Миссия Танпопо
Миссия Танпопо — это орбитальный астробиологический эксперимент, исследующий потенциальный межпланетный перенос жизни , органических соединений и возможных земных частиц на низкой околоземной орбите. Цель — оценить гипотезу панспермии и возможность естественного межпланетного транспорта микробной жизни, а также пребиотических органических соединений.
Фаза сбора и экспонирования проходила с мая 2015 года по февраль 2018 года с использованием открытой установки, расположенной снаружи Кибо, японского экспериментального модуля Международной космической станции . [1] Миссия, спроектированная и выполненная Японией, использовала силикагель сверхнизкой плотности ( аэрогель ) для сбора космической пыли . [2] который анализируется на наличие соединений и микроорганизмов, связанных с аминокислотами, после их возвращения на Землю. [3] Последние образцы были взяты в феврале 2018 года, анализы продолжаются. [4] Главным исследователем является Акихико Ямагиси, возглавляющий группу исследователей из 26 университетов и институтов Японии, включая JAXA .
Миссия
[ редактировать ]
Эксперименты по захвату и воздействию в миссии Танпопо были призваны подтвердить гипотезу о том, что внеземные органические соединения сыграли важную роль в зарождении первой земной жизни, а также проверить гипотезу панспермии. Если миссия Танпопо сможет обнаружить микробы на большей высоте низкой околоземной орбиты (400 км), это поддержит возможную межпланетную миграцию земной жизни. [5] [6] Миссия была названа в честь растения одуванчика (Танпопо), потому что семена растения напоминают семена форм жизни, распространяющихся в космосе.
Облучения миссии Танпопо проходили на Открытом объекте, расположенном снаружи модуля Кибо МКС, с мая 2015 года по февраль 2018 года. [4] Он собирал космическую пыль и подвергал воздействию обезвоженных микроорганизмов за пределами Международной космической станции, находясь на орбите в 400 км (250 миль) над Землей. проверят некоторые аспекты панспермии, гипотезы экзогенезного Эти эксперименты происхождения жизни, распространяемой метеороидами , астероидами , кометами и космической пылью . [7] Эта миссия также проверит, могут ли земные микробы (например, аэрозоли, содержащие микробные колонии) присутствовать, даже временно и в лиофилизированной форме, на высотах низкой околоземной орбиты. [7]
К трем ключевым микроорганизмам относятся виды Deinococcus : D. radiodurans , D. aerius и D. aetherius . [8] Контейнеры с дрожжами и другими микробами также были размещены снаружи модуля «Кибо», чтобы проверить, могут ли микробы выжить в суровых холодных условиях космического пространства . Кроме того, оценивая извлеченные образцы подвергшихся воздействию земных микробов и астрономических органических аналогов на панелях воздействия, они могут исследовать их выживаемость и любые изменения в продолжительности межпланетного транспорта.
Исследователи также стремятся поймать органические соединения и пребиотические органические соединения, такие как аминокислоты , дрейфующие в космосе. [9] Миссия собирала космическую пыль и другие частицы в течение трех лет, используя двухслойный аэрогель- коллектор из силикагеля сверхнизкой плотности с плотностью 0,01 г/см3 (0,0058 унций/куб.дюйм) для верхнего слоя и ~0,03 г/см3. (0,017 унции/куб. дюйм) для базового слоя. [7] Некоторые коллекторы аэрогеля заменялись каждые один-два года до февраля 2018 года. [9] [4]
Официальное кодовое название эксперимента МКС - «Астробиология Японии», что означает «Эксперименты по астробиологическому воздействию и захвату микрометеороидов». [10]
Цели
[ редактировать ]Цели Танпопо заключаются в следующих 6 темах: [11]
- Источники органических соединений на поверхности Земли [12]
- Органические соединения на микрометеоритах подвергаются воздействию космической среды перед возвращением на Землю для анализа.
- Возможность обнаружения наземных микробов на высоте орбиты МКС за счет процессов извержений вулканов, гроз, ударов метеоритов и электромагнитных полей вокруг Земли
- Выживание некоторых видов микробов в космической среде
- Улавливание искусственных микрочастиц (космического мусора) аэрогелем
- Две плотности аэрогеля для улавливания частиц, движущихся с высокой скоростью.
