سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
شاید دفعه دیگری كه انسان قصد دارد قدم در جای دیگری غیر از زمین بگذارد، بهتر باشد قبل از خود لشكری از میكروب‌ها را برای آماده‌سازی محیط به آنجا اعزام كند. در واقع جعبه‌های كوچكی پر از میكروب‌های ساخته بشر می‌تواند به فراهم شدن ملزومات اولیه زندگی فضانوردان
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

اقامت در مریخ به پشتوانه میكروب‌ها


شاید دفعه دیگری كه انسان قصد دارد قدم در جای دیگری غیر از زمین بگذارد، بهتر باشد قبل از خود لشكری از میكروب‌ها را برای آماده‌سازی محیط به آنجا اعزام كند. در واقع جعبه‌های كوچكی پر از میكروب‌های ساخته بشر می‌تواند به فراهم شدن ملزومات اولیه زندگی فضانوردان كمك شایانی نماید.

اقامت در مریخ به پشتوانه میكروب‌ها

برای اقامت در مناطق دوردست فضا نیاز به غذا، سوخت و سرپناه است كه بی‌شك حمل همه این مواد به فضا بسیار پر هزینه خواهد بود اما در این میان دانش مهندسی زیستی (synthetic biology) راه‌حلی را پیشنهاد كرده و آن هم بهره‌گیری از میكروب‌هاست. میكروب‌ها در مقیاس سایر محموله‌های فضایی در واقع اصلا وزنی ندارند اما وقتی‌ به محیط هدف خود در فضا (به عنوان نمونه مریخ) برسند، می‌توانند با تغذیه از موادی كه در آنجا وجود دارد به سرعت تكثیر شوند. محصولی كه این میكروب‌ها تولید می‌كنند می‌تواند نیازهای اولیه انسان را برآورده سازد.

مدت‌هاست‌ ناسا پژوهش‌های خود را برای عملی ساختن این ایده آغاز نموده است. در واقع هدف یك طرح جدید در حوزه مهندسی زیستی در ناسا، طراحی میكروب‌هایی برای ماموریت‌های فضایی آینده است.

مهندسی زیستی در واقع تركیبی از دو دانش زیست‌شناسی و مهندسی است. پژوهشگران این حوزه كیت‌هایی ساخته‌اند كه از مجموعه‌ای از ژن‌ها پدید آمده كه بلوك زیستی (biobrick)نامیده می‌شود. هر كدام از این واحدهای زیستی كاركرد مشخص و منحصر به فردی دارد.

به‌عنوان مثال از نوعی بلوك زیستی خاص برای ساختن نوعی باكتری كه می‌تواند باكتری‌های ضد یخ‌زدگی ایجاد كند استفاده می‌گردد. این بلوك‌های زیستی را می‌توان وارد سایر میكروب‌ها نمود و به این شكل آن میكروب‌ها عملكرد مد نظر را خواهند یافت. یك میكروب با استفاده از این رویكرد می‌تواند قابلیت دوام در شرایط سخت را یافته و به این ترتیب زمینه را برای حضور انسان در شرایط محیطی نامطلوب در سیارات دیگر فراهم سازد.

میكروب‌ها در مقیاس سایر محموله‌های فضایی در واقع اصلا وزنی ندارند اما وقتی‌ به محیط هدف خود در فضا (به عنوان نمونه مریخ) برسند، می‌توانند با تغذیه از موادی كه در آنجا وجود دارد به سرعت تكثیر شوند. محصولی كه این میكروب‌ها تولید می‌كنند می‌تواند نیازهای اولیه انسان را برآورده سازد

به عنوان مثال نیاز به انرژی را در نظر بگیرید. بسیاری از میكروب‌های موجود روی زمین در فضای جوی سایر سیارات از بین می‌روند و دلیل آن هم حجم بالای دی‌اكسیدكربن و نیتروژن آنهاست. با این حال یك نوع باكتری سبز آبی یا همان سیانوباكتریم (cyanobactrium) با نام علمی Anabaena می‌تواند در این شرایط سخت دوام آورد. درواقع این باكتری با تغذیه از این مواد، قند تولید می‌كند.تا وقتی ‌ این باكتری گرم نگه داشته شود و از تابش فرابنفش در امان بماند، می‌تواند براحتی در محیط مریخ زندگی كند.

باكتری Anabaena بیشتر انرژی خود را از گاز دی‌اكسیدكربن و نیتروژن به دست می‌آورد.سال گذشته برخی پژوهشگران نشان دادند ‌ با وارد نمودن سازوكاری خاص از باكتری ای ـ كلای (E. coli) می‌توان Anabaena را به تولید قند بیشتر واداشت. این پژوهشگران همچنین نشان دادند می‌توانند انبوهی از باكتری‌های دیگر را با این قند تولید شده تغذیه نمایند. چنین باكتری‌هایی شاید در آینده بتوانند روغن، پلاستیك یا سوخت مورد نیاز فضانوردان را تامین نمایند. همچنین گروهی دیگر از پژوهشگران به راهی برای تامین آجر و ملاط مورد نیاز فضانوردان برای ساخت تاسیسات اقامتی دست یافتند.

اقامت در مریخ به پشتوانه میكروب‌ها

این دانشمندان از نوعی باكتری به نام Sporosarcinapasteurii كه می‌تواند ماده اصلی موجود در ادرار را تجزیه نماید و آمونیوم تولید كند، استفاده كردند. به این ترتیب می‌توان از مواد قلیایی موجود در محیط استفاده و آن را به كربنات كلسیم تبدیل كرده و ماده اولیه برای استحكام بخشی به سازه‌های ایجاد شده در محیط‌های فضایی را به دست آورد. در واقع با این روش می‌توان از مواد دفع شده بدن فضانوردان برای تغذیه این میكروب‌ها بهره گرفت و بدین ترتیب این میكروب‌ها نیز خواهند توانست با اتصال سنگریزه‌های موجود در سطح سیاره‌ای دوردست، آجر مورد نیاز برای ساخت یك سرپناه دائم را تولید كنند.

دانشمندان برای اثبات عملی بودن این شیوه، در آزمایشات خود با استفاده از مواد اولیه‌ای همچون سنگ و قرار دادن آنها كنار هم و استفاده از ماده تولید شده توسط باكتری‌ها، ظرف مدت دو هفته آجرهایی فشرده و با دوامی همچون بتون را به‌دست آوردند. پژوهشگران همچنین بخش ژنتیكی تولید كننده سیمان این باكتری را جدا و آن را در باكتری ای ـ كلای وارد كردند تا به این شكل این باكتری ویژگی تولید سیمان را نیز بیابد.

 

 

 

بخش دانش و زندگی تبیان


منبع: جام جم آنلاین

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین