بهترین عکس‌های علمی ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال ۲۰۲۱
با رسیدن به پایان سال ۲۰۲۱، ناسا برخی از بهترین عکس‌های آزمایش‌های علمی ایستگاه فضایی بین‌المللی را به‌اشتراک گذاشته است که تحقیقات و دیگر کارهایی را که در آنجا انجام می‌شود، نشان می‌دهد.
در طول سالی که گذشت، چندین فضاپیمای سایوز فضانوردان را به ایستگاه بردند و بازگرداندند. یک فضاپیمای باری ارتقا یافته‌ی دراگون تحقیقات حساس به زمان را به دانشمندان روی زمین بازگرداند. فضانوردان ۱۳ راهپیمایی فضایی انجام دادند که کار آن‌ها شامل نصب پنل‌های خورشیدی جدید برای تقویت انرژی ایستگاه و ارتقای منبع تغذیه‌ی ایستگاه بود. فلفل تند و کاهو به‌عنوان بخشی از تحقیقات گیاهی که ما را برای مأموریت‌های اعماق فضا آماده می‌کرد، برداشت شدند و فناوری‌هایی برای مأموریت‌های آتی آرتمیس به ماه آزمایش شدند.
پرورش گیاه
برخی از جالب‌ترین عکس‌های آزمایش‌های ایستگاه فضایی در سال ۲۰۲۱ مربوط به فضانوردانی است که در حال رشد و مراقبت از سبزیجات هستند. همان‌طور که در این عکس دیده می‌شود «مایکل هاپکینز» (Michael Hopkins) فضانورد ناسا از عطر پاک چوی بسیار کوچک که در ایستگاه فضایی رشد می‌کند، لذت می‌برد. این گیاهان برای مطالعه‌ای با نام «وجی» (Veggie) که کشاورزی فضایی را برای پشتیبانی از فضانوردان در مأموریت‌های آینده به ماه یا مریخ بررسی می‌کند، پرورش داده شدند. هاپکینز در طول مأموریت خود نخستین پیوند گیاه در فضا را انجام داد.
تند و آتشین
تجهیزات دیگری که در ایستگاه فضایی بین‌المللی برای پرورش غذا استفاده می‌شود، زیستگاه گیاهی پیشرفته است که در آن فضانوردان برای نخستین بار در سال ۲۰۲۱ فلفل تند پرورش دادند. این شاهکار چشمگیر، طولانی‌ترین آزمایش گیاهی در ایستگاه فضایی بین‌المللی بود که در مجموع ۱۳۷ روز طول کشید.
هر دو مأموریت کرو-۲ و کرو-۳ اولین محصول فلفل تند را در آزمایش زیستگاه گیاهی-۴ (Plant Habitat-04) برداشت کردند. در تصویر اول «کایلا بارون» (Kayla Barron) فضانورد ناسا خوشحال از برداشت محصول، در مقابل دومین محصول فلفل چیلی شناور است. فلفل‌های تند و زیستگاهی که در آن رشد می‌کنند را می‌توان در اینجا دید. در تصویر دوم هم فضانوردان با فلفل‌هایی که برای خوردن برداشت کرده‌اند عکس می‌گیرند.
عضله‌سازی
«توماس پسکی» (Thomas Pesquet) فضانورد آژانس فضایی اروپا روی بررسی عضلات کاردینال در گلاوباکس علوم حیات (LSG) در آزمایشگاه کار می‌کند. این مطالعه بررسی می‌کند که آیا چنین بافت‌های مهندسی‌شده‌ی کشت شده در فضا، می‌توانند مدل مطلوبی برای مطالعه‌ی از دست دادن عضله و ارزیابی درمان‌های احتمالی پیش از آزمایش‌های بالینی ارائه کنند یا خیر.
نمای طوفان
در این تصویر، طوفان «لری» (Larry) از پنجره‌ی کوپولا (Cupola) ایستگاه به تصویر کشیده شده است. در تصویر پایین «ماتیاس مورر» (Matthias Maurer) فضانورد آژانس فضایی اروپا (ESA) دوربینی را در داخل پنجره‌ی کوپولای ایستگاه نگه داشته است، جایی که فضانوردان از سیاره‌ی ما عکس می‌گیرند.