Анализы
[ редактировать ]Аэрогели были помещены и извлечены с помощью роботизированной руки за пределами Кибо. Образцы первого года были возвращены на Землю в середине 2016 года. [12] панели второго года были возвращены в конце 2017 года, а экспозиция последнего комплекта завершилась в феврале 2018 года. [4] Последние аэрогели были помещены в «капсулу приземления и возврата» в начале 2018 года и отправлены на Землю для возвращения. [7] После извлечения аэрогелей ученые исследуют захваченные микрочастицы и образовавшиеся следы с последующими микробиологическими, органохимическими и минералогическими анализами. Частицы, потенциально содержащие микробы, будут использоваться для ПЦР-амплификации генов рРНК с последующим секвенированием ДНК . [13]
Ранние результаты миссии по первому образцу свидетельствуют о том, что некоторые скопления микроорганизмов могут выжить в космосе в течение как минимум одного года. [14] Это может поддержать идею о том, что скопления микроорганизмов размером более 0,5 миллиметра могут быть одним из способов распространения жизни с планеты на планету. [14] Было также отмечено, что восстановление разложение глицина было меньшим, чем ожидалось, а . гидантоина было намного ниже, чем глицина [3]
В августе 2020 года ученые сообщили, что бактерии с Земли, в частности бактерии Deinococcus radiodurans , обладающие высокой устойчивостью к опасностям окружающей среды , выживают в космическом пространстве в течение трех лет , согласно исследованиям, проведенным на Международной космической станции. Эти результаты подтверждают идею панспермии, гипотезу о том, что жизнь существует во Вселенной , распределенной различными способами, включая космическую пыль , метеороиды , астероиды , кометы , планетоиды или загрязненные космические корабли . [15] [16]
См. также
[ редактировать ]
- Астробиология - наука, изучающая жизнь во Вселенной.
- Бион - советский и российский космический корабль, предназначенный для биологических экспериментов в космосе.
- БИОПАН - исследовательская программа ЕКА по изучению воздействия космической среды на биологический материал.
- Биоспутниковая программа - серия из трех спутников НАСА для оценки воздействия космического полета на живые организмы.
- EXPOSE – Внешний комплекс на МКС, посвященный астробиологическим экспериментам.
- Список микроорганизмов, испытанных в космосе
- O/OREOS - наноспутник НАСА с двумя астробиологическими экспериментами на борту.
- OREOcube - эксперимент ЕКА по изучению воздействия космического излучения на органические соединения.
- Звездная пыль – Четвертая миссия программы Discovery; образец возврата из периодической миссии Comet Wild 2
Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Статус НАСА МКС на орбите, 13 мая 2015 г.
- ^ Табата, М; Имаи, Э; Яно, Х; Хашимото, Х; Каваи, Х; и др. (2014). «Проектирование коллектора космической пыли на основе кремнезема-аэрогеля для миссии Танпопо на борту Международной космической станции». Труды Японского общества аэронавтики и космических наук, Aerospace Technology Japan . 12 (ИСТС 29): ПК_29–Пк_34. arXiv : 1406.3160 . Бибкод : 2014JSAST..12.Pk29T . дои : 10.2322/tastj.12.Pk_29 . S2CID 118448985 .
- ^ Jump up to: а б Текущее состояние экспериментов по воздействию органических веществ в миссии Танпопо (PDF) . К. Кобаяси, Х. Мита, Х. И. Кебукава, К. Накагава, Э. Имаи, Х. Яно, Х. Хасимото, С. Ёкобори, А. Ямагиси. ДЖАКСА. Январь 2017.
- ^ Jump up to: а б с д Танпопо — Продолжительность экспедиции . Опубликовано НАСА.
- ^ Эксперимент по воздействию микробов в космосе на Международной космической станции (МКС), предложенный в рамках миссии «Танпопо» . Research Gate, июль 2010 г.
