Nghiên cứu sinh vật phát triển trong môi trường không trọng lượng của không gian

Các nhà khoa học và kỹ sư đang phát triển dự án Spectrum dành cho Trạm Không gian Quốc tế để hỗ trợ các thí nghiệm nghiên cứu sinh vật khác nhau như thực vật, vi khuẩn hoặc giun phát triển dưới điều kiện trọng lực nhẹ. Kết quả từ dự án Spectrum sẽ làm sáng tỏ những sinh vật nào thích hợp nhất cho các chuyến bay dài hạn vào không gian.

 Tiến sĩ Scott Shipley đang thí nghiệm với dự án Spectrum

Theo Tiến sĩ Scott Shipley, kỹ sư dự án Spectrum tại Trung tâm Không gian Kennedy (NASA), điều làm cho hệ thống này trở nên độc nhất là nó sẽ cho phép các nhà khoa học quan sát thấy các gen hoạt động trong khi các sinh vật phát triển trong không gian.

Trong những thí nghiệm này, hạt giống cây trồng được đặt trên gel agar (một chất giống như thạch thu được từ tảo) trong đĩa Petri. Khi hạt giống nảy mầm và phát triển, chúng tiếp xúc với ánh sáng đỏ, xanh, trắng hoặc hồng ngoại, điều này giúp các nhà khoa học nghiên cứu sự phát triển và sinh lý của chúng trong môi trường không trọng lượng.

 Cây Arabidopsis thaliana được đặt trong một tấm Petri đặt vào hệ thống thử nghiệm Spectrum

Trong một thí nghiệm điển hình, một phi hành gia sẽ nạp tấm Petri vào thiết bị Spectrum, hệ thống sẽ tự động điều khiển nhiệt độ và thay đổi ánh sáng theo một chương trình mong muốn và được camera chụp lại hàng giờ. Các nhà khoa học trên trái đất sẽ nhận được bức ảnh thường xuyên của các cây trồng phát triển trong đĩa Petri. Các kết quả sẽ làm sáng tỏ cách cây phát triển khác nhau trong môi trường không trọng lượng của không gian.Các yếu tố môi trường như ánh sáng và trọng lượng nhẹ là những ảnh hưởng khác có thể xác định loại cây nào phù hợp nhất cho các chuyến bay dài.

 Bên trong Spectrum, thực vật được phơi ra ánh sáng kích thích màu xanh cho protein huỳnh quang xanh.

Gần đây, nhóm nghiên cứu đã tiến hành kiểm tra 14 ngày với cây con để đánh giá thí nghiệm Spectrum có đáp ứng các tiêu chuẩn thiết kế của NASA hay không, để xác định xem hiệu suất của thiết bị có chứng tỏ nó đã sẵn sàng cho việc chế tạo và lắp ráp quy mô toàn diện hay không.TS Shipley nói: "Mẫu thử nghiệm này đã vượt qua bài kiểm tra và được đánh giá là vượt trội tất cả các yêu cầu và mục tiêu của chúng ta bây giờ là chuẩn bị sẵn bộ Spectrum và cho sứ mệnh nghiên cứu trên trạm không gian vào giữa năm 2018".

Hoàng Mai

(lược dịch theo NASA)