Uluslararası Uzay İstasyonundaki bilimsel çalışmalar
//

Uluslararası Uzay İstasyonu’nda 20 yılda 20 bilimsel atılım!

NASA'nın yayımladığı son 20 yılda Uluslararası Uzay İstasyonu'nda yapılan 20 bilimsel atılım listesinde, yeni su arıtma sistemlerinden maddenin beşinci halinin keşfine kadar birçok çalışma bulunuyor.

22 dakikalık içerik

Uluslararası Uzay İstasyonu’nda yapılan bilimsel atılımları Amerika Birleşik Devletleri (ABD) Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) listeledi. Son 20 yılda yapılan 20 bilimsel atılım içinde biyolojiden fiziğe kadar birçok alanda çalışmalar yer alıyor. 

Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki astronotlar, son 20 yılda bilimi başka hiçbir yerde yapılamayacak şekilde yürüttü. Gezegenimizin yaklaşık 402,336 kilometre (km) üzerinde Dünya’nın yörüngesinde dönen uzay istasyonu, uzun süreli mikro yerçekimi araştırmaları için kullanılabilen tek laboratuvardır. Uzay istasyonu, son 20 yılda çok sayıda keşfi, bilimsel yayını, eşsiz fırsatları ve tarihi atılımları destekledi. Bu araştırmalar, yalnızca uzayı keşfetmemize yardımcı olmakla kalmıyor, aynı zamanda Dünya’ya geri dönmemize ve evren hakkında geniş bilgilere de fayda sağlıyor.

NASA, son 20 yılın Uluslararası Uzay İstasyonu’nda yapılan bilimsel ve teknolojik atılımlarını listeledi;

Temel hastalık araştırması; Alzheimer, parkinson, kanser, astım, kalp hastalıkları uzay çalışmalarında incelendi. Alzheimer araştırmacıları, Dünya’nın yerçekimi etkisinin olmadan, nörodejeneratif hastalıklara neden olabilecek protein kümeleri üzerinde çalıştı. Kanser araştırmacıları, uzay istasyonundaki endotel hücrelerin büyümesini inceledi. Endotel hücreleri vücutta kan sağlanmasına yardımcı olur ve tümörlerin oluşması için bu kana ihtiyaç vardır. Uzay istasyonunda yetiştirilen hücreler, Dünya’dakilerden daha iyi büyüyor ve yeni kanser tedavilerinin test edilmesine yardımcı olabilir.

Heptan yakıt damlacıkları gözlemlendi

heptan yakıtı
Kaynak; NASA

Durmaksızın yanan soğuk alevlerin keşfi; Bilim insanları, Alev Söndürme Deneyi (FLEX) çalışmasında yakıt damlacıkları yaktıklarında beklemedikleri bir şeyle karşılaştı. Heptan yakıt damlacığı söndü gibi göründü ancak aslında tipik bir mumdan iki buçuk kat daha soğuk sıcaklıklarda görünür bir alev olmadan yanmaya devam etti. Ateş iki kez söndü. Bilim insanları ilk kez ikili yanma ve sönme moduna sahip büyük heptan yakıt damlacıkları gözlemledi.

İkinci aşama, soğuk alev kimyasal ısı salınımı ile sürdürüldü. Yerçekimini yanma çalışmalarından çıkarmak, alevlerin temel ilkelerinin keşfedilmesine olanak tanıyor. Dünya’da soğuk alevler üretiliyor ancak hızla titreşiyor. İstasyonda ise soğuk alevler dakikalarca yanabiliyor ve bilim insanlarına onları incelemek için daha iyi bir fırsat veriyor.

Çalışmanın farkı tipik alevler duman, karbondioksit ve su üretir iken soğuk alevlerin karbon monoksit ve formaldehit üretmesinden kaynaklanıyor. Çünkü, kimyasal olarak farklı bu alevlerin davranışları hakkında daha fazla şey öğrenmek, daha verimli, daha az kirletici araçların geliştirilmesine yol açabilir.

Yeni su arıtma sistemleri; Su, insanın hayatta kalması için hayati önem taşır. Ne yazık ki, dünyadaki birçok insan temiz suya erişemiyor. Risk altındaki bölgeler, uzay istasyonu için geliştirilen teknoloji sayesinde gelişmiş filtreleme ve arıtma sistemlerine erişebilir ve uzay aracında yaşayan astronotların sularının yüzde 93’ünü geri dönüştürmesini sağlıyor. Uzay istasyonunda atık suyun verimli bir şekilde geri dönüştürülmesi, ikmal görevleri aracılığıyla su sağlama ihtiyacını azaltıyor. Uzayın derinliklerine gittikçe, ikmal yapılamaz ve bu da bu sistemleri bir zorunluluk haline getiriyor.