- ^ Операция на орбите, первоначальный анализ образцов и результаты курирования образцов коллекции первого года проекта Танпопо . Х. Яно, С. Сасаки, Дж. Имани, Д. Хорикава, А. Ямагиши8 и др. Лунная и планетарная наука XLVIII (2017)
- ^ Jump up to: а б с д « Эксперимент Танпопо по астробиологическому воздействию и захвату микрометеороидов на борту открытого объекта МКС-JEM ». (PDF) Х. Яно, А. Ямагиси, Х. Хашимото1, С. Ёкобори, К. Кобаяши, Х. Ябута, Х. Мита, М. Табата Х., Каваи, М. Хигасиде, К. Окудайра, С. Сасаки , Э. Имаи, Ю. Кавагути, Ю. Учибори11, С. Кодайра и группа проекта Танпопо. 45-я конференция по науке о Луне и планетах (2014 г.).
- ^ Кавагути, Ю.; Ян, Ю.; Кавашири, Н.; Сираиси, К.; Такасу, М.; Наруми, И.; Сато, К.; Хашимото, Х.; Накагава, К.; Танигава, Ю.; Момоки, Ю.Х.; Танабэ, М.; Сугино, Т.; Такахаши, Ю.; Симидзу, Ю.; Ёсида, С.; Кобаяши, К.; Ёкобори, С.; Ямагиши, А. (2013). «Возможный межпланетный перенос микробов: оценка жизнеспособности видов Deinococcus в условиях окружающей среды МКС для проведения экспериментов по воздействию микробов в миссии Танпопо». Ориг Лайф Эвол Биосф . 43 (4–5): 411–28. Бибкод : 2013OLEB...43..411K . дои : 10.1007/s11084-013-9346-1 . ПМИД 24132659 . S2CID 15967438 .
- ^ Jump up to: а б Миссия Танпопо по поиску в космосе истоков жизни . The Japan News , 16 апреля 2015 г.
- ^ Коттен, Эрве; Котлер, Джулия Мишель; Билли, Даниэла; Кокелл, Чарльз; Деметс, Рене; Эренфройнд, Паскаль; Эльзессер, Андреас; д'Андекур, Луи; ван Лун, Джек JWA; Мартинс, Зита; Онофри, Сильвано; Куинн, Ричард С.; Раббоу, Эльке; Реттберг, Петра; Рикко, Антонио Дж. (2017). «Космос как инструмент астробиологии: обзор и рекомендации для экспериментов на околоземной орбите и за ее пределами» . Обзоры космической науки . 209 (1): 83–181. дои : 10.1007/s11214-017-0365-5 . ISSN 1572-9672 .
- ^ Эксперименты по астробиологическому воздействию и захвату микрометеороидов (Танпопо) . 18 октября 2017. Хидеюки Ватанабэ. ДЖАКСА. Опубликовано НАСА.
- ^ Jump up to: а б Кавагути, Юко; и др. (13 мая 2016 г.). «Исследование межпланетного переноса микробов в ходе миссии Танпопо на открытом объекте Международной космической станции». Астробиология . 16 (5): 363–376. Бибкод : 2016AsBio..16..363K . дои : 10.1089/ast.2015.1415 . ПМИД 27176813 .
- ^ Миссия Танпопо: Астробиологические эксперименты по выявлению и улавливанию микробов и микрометеороидов . (PDF) Юко Кавагути. 2014.
- ^ Jump up to: а б Первые результаты миссии Танпопо показывают, что микробы могут выжить в космосе . Американский геофизический союз – Геокосмос. Ларри О'Хэнлон. 19 мая 2017 г.
- ^ Стрикленд, Эшли (26 августа 2020 г.). «Согласно новому исследованию, бактерии с Земли могут выжить в космосе и выдержать путешествие на Марс» . Новости CNN . Проверено 26 августа 2020 г. .
- ^ Кавагути, Юко; и др. (26 августа 2020 г.). «Повреждение ДНК и динамика выживания гранул дейнококковых клеток в течение 3 лет воздействия космического пространства» . Границы микробиологии . 11 : 2050. doi : 10.3389/fmicb.2020.02050 . ПМЦ 7479814 . ПМИД 32983036 .