فعالیت مشاهدات زمین خدمه‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی، یکی از راه‌هایی است که چگونگی تغییر سیاره‌ی ما در طول زمان را ثبت می‌کند. از تغییرات ناشی از انسان، مانند رشد شهری و ساخت مخازن تا رویدادهای پویای طبیعی مانند طوفان، سیل و فوران‌های آتشفشانی همه از مدار زمین به‌خوبی دیده می‌شوند.
بازی و آموزش
در تصویر بالا «شانون واکر» (Shannon Walker) فضانورد ناسا و «سویچی ناگوچی» (Soichi Noguchi) فضانورد آژانس کاوش‌‌های هوافضای ژاپن (JAXA) در طول یک جلسه‌ی رادیویی غیررسمی در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ARISS) با دانش‌آموزان دبیرستان دوره اول «هیساگی» (Hisagi) در زوشی ژاپن عکس می‌گیرند.
در عکس دیگری هم «راجا چاری» (Raja Chari) با دانش‌آموزان مدارس پاماهو (Colegio Pumahue) شیلی صحبت کرد. هدف از این برنامه برانگیختن علاقه‌ی دانش‌آموزان به ریاضیات و علوم و الهام بخشیدن به نسل بعدی کاشفان است. دانش‌آموزان منتخب درباره‌ی ایستگاه، امواج رادیویی و موضوعات دیگر می‌آموزند و پیش از تماس برنامه‌ریزی شده‌ی خود، پرسش‌هایی را آماده می‌کنند.
آتش‌افروزی
این تصویر شعله‌ای داغ از پروپان رقیق‌شده با نیتروژن را نشان می‌دهد که در ایستگاه فضایی داخل قفسه‌ی یکپارچه شده‌ی احتراقی ایجاد شده است. این شعله به‌عنوان بخشی از «بررسی شعله‌های سرد با گازها» شکل گرفت که هدف آن درک بهتر شعله‌هایی است که در دماهای بسیار پایین می‌سوزند. بدون خاصیت شناوری، دوده مدت بیشتری در شعله باقی می‌ماند و خوشه‌های بزرگی را تشکیل می‌دهد. در طول مأموریت کرو-۲ محققان به نخستین احتراق شعله‌های سرد در فضا دست یافتند.
پالایش بلورهای ریزگرانش
«مایکل هاپکینز» (Michael Hopkins) اجزای آزمایش «بلورهای پروتئین در زمان واقعی-۲» (Real-time Protein Crystal Growth-2) را برای بازگشت و تجزیه‌وتحلیل روی زمین بسته‌بندی می‌کند. این مطالعه‌ی بیوتکنولوژی به دنبال نشان دادن روش‌های تازه برای تولید بلورهای پروتئینی با کیفیت بالا در ریزگرانش و شناسایی هدف‌های احتمالی برای داروها به‌منظور درمان بیماری‌ها در زمین است.
آرایه‌های خورشیدی
یکی از رویدادهای بزرگ امسال در ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال جاری، نصب آرایه‌های خورشیدی جدید برای جایگزینی آرایه‌های خورشیدی قدیمی بود که هم‌اکنون برق ایستگاه را تأمین می‌کنند. برخی از آن‌ها ۲۰ سال قدمت دارند.
آرایه‌های خورشیدی جدید ایستگاه به نام «آی‌روزا» (iROSA) کوچک‌تر از آرایه‌های قدیمی هستند اما توان بیشتری ارائه می‌کنند. روند ارتقا از آرایه‌های قدیمی به آرایه‌های جدید با یک سری پیاده‌روی فضایی در سال ۲۰۲۱ آغاز شد.
در این تصویر شین کیمبرو فضانورد ناسا دومین آرایه‌ی خورشیدی رول شده‌ی ایستگاه فضایی را به سمت سازه‌ی خرپایی پورت-۶ برای نصب با کمک همکارش توماس پسکی از آژانس فضایی اروپا، حمل می‌کند. این نوع آرایه‌ی خورشیدی ابتدا در سال ۲۰۱۷ آزمایش شده بود تا استحکام و دوام آن مشخص شود.
