ماموریت فضانوردان سرگردان در فضا برای کشف میکروب

باچ ویلمور و سونی ویلیامز، فضانوردان ناسا، روز پنج‌شنبه ۳۰ژانویه۲۰۲۵ یک پیاده‌روی فضایی ۶.۵ ساعته در خارج از ایستگاه فضایی بین‌المللی داشتند؛ یکی از اهداف این پیاده‌روی جمع‌آوری نمونه‌هایی از خارج ایستگاه برای بررسی و تحلیل وجود میکروب‌ها در فضا است.

این پروژه با نام سواب سطحی (Surface Swab) بخشی از پروژه میکرو ارگانیسم‌های خارجی ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌باشد؛ این ماموریت برای درک نحوه انتقال میکروارگانیسم‌ها توسط خدمه به فضا توسعه یافته و شامل آزمایش‌های مختلفی است که به شناسایی و تحلیل موجودات کوچک در ایستگاه فضایی کمک می‌کند.

نمونه‌هایی که دو فضانورد برای تجزیه و تحلیل به داخل برگرداندند، از مناطقی نزدیک به دریچه‌های سامانه زندگی در ایستگاه فضایی بین‌المللی جمع‌آوری شدند؛ این تحقیق بر روی بررسی چگونگی وجود و رشد میکروب‌ها در فضا و در محیط‌های سیاره‌ای متمرکز می‌شود.

در حال حاضر، بهترین نمونه مشابه برای این موارد در ایستگاه فضایی بین‌المللی، به ویژه قسمت خارجی آن می‌باشد؛ بنابراین، وقتی میکروب‌ها راه خود را به بیرون ایستگاه پیدا می‌کنند، ما میخواهیم بدانیم چه مدت در برابر تشعشع زنده می مانند. آیا تغییرات سریع دما روی آن‌ها تاثیر می‌گذارد؟

باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها در خارج از ایستگاه فضایی بین‌المللی تحت تاثیر تابش فضایی قرار می‌گیرند و زمان بقا آن‌ها بستگی به نوع میکروب و شرایط محیطی دارد. تحقیقات نشان می‌دهد تغییرات سریع دما احتمالا بر مقاومت آن‌ها در برابر تابش تاثیر می‌گذارد، به‌ خصوص در دماهای پایین که امکان دارد مقاومت تابشی آن‌ها افزایش یابد.

چه اتفاق دیگری برای آن‌ها می‌افتد؟ آیا میکروب‌ها موفق به تولید مثل می‌شوند و محیط چگونه آن را تغییر می‌دهد؟ نمونه‌های جمع آوری شده از سطح ایستگاه در ظروف مخصوص منجمد شده و در نهایت به زمین بازگردانده می شوند؛ پس از ورود به آزمایشگاه، آن‌ها با استفاده از روش‌هایی مانند توالی‌یابی برای اندازه‌گیری جامعه میکروبی، تجزیه و تحلیل می‌شوند.

تحقیقات نشان می‌دهند که میکروب‌ها می‌توانند در محیط‌های مختلفی همچون ایستگاه فضایی موفق به تولید مثل شوند و این تولید مثل تحت تاثیر عوامل محیطی قرار دارد؛ این رویکرد امکان ارزیابی جامع تنوع میکروبی و عملکرد متابولیک بدون کشت را فراهم می‌کند. نمونه‌های جمع‌آوری‌ شده در مکان‌های مختلف یا در طول فرصت‌های مختلف به محققان اجازه می‌دهد تا تنوع میکروبی سطوح خارجی ایستگاه فضایی را ترسیم کنند.

چرا میکروب‌ها را آزمایش می‌کنیم؟

در حالی که بشر به مدت دهه‌ها در فضا حضور داشته است، جامعه علمی هنوز در درک نحوه گسترش میکروب‌ها، شیوه رشد آن‌ها و چرخه‌ زندگی‌شان در فضا دارای شکاف‌های قابل توجهی است؛ فعالیت‌های مربوط به فضای ایستگاه، مانند ورود وسایل نقلیه و حرکت آزاد فضانوردان، به احتمال زیاد باعث افزایش جمعیت میکروبی در داخل و خارج ایستگاه می‌شود. جمع‌آوری و تحلیل میکروب‌ها به دانشمندان این امکان را می‌دهد که وضعیت میکروبی ایستگاه را ارزیابی کنند و آن را نظارت کنند.

جمع‌آوری میکروب‌ها و تحلیل آن‌ها به دانشمندان این امکان را می‌دهد که انواع و تعداد میکروارگانیسم‌های زنده موجود بر روی پوسته خارجی یک فضاپیما را ارزیابی کنند؛ هدف بزرگتر این کار فراهم کردن اطلاعات بیشتر طبق دستورالعمل‌های ناسا پیرامون نیازهای حفاظت سیاره‌ای برای ماموریت‌های فرازمینی انسان است.

در حالی که ناسا این ماموریت را طراحی کرده تا به سوالات زیادی پاسخ دهد، سازمان فضایی روسیه (Roscosmos) نیز تحقیقات مشابهی را برای نمونه‌برداری از بخش روسی ایستگاه فضایی انجام می‌دهد؛ این تحقیقات، منجر به کشف یک نوع باکتری‌ بی هوازی در حال رشد روی پوسته بیرونی ایستگاه شد.

تحلیل میکروبی و میکروارگانیسم‌ها در فضا می‌تواند تاثیرات مهمی بر طراحی فضاپیماها و تغییرات در لباس‌های فضایی داشته باشد؛ این موضوع به‌ ویژه در سفر به سیاره‌هایی مانند مریخ اهمیت پیدا می‌کند؛ زیرا موجودات میکروبی امکان دارد در شرایط خاص مانند تابش UV خورشید تغییرات و تکامل‌هایی را تجربه کنند.