NASA teknolojisini kullanan birçok yer tabanlı su filtreleme sisteminden ilki 2006 yılında Irak’ta kuruldu.

Bilim insanları DMD hastalığına çözüm üretmeye çalıştı

Protein kristalleri deneyi uluslararası uzay istasyonunda
Uzay istasyonunun Kibo Modülünde mikro yerçekiminde oluşan protein kristalleri. Görüntü; JAXA

Protein kristallerini kullanarak ilaç geliştirme; İnsanlar 100 binden fazla protein türüne sahip. Her protein sağlığımızla ilgili bilgiler sağlar. Bu proteinleri kristalize ederek incelemek, vücudumuz ve olası hastalık tedavileri hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olur. Uzay istasyonunda yürütülen protein kristal büyümesi deneyleri, kanserden diş eti hastalığına ve Duchenne Musküler Distrofiye (DMD hastalığı) kadar çok sayıda hastalık tedavisine ilişkin bilgiler sağlamıştır.

Dünya’da büyüyen protein kristalleri, moleküllerin kristal üzerinde hizalanma şeklini değiştirebilen yerçekiminden etkilenir. Araştırmacılar, uzay istasyonunda büyüyen kristallerin daha yavaş büyüdüğünü ve daha kaliteli kristaller sağladığını keşfetti. Bu yüksek kaliteli kristalizasyon, yeni ilaçlar ve etkili tedaviler geliştirmek için hastalığa neden olan proteinlerin yapılarını tanımlamamıza olanak tanıyor.

Kas atrofisi ve kemik erimesiyle mücadele yöntemleri; Uzay çalışmaları, astronotlardaki kemik ve kas kaybı hakkındaki bilgilerimize ve bu etkilerin nasıl azaltılacağına büyük ölçüde katkıda bulundu. Kazanılan bilgi aynı zamanda Dünya’da osteoporoz (kemik erimesi) gibi hastalıklarla uğraşan insanlar için de geçerli yanıtlar sağladı.

Maddenin beşinci hali; BEC keşfedildi!

maddenin beşinci hali keşfedildi
NASA astronotu Christina Koch, Aralık 2019’da Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki Soğuk Atom Laboratuvarı için yeni donanımları indiriyor. Kaynak; NASA

Maddenin beşinci halini keşfettiler; 25 yıl önce, bilim insanları ilk olarak Dünya’da Bose-Einstein yoğunlaşması (BEC) adı verilen beşinci bir madde durumu üretti. Bu, katı, sıvı, gaz ve plazmalardan tamamen farklı özelliklere sahip beşinci bir maddeydi. 2018’de NASA’nın Soğuk Atom Laboratuvarı, uzayda maddenin bu halini üreten ilk tesis oldu. Bu laboratuvar, özelliklerini Dünya’da mümkün olmayan şekillerde incelemek için atomları ultra soğuk sıcaklıklara düşürdü. BEC üretmenin tek yolu atomları soğutmaktı. Uzaydaki ultra soğuk atom tesisleri, Dünya’daki laboratuvarlardan çok daha soğuk olabiliyor.

Ayrıca, bilim insanları bir vakumda BEC’ler üretti. Çünkü Dünya’da atomlar yerçekimi tarafından aşağı çekildiği için hızla yere doğru düşer. Bu hareket tipik olarak, atomların davranışlarını etkileyen manyetik veya optik alanların yardımı olmadan gözlem sürelerini bir saniyeden daha kısa bir süre ile sınırlar. Mikro yerçekiminde ise BEC’ler yüzebilir ve böylelikle araştırmacılara daha uzun gözlem süreleri sağlar.

İkizler Çalışması yerçekimsiz ortamın insan vücuduna etkisini ortaya koydu

NASA İkizler çalışması
İkizler Scott Kelly ve Mark Kelly. Kaynak; NASA

Vücudumuzun mikro yerçekiminde nasıl değiştiğini anlamaya çalıştılar; Eğer bir gün Mars’a gidersek hangi zorluklarla karşılaşacağımızı bilmemiz gerekir. Uzay istasyonunda uzun süre kalan astronotlar, insan vücudunun mikro yerçekiminde nasıl değiştiğini bizzat ortaya koydu.