همکاری علمی
همکاری بین‌المللی برای انجام تحقیقات ایستگاه از سراسر جهان مهم است. در تصویر بالا، کیمبرو، فضانورد ناسا و «اولگ نویتسکی» (Oleg Novitskiy) کیهان‌نورد آژانس فضایی روسیه، سخت‌افزاری را برای نصب در گلاوباکس علوم ریزگرانشی (MSG) ماژول آزمایشیگاهی «دستینی» (Destiny) آمریکا باز می‌کنند.
در این تصویر پایین هم فضانورد پسکی از آژانس فضایی اروپا و «آکیهیکو هوشیده» (Akihiko Hoshide) از ژاپن سخت‌افزار تحقیقاتی داخل ماژول آزمایشگاهی «کلمبوس» (Columbus) را بررسی می‌کنند.
جابه‌جایی بیولوژیکی
فضانورد ناسا «مارک ونده هی» (Mark Vande Hei) تلاش می‌کند تا «پلتفرم چندکاره‌ی شتاب-متغیر» (Multi-use Variable-g Platform) یا MVP را در ماژول آزمایشگاهی «کیبو» (Kibo) جابه‌جا کند. MVP یک بستر تحقیقاتی زیست‌شناسی فضایی است که می‌تواند تا ۲ گرم گرانش مصنوعی تولید کند و نمونه‌هایی مانند مگس‌های میوه، کرم‌های مسطح، گیاهان، ماهی‌ها، سلول‌ها، کریستال‌های پروتئینی و بسیاری چیزهای دیگر را در خود جای دهد.
سفر در اطراف ایستگاه
هنگام خروج کرو-۲ در ۸ نوامبر ۲۰۲۱ (۱۷ آبان ۱۴۰۰) زمانی که فضانوردان مأموریت «کرو-۲» (Crew-2) ایستگاه را ترک کردند، یک مانور اولیه انجام دادند و اطراف آزمایشگاه مداری زمین چرخیدند تا از آن تصویربرداری کنند. این تصویر ایستگاه فضایی بین‌المللی از فضاپیمای سرنشین‌دار دراگون «ایندیور» (Endeavour) در هنگام همین پرواز به دور ایستگاه گرفته شده است. ایستگاه فضایی به مدت ۲۱ سال پیوسته سکونتگاه انسان و پشتیبان بسیاری از پیشرفت‌های علمی بوده است.
علوم گلاوباکس
فضانوردان ناسا «ویکتور گلاور» (Victor Glover) و مایک هاپکینز هنگام انجام عنملیات برای آزمایش «تحقیق جوندگان-۱۰» (Rodent Research-10) داخل LSG برای گرفتن عکس مکث می‌کند. گلاوباکس‌های مانند این، به خدمه امکان می‌دهد تا روی آزمایش‌ها کار کنند؛ بدون اینکه آن‌ها را آلوده کنند یا نگران دور شدن نمونه‌ها هنگام تحقیقات باشند.
تحویل آزمایش‌های علمی
چندین مأموریت تدارکاتی تجاری، آزمایش‌ها و تجهیزات علمی جدیدی را در طول سال به آزمایشگاه مداری زمین منتقل کردند. ازجمله شانزدهمین مأموریت تدارکاتی تجاری نورثروپ گرامن در تصویر بالا و و فضاپیمای باری دراگون اسپیس‌ایکس در بیست‌وسومین مأموریت تجاری این شرکت برای ناسا که در تصویر پایین دیده می‌شود.
جعبه‌گشایی پس از سفری طولانی
اعضای تیم آزمایش ذخیره‌سازی سرد، آزمایش علمی «روتیفر-بی۲» (Rotifer-B2) را ۱۴ ژانویه‌ی ۲۰۲۱ (۲۵ دی ۱۳۹۹) در مرکز پردازش فضایی کندی ناسا در فلوریدا باز می‌کنند. این آزمایش توسط فضاپیمای بیست‌ویکمین مأموریت اسپیس‌ایکس برای تأمین مجدد ایستگاه به زمین بازگشت.
