जब नासा का आर्टेमिस 1 फ्लोरिडा में एक लॉन्च पैड से सोमवार को जल्द से जल्द उड़ान भरेगा, तो यह चंद्रमा की परिक्रमा करने और पृथ्वी पर लौटने के लिए 42-दिवसीय मिशन पर कोई मानव दल नहीं ले जाएगा। लेकिन रॉकेट पर किए गए प्रयोगों से एक भयावह समस्या का समाधान हो सकता है जो लंबी अवधि की मानव अंतरिक्ष उड़ान के रास्ते में खड़ी है: ब्रह्मांडीय विकिरण।

1969 में जब अपोलो 11 चंद्रमा पर उतरा, तब ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय के दवा वैज्ञानिक कोरी निस्लो सिर्फ एक बच्चा था। मानव दल ने पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रदान किए गए ब्रह्मांडीय विकिरण के खिलाफ सुरक्षा से परे चंद्र सतह पर एक दिन से भी कम समय बिताया, जो इसे विक्षेपित करता है वैन एलन ग्रह के चारों ओर बेल्ट करता है।

इस दिसंबर में पचास साल पहले पूरी हुई चंद्रमा की आखिरी मानव यात्रा अपोलो 17 सिर्फ 12 दिनों तक चली थी।

“एक बार जब आप वैन एलन बेल्ट की सुरक्षा छोड़ देते हैं,” निस्लो ने कहा, “वर्तमान में कोई परिरक्षण उपलब्ध नहीं है जो ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव से चालक दल के सदस्यों सहित जैविक सामग्री की रक्षा कर सकता है।”

उन प्रभावों में मोतियाबिंद विकसित होने की संभावना से लेकर कैंसर तक सब कुछ शामिल हो सकता है। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) पृथ्वी की निचली कक्षा (LEO) में है और ISS पर सवार अंतरिक्ष यात्री पृथ्वी के सुरक्षात्मक मैग्नेटोस्फीयर के अंदर हैं।

देखो | मुख्य अंतरिक्ष यात्री का कहना है कि नासा की जगहें चंद्रमा पर नहीं मंगल पर हैं:

नासा के आर्टेमिस कार्यक्रम ने चंद्रमा, फिर मंगल पर दृष्टि स्थापित की

नासा का कहना है कि आर्टेमिस कार्यक्रम का लक्ष्य मंगल पर एक दिन की लैंड करना है। लेकिन सबसे पहले, अंतरिक्ष एजेंसी को एक बार फिर चंद्रमा पर उतरने के लिए आर्टेमिस मिशन की जरूरत है।

लेकिन चंद्रमा के लिए विस्तारित मिशन और नासा को जो उम्मीद है वह मंगल पर लगभग दो साल की वापसी यात्रा हो सकती है जो गंभीर जोखिम पैदा करती है।

“सच कहूं तो अगर हम मंगल ग्रह पर जा रहे हैं, तो वापसी यात्रा एक चालक दल के सदस्य को विकिरण की स्वीकार्य सीमा के 10 से 100 गुना के बीच उजागर करेगी, ” निस्लो ने कहा।

50 वर्षों में पृथ्वी की कक्षा से परे पहला जैविक पदार्थ

निस्लो और उनके सहयोगी नासा के साथ ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव को कम करने के लिए जो काम कर रहे हैं, वह 50 वर्षों में पृथ्वी की कक्षा से परे पहली जैविक सामग्री भेजेगा। और मांस और रक्त अंतरिक्ष यात्रियों के लिए स्टैंड-इन कुछ ऐसा है जो ज्यादातर लोगों की पेंट्री में होता है: खमीर।

निस्लो ने कहा, “भले ही खमीर और मनुष्य एक लाख वर्षों के विकासवादी समय से अलग हो गए हों, लेकिन सभी खमीर जीनों में से आधे मानव जीन के समान ही कार्य करते हैं।”

यीस्ट, एक एकल-कोशिका वाले सूक्ष्मजीव में लगभग 6,000 जीन होते हैं। ट्रांसलेशनल जीनोमिक्स में टियर 1 कनाडा रिसर्च चेयर रखने वाले निस्लो का कहना है कि आर्टेमिस 1 के ऊपर ओरियन अंतरिक्ष यान में प्रयोग में खमीर कोशिकाओं को 6,000 आनुवंशिक रूप से अद्वितीय संस्करणों का उत्पादन करने के लिए व्यक्तिगत रूप से बदल दिया गया है। प्रत्येक संस्करण में एक अलग जीन को हटा दिया जाता है और बारकोड के रूप में जाना जाने वाला अद्वितीय डीएनए के एक छोटे से विभाजन के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है, जो शोधकर्ताओं को आसानी से संस्करण की पहचान और ट्रैक करने की अनुमति देता है।

यूबीसी फार्मास्युटिकल वैज्ञानिक कोरी निस्लो का कहना है कि एक बार जब अंतरिक्ष यान पृथ्वी के चारों ओर वैन एलन बेल्ट छोड़ देता है, तो चालक दल के सदस्यों को ब्रह्मांडीय विकिरण से कोई सुरक्षा नहीं होती है। (कोरी निस्लो)