NASA’nın İkizler Çalışması, uzayda geçirdiği yıl boyunca astronot Scott Kelly’yi Dünya’daki ikiz kardeşi Mark Kelly ile karşılaştırdı. Uzun vadeli uzay uçuşunun bir insan vücudunu birçok şekilde etkilediğine dair veriler sağlandı. Bulgular, Scott Kelly’nin gen ifadesinin değiştiğini ve vücudunun uzaydayken aşılara uygun şekilde tepki verdiğini gösterdi.

Uzayda doku çiplerinin test edilmesi; Doku çipleri, bir organın işlevlerini temsil eden, 3 boyutlu bir kalıpta insan hücrelerini içeren kabaca başparmak boyutunda cihazlardır. Bilim insanları, bu hücrelerin strese, ilaçlara ve genetik değişikliklere nasıl tepki verdiğini test etmeye çalıştı. Mikro yerçekiminin neden olduğu insan vücudundaki değişikliklerin çoğu (kas ve kemik kaybı gibi) yaşlanmayla ilişkili hastalıkların Dünya üzerindeki etkilerine benzer. Uzayda, bu değişiklikler Dünya’da olduğundan çok daha hızlı gerçekleşir. Bu, bilim insanlarının Dünya’da aylar veya yıllar alabilecek değişiklikleri modellemek için uzayda doku çiplerini kullanabilecekleri anlamına geliyor. Mikro yerçekiminin insan sağlığı üzerindeki etkisini daha iyi anlamak ve bu anlayışı Dünya’da daha iyi bir sağlığa dönüştürmek için istasyona akciğer, böbrek, beyin ve bağırsak davranışını taklit eden çipler gönderildi.

Alçak Dünya yörünge ekonomisini canlandırmak; Uydu konuşlandırmasından uzay içi araştırmaya kadar, şu anda 345 milyar doları aşan bir değere sahip canlı bir ticari uzay ekonomisi gelişti. Uzay istasyonu, bu büyümeyi desteklemenin önemli bir parçası oldu.

Uluslararası Uzay İstasyonu’nda salatalık ve turp yetiştirdiler

uzayda bitki yetiştirildi
Kaynak; NASA

Mikro yerçekiminde besin yetiştirmek; Ek besin yetiştirme yeteneği, insanların Dünya’dan daha uzağı keşfetmelerine yardımcı olabilir. Bu görevlere hazırlanmak için uzay istasyonunda bitki yetiştirmek için birçok teknik araştırıldı. 10 Ağustos 2015’te astronotlar uzayda yetiştirilen ilk salatalarını denedi ve astronotlar şimdi uzayda turp yetiştiriyor.

uluslararası uzay istasyonu bilimsel çalışmaları cubesats
Görüntü; NASA

CubeSats’in istasyondan konuşlandırılması; CubeSats, en küçük uydu türlerinden biridir ve uzayda bilim ve teknoloji çalışmalarını, görüntülerini gerçekleştirmek için daha ucuz bir yol olarak sunuldu. Şu anda uzay istasyonundan 250’den fazla CubeSats konuşlandırıldı. Bunların bazıları gezegenimizin görünümünü elde ederken, bazıları İnternet sağlıyor. Örneğin, Planet, her gün Dünya’nın yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını çekmek için CubeSats kurdu.

Uluslararası Uzay İstasyonu
Uluslararası Uzay İstasyonu, Filipinler sahili üzerinde yörüngede dönerken, bulutlu bir Filipin Denizi’ni görüntüledi. Kaynak; NASA

Gezegenimizi benzersiz bir perspektiften izlemek; Hem dahili hem de harici çeşitli enstrümanları barındırma kapasitesi, istasyonu Dünya’nın su, hava, kara kütleleri, bitki örtüsü ve daha fazlasını inceleyen araştırmacılar için sağlam bir platforma dönüştürürken onlara ek görünüm de sağlamıştır.

