kostne mase v mikrogravitaciji. Zdravilo, imenovano romosozumab, deluje tako, da spodbuja rast kosti in zavira razgradnjo kosti. Rezultati študije so pokazali, da je romosozumab učinkovit pri preprečevanju izgube kostne mase pri astronavtih, kar bi lahko imelo pomembne posledice za njihovo zdravje na dolgih vesoljskih potovanjih.
- Na ISS so bile izvedene tudi raziskave o vplivu mikrogravitacije na rast rastlin in živali. Te raziskave so pomembne za razumevanje možnosti vzpostavitve trajnostnih vesoljskih kolonij.
Raziskave materialov
V mikrogravitaciji je mogoče ustvariti materiale z edinstvenimi lastnostmi, ki jih na Zemlji ni mogoče doseči. Na ISS so bili na primer ustvarjeni novi materiali za uporabo v medicini, elektroniki in vesoljski tehniki.
- Astronavti so na ISS uspešno 3D-natisnili kovinske dele, kar bi lahko v prihodnosti omogočilo izdelavo vesoljskih plovil in drugih struktur v vesolju. 3D-tiskanje omogoča izdelavo kompleksnih delov z manj materiala in odpadkov, kar bi lahko bistveno zmanjšalo stroške vesoljskih misij.
- Znanstveniki so na ISS razvili nove materiale za zaščito astronavtov pred sevanjem v vesolju. Novi materiali so sestavljeni iz lahkih elementov, kot sta bor in ogljik, ki so učinkoviti pri absorpciji sevanja. Ti materiali bi lahko bili uporabljeni za izdelavo zaščitnih oblek in vesoljskih plovil, ki bi astronavte bolje zaščitili pred škodljivim sevanjem v vesolju.
- Testirali so tudi nove materiale za uporabo v vesoljskih oblekah, ki bi lahko bile bolj udobne in zaščitne. Novi materiali so lažji in bolj prožni od tradicionalnih materialov, ki se uporabljajo v vesoljskih oblekah. Poleg tega so bolj odporni na trganje in obrabo, kar bi lahko podaljšalo življenjsko dobo vesoljskih oblek.
Astronomske raziskave
ISS ponuja edinstveno priložnost za opazovanje vesolja z Zemlje. Znanstveniki so na ISS odkrili nove eksoplanete, preučevali črne luknje in zvezde ter opazovali nastanek galaksij.
- Znanstveniki so s pomočjo teleskopa Hubble, ki je nameščen na ISS, odkrili nove eksoplanete, ki bi lahko bili potencialno primerni za življenje. Teleskop Hubble je omogočil odkrivanje planetov, ki so podobni Zemlji po velikosti in temperaturi. Nekateri od teh planetov se nahajajo v območju Goldilocks zvezd, kjer so razmere ravno pravšnje za tekočo vodo na površju. Odkritje teh planetov povečuje verjetnost, da obstaja življenje drugje v vesolju.
- Astronomi so na vesoljski postaji opazovali črne luknje in zvezde ter preučevali nastanek galaksij. Izjemno občutljivi instrumenti na krovu ISS omogočajo astronomom opazovanje vesolja v valovnih dolžinah, ki jih s površja Zemlje ni mogoče zaznati. To jim omogoča preučevanje objektov, kot so črne luknje in nastajajoče zvezde, s podrobnostmi, ki prej niso bile možne. S temi raziskavami znanstveniki bolje razumejo delovanje vesolja in njegovo zgodovino.
- Testirali so tudi nove tehnologije za vesoljska opazovanja, ki bi lahko v prihodnosti omogočila še bolj podrobna in natančna opazovanja vesolja. Te tehnologije vključujejo nove tipe teleskopov in detektorjev, ki so bolj občutljivi in zmogljivi od obstoječih instrumentov. Z razvojem teh novih tehnologij bodo znanstveniki lahko razkrili še več skrivnosti vesolja.
ISS je dragocen vir za znanstvene raziskave in pomembno orodje za raziskovanje vesolja. Nedavni dosežki Nase na krovu ISS so prinesli pomembne izsledke, ki bodo koristili človeštvu v prihodnjih letih.
Literatura:
Pellis N. R., North R. M. Recent NASA research accomplishments aboard the ISS. Acta Astronaut. 2004 Aug-Nov;55(3-9):589-98. doi: 10.1016/j.actaastro.2004.05.026. PMID: 15806746.
Nagy E., Bognár L., Csengery A., Almási A., Bencze G. Effect of microgravitation on the human equilibrium. Int Tinnitus J. 2000;6(2):120-3. PMID: 14689628.
