إلفيس في المدار: مجهر ثلاثي الأبعاد جديد يصل إلى محطة الفضاء الدولية لدراسة الميكروبات في الفضاء
إلفيس في المدار: مجهر ثلاثي الأبعاد جديد يصل إلى محطة الفضاء الدولية لدراسة الميكروبات في الفضاء
وصل للتو إلى محطة الفضاء الدولية مجهر جديد للمساعدة في دراسة قدرة الحياة على التكيف في ظل الظروف القاسية باستخدام تقنية تصوير مبتكرة.
تم رعاية نظام التصوير الحجمي للحياة الموجودة، أو ELVIS، من قبل المختبر الوطني لمحطة الفضاء الدولية وتم تطويره من قبل باحثين في جامعة بورتلاند الحكومية (PSU)، بالشراكة مع مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في جنوب كاليفورنيا.
وصلت الأداة إلى المختبر المداري هذا الصباح (22 أبريل) على متن كبسولة شحن SpaceX Dragon، والتي تحمل مهمة خدمات الإمداد التجارية الثانية والثلاثين للشركة لصالح وكالة ناسا.
يستخدم ELVIS تقنية التصوير المجسم المتطورة لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد للميكروبات وخلايا أخرى. تهدف المهمة إلى دراسة كيفية تكيف الحياة المجهرية مع بيئة الفضاء القاسية؛ وقد تساعد نتائجها العلماء في نهاية المطاف على تحديد وجود حياة على كواكب وأقمار أخرى، مثل قمر أوروبا التابع للمشتري وقمر إنسيلادوس التابع لزحل، وفقًا لأعضاء الفريق.
البحث عن حياة فضائية
بخلاف المجاهر ثنائية الأبعاد التقليدية، يُمكّن نظام ELVIS الباحثين من مراقبة البنية المعقدة للخلايا الحية وسلوكها في صورة حجمية. يُتيح النظام إجراء تقييمات بيولوجية مُفصّلة لكيفية تغير الخلايا في ظل انعدام الجاذبية – وهي حالة لا تتاح إلا للباحثين على متن محطة الفضاء الدولية.
وقال جاي نادو، أستاذ الفيزياء في جامعة ولاية بنسلفانيا والباحث الرئيسي في المشروع، في بيان صادر عن الجامعة: "نحن سعداء للغاية بالاستفادة من مختبر محطة الفضاء الدولية الوطني لإعداد ELVIS لأدواره المستقبلية في مهام استكشاف الفضاء".
وأضاف نادو: "إن التشغيل الناجح لجهاز ELVIS في الظروف الصعبة للفضاء لا يمهد الطريق لاستخدامه في البيئات خارج الأرض فحسب، بل يحمل أيضًا تأثيرات على تعزيز الأبحاث الطبية الحيوية والميكروبيولوجية على كوكبنا".
كان نادو أول من اقترح استخدام المجهر الهولوغرافي كتقنية للبحث عن الحياة في عام 2017، في ورقة بحثية زعم فيها أنه قد يتمكن من اكتشاف علامات دقيقة للحياة قد تفوتها المجاهر ثنائية الأبعاد العادية.
قالت نادو في عام 2017، عندما كانت أستاذة أبحاث في الهندسة الطبية والفضاء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا: "من الصعب التمييز بين الميكروب وذرة الغبار أكثر مما تظن".
وأضافت أن "المجهر الرقمي المجسم يسمح لك برؤية وتتبع حتى أصغر الحركات".
قصص ذات صلة:
لا تسمح هذه القدرة بتحديد الميكروبات بين المواد الخاملة فحسب، كما اقترحت نادو وزملاؤها في تلك الورقة البحثية عام ٢٠١٧، بل تُمكّن أيضًا من تتبع التغيرات الخلوية التي قد لا تظهر بوضوح من خلال التصوير المسطح ثنائي الأبعاد. لذا، يستطيع نظام ELVIS رؤية التغيرات المُستحثة في بنية الخلية في الظروف الفضائية القاسية بشكل أفضل من الصورة ثنائية الأبعاد.
خلال مهمتها في محطة الفضاء الدولية، ستدرس مركبة ELVIS كائنين حيين على الأرض معروفين بمتانتهما وقدرتهما على التكيف: يوجلينا جراسيليس ، وهي طحلب دقيق شديد التكيف، وكولويليا سايكريريثريا ، وهي بكتيريا محبة للبرد تعيش في أعماق المحيطات. من خلال تحليل هذه الكائنات الحية في ظل انعدام الجاذبية، يهدف العلماء إلى الكشف عن التغيرات الملحوظة والجينية التي قد تساعد على استمرار الحياة في بيئات فضائية غير مألوفة.
تم تصميم ELVIS للعمل في ظروف الفضاء، وهو يتضمن مكونات متينة تتطلب صيانة منخفضة وميزات أتمتة تقلل من الحاجة إلى تدخل رواد الفضاء، مما يسمح بإجراء التجارب بأقل قدر من الاضطراب، كما قال أعضاء فريق المهمة.