100 milyardan fazla kozmik parçacık hakkında veri toplandı; Birçok bilim insanı, yıldızların, gezegenlerin ve onları oluşturan moleküllerin, evrenin kütle enerji içeriğinin yüzde beşinden daha az olduğunu teorileştiriyor. Diğerleri, doğrudan tespit edilemeyen karanlık madde, görünmez maddedir. Alfa Manyetik Spektrometre – 02, 2011’den beri uzay istasyonundan bu maddenin kanıtını arıyor ve dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılara, evrenin neyden oluştuğunu ve nasıl başladığını belirlemeye yardımcı olabilecek veriler sağlıyor. Ayrıca, kozmik ışınlar, bu ışınların uzayda nasıl hareket ettiği ve onları neyin ürettiği hakkında veri topladı.

Pulsarların ve kara deliklerin daha iyi anlaşılması; Uzay istasyonunun dışına kurulan iki araç olan NICER ve MAXI, pulsarlar (atarca yıldızlar) ve kara delikler hakkındaki bilgilerimizi ilerletmek için birlikte çalıştı. MAXI, 2018’de gökyüzünde yeni bir X-ışını kaynağı tespit etti ve ona “MAXI J1820 + 070” adı verildi. Kısa bir süre sonra, NICER kaynağı izlemeye başladı ve onun Güneşimizin birkaç katı kütleye sahip bir kara delik içeren bir kara delik ikili sistemi olduğunu belirledi.

Öğrencileri araştırmacılar ve astronotlarla buluşturan programlar yapıldı

uluslararası uzay istasyonundaki çalışmalar
EarthKAM programının bir parçası olarak öğrenciler tarafından fotoğraflanan Avustralya’daki Drysdale Ulusal Parkı’ndaki yangın. Kaynak; EarthKAM

Yörüngedeki bir laboratuvara öğrenci erişimi; Uzay istasyonunu mikro yerçekimi araştırmaları için kullanan sadece şirketler ve profesörler değil. İstasyon, ilkokul çağındaki öğrencilere uzayda bilime erişim ve mikro yerçekiminin etkilerini inceleme fırsatı verdi. EarthKAM programına 950 binden fazla öğrenci katıldı ve öğrenciler, istasyon kameralarını kullanarak Dünya’nın fotoğraflarını çekti. Milyonlarca çocuk, öğrencilere uzay veya uzay simülasyonlu ortamlara maruz bırakılan domates tohumları sağlayan ve sınıflarda tohumların nasıl büyüdüğünü karşılaştırmalarına olanak tanıyan Tomatosphere’e de katıldı. Ayrıca öğrenciler, NASA’nın STEM on Station ve Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki amatör radyo aracılığıyla uzaydaki astronotlarla konuşma fırsatı buluyor.

Uzaydaki bilinmeyen mikropları tespit etme yeteneği; Mikropları tanımlamak için Dünya’ya geri göndermeye gerek kalmadan uzayda gerçek zamanlı olarak tanımlama yeteneğine sahip olmak, mikrobiyoloji ve uzay araştırmaları dünyası için devrim niteliğinde oldu. Space-3’teki Genes ekibi bu olasılığı 2017’de gerçeğe dönüştürdü.

Kolloid araştırma alanını açmak; Diş macunu, 3D (3 boyutlu) baskı, farmasötikler ve Mars’ta değişen kumların tespiti birbirleriyle hiç ilişkili görünmeyebilir ancak her biri uzay istasyonundaki kolloidler üzerine yapılan araştırmalar sayesinde yapılan iyileştirmelerden yararlanacak.

Akışkan fiziği araştırmalarının evrimi; Akışkanlar gezegenimizi kaplıyor ancak onları uzaya göndermek, nasıl aktıklarını daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir. Uzaydaki sıvıların incelenmesi, temel araştırmalardan, gelişmiş tıbbi cihazlardan ısı transfer sistemlerine kadar uzanan teknoloji uygulamalarının test edilmesine doğru ilerledi.

Mikro yerçekiminde 3D baskı; İlk ürün, 2014 yılında uzay istasyonunda 3D baskıydı. O zamandan beri, geri dönüştürülmüş malzemeler kullanarak ve hatta insan dokusunu basarak 3D baskı keşfedildi.

Doğal afetlere müdahale; Uzay mürettebatının el kamerası görüntülerinin temel bir bileşen olarak kullanılmasıyla istasyon, hem ABD’de hem de yurtdışında afet müdahale faaliyetlerini desteklemek için yörüngesel veri toplamada aktif bir katılımcı haline geldi.

Kaynak;

NASA 

Sizin yorumunuz nedir?

Your email address will not be published.