یک به‌روزرسانی جالب
یکی دیگر از ماجراهای سرگرم‌کننده‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال جاری استفاده از هدست واقعیت افزوده‌ی هولولنز مایکروسافت برای کمک به ارتقای «آزمایشگاه اتم سرد» (Cold Atom Lab) یا CAL ایستگاه بود. این نخستین آزمایشگاه علوم کوانتوم در مدار زمین است و میزبان آزمایش‌هایی است که رفتار بنیادین اتم‌ها را بررسی می‌کنند.
«مگان مک‌آرتور» (Megan McArthur) فضانورد ناسا از این هدست برای آزمایش اینکه آیا واقعیت افزوده می‌تواند راهی مفید برای کمک به فضانوردان در نگهداری و ارتقای سخت‌افزار ایستگاه باشد، استفاده کرد.
نزدیک شدن به کلوئیدها
«کیت روبینز» (Kate Rubins) فضانورد ناسا مطالعه‌ی ACE-T-Ellipsoids را داخل ماژول میکروسکوپ نوری، که در سال ۲۰۲۱ بازنشسته شد، راه‌اندازی کرد. این تحقیق کلوئیدهای سه‌بعدی پیچیده، ذرات کوچک معلق در یک محیط سیال، را طراحی و مونتاژ می‌کند و چگالی و رفتار آن‌ها را کنترل می‌کند.
بافت قلب
این عکس نمای نزدیک از تبادل رسانه‌های کشت سلولی در محفظه‌ای حاوی بافت‌های مهندسی شده‌ی قلب به‌عنوان بخشی از آزمایش قلب کاردینال در ایستگاه فضایی را نشان می‌دهد. این تحقیق چگونگی تأثیر تغییرات گرانش را بر سلول‌های قلبی عروقی در سطوح سلولی و بافتی تجزیه‌وتحلیل می‌کند.
نتایج این آزمایش می‌تواند درک جدیدی از مشکلات قلبی در زمین ارائه دهد، به شناسایی درمان‌های تازه کمک و از توسعه‌ی اقدامات غربالگری برای پیش‌بینی خطرات قلبی عروقی پیش از پرواز فضایی پشتیبانی کند.
دستیاران رباتیک
شین کیمبرو داخل ماژول آزمایشگاهی کیبو با دستیارهای رباتیک پرواز آزاد «استروبی» (Astrobee) همراه شده است. او پروازهای آزاد ربات‌های مکعبی-شکل را هنگام آزمایش روش‌های قرار ملاقات خودکار، زیرنظر گرفت.
مطالعه‌ی فیزیک سیال
نمای نزدیک از مایع قرمز رنگ در حال حرکت در مطالعه‌ی «مدیریت آب گیاهان» (Plant Water Management) شماره ۳ و ۴ ایستگاه فضایی بین‌المللی دیده می‌شود. این تحقیق اقدامات غیرفعال را برای کنترل تحویل و جذب مایعات در سیستم‌های رشد گیاهان نشان می‌دهد.
کاهش گرانش باعث ایجاد چالش‌هایی در تأمین مایعات و تغذیه‌ی کافی برای رشد گیاهان می‌شود. این تحقیق استفاده از سایر خواص فیزیکی را برای جایگزینی تأثیر گرانش را بررسی می‌کند.
درمان سنگ کلیه
مگان مک‌آرتور سخت‌افزار «سلول‌های کلیه-۰۲» (Kidney Cells-02) را از آزمایشگاه Automated Bioproduct Laboratory جدا و عناصر داخل MSG را تعویض می‌کند. این آزمایش از یک مدل سلول سه‌بعدی کلیه که به‌عنوان تراشه بافتی شناخته می‌شود، برای بررسی اثرات ریزگرانش بر تشکیل ریزبلورها (میکروکریستال‌ها) در لوله‌های کلیه استفاده می‌کند. نتایج آزمایش می‌تواند به طراحی درمان‌های بهتر برای شرایطی مانند سنگ کلیه و از دست دادن استخوان برای فضانوردان و پوکی استخوان برای افراد روی زمین بینجامد.
عکس‌ها: بهترین آزمایش‌های علمی سال ۲۰۲۱ در ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA
منابع: Digital Trends, NASA