एक बार जब अंतरिक्ष यान पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के संरक्षण से बाहर हो जाता है, तो सूखे खमीर को दूर से पुनर्जलीकरण किया जाएगा ताकि यह ब्रह्मांडीय विकिरण के साथ बमबारी करते हुए विकसित और विभाजित हो सके। पांच या छह सप्ताह बाद, जब अंतरिक्ष यान प्रशांत महासागर में गिरेगा, तो प्रयोग करने वाले शोबॉक्स के आकार के कंटेनर को पुनः प्राप्त कर लिया जाएगा और यूबीसी में निस्लो की प्रयोगशाला में वापस कर दिया जाएगा। आशा है कि उन कोशिकाओं में अलग-अलग जीन खोजें जो विकिरण का सामना कर सकें या किसी भी क्षति की मरम्मत करने में सक्षम हों।

“और फिर हम पूछ सकते हैं कि हमारे निपटान में कौन सी दवाएं या रसायन किसी विशेष जीन की संवेदनशीलता को कम करने में मदद कर सकते हैं और यही वह जगह है जहां हम काउंटरमेशर्स को देखते हैं,” निस्लो ने कहा।

खमीर कोशिकाएं परिपूर्ण अंतरिक्ष यात्री बनाती हैं

सडबरी में नॉर्दर्न ओंटारियो स्कूल ऑफ मेडिसिन के विकिरण जीवविज्ञानी प्रो. डौग बोरहम के अनुसार, यह एक आकर्षक अवसर है।

बोरेहम ने कहा, “जब वे इन चीजों को वापस प्राप्त करते हैं, तो वे जीवित रहने की ओर देख रहे हैं, जो बहुत अच्छा है, ” यह देखते हुए कि खमीर कोशिकाएं सही अंतरिक्ष यात्री बनाती हैं। “उन्हें सांस लेने की जरूरत नहीं है। उन्हें पानी की जरूरत नहीं है। वे नहीं खाते हैं। उन्हें परवाह नहीं है कि यह कितना तापमान है। लेकिन फिर भी वे जीवित हैं।”

आर्टेमिस 1 पर सवार शोबॉक्स-आकार के खमीर प्रयोग का इंटीरियर फ्लोरिडा में कैनेडी स्पेस सेंटर में अंतिम असेंबली से पहले दिखाया गया है। (कोरी निस्लो)

वास्तव में, खमीर कोशिकाएं मनुष्यों के लिए ऐसे आदर्श सरोगेट हैं कि वे आर्टेमिस पर एक अलग प्रयोग के मूल में हैं कि बोरहम और उनके सहयोगी समर्थन करने में मदद कर रहे हैं। बायोसेंटिनल सिंडर ब्लॉक के आकार का एक छोटा उपग्रह है जिसे गहरे अंतरिक्ष में तैनात किया जाएगा। इसमें खमीर के नमूने होते हैं जिन्हें नीले पोषक तत्व समाधान का उपयोग करके हफ्तों की अवधि में चरणों में पुनर्जलीकरण किया जाएगा।

जैसे ही यीस्ट मेटाबोलाइज करता है, घोल गुलाबी हो जाता है और बोर्ड पर लगा एक ऑप्टिकल सेंसर रंग परिवर्तन को मापेगा। जो कोशिकाएं ब्रह्मांडीय विकिरण से होने वाले नुकसान की मरम्मत नहीं कर सकतीं, वे कम गुलाबी और अधिक नीली होंगी। लेकिन नमूने अध्ययन के लिए पृथ्वी पर नहीं लौटेंगे। बायोसेंटिनल डेटा को तब तक प्रसारित करेगा जब तक कि यह सूर्य की परिक्रमा न कर ले, जब तक कि यह शक्ति से बाहर न हो जाए।

सडबरी ओंटारियो में उत्तरी ओंटारियो स्कूल ऑफ मेडिसिन में एक विकिरण जीवविज्ञानी और चिकित्सा विज्ञान के प्रभाग प्रमुख डगलस बोरहम ने कहा कि खमीर कोशिकाएं सही अंतरिक्ष यात्री बनाती हैं। (एनओएसएम 2018)

बोरेहम परियोजना विज्ञान में शामिल है, जिसके बारे में उनका कहना है कि इसमें बायोसेंटिनल के डेटा की तुलना उसके विश्वविद्यालय में एक साथ उगाए गए नमूनों और कनाडा की गहरी भूमिगत अनुसंधान सुविधा SNOLAB में दो किलोमीटर भूमिगत से की जाएगी।

बोरेहम ने कहा, “हम उन मूलभूत तंत्रों को देख रहे हैं जो ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभावों के प्रबंधन और मरम्मत में शामिल हैं।” यह स्वीकार करते हुए कि प्रयोगों की सीमाएं हैं।

वे कहते हैं कि खमीर जैसे एकल-कोशिका वाले जीव सिर्फ विकसित और विभाजित होना चाहते हैं। हालांकि, मानव कोशिकाएं एक दूसरे के साथ “संवाद” कर सकती हैं। तनाव और विकिरण जैसी क्षति के संपर्क में आने वाली मानव कोशिकाएं मुक्त कण बनाती हैं, जो हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली को उत्तेजित करती हैं। मनुष्यों में ट्यूमर को दबाने वाले जीन भी होते हैं, जो उन कोशिकाओं के आत्म-विनाश का कारण बन सकते हैं जो मरम्मत से परे हैं।

“आप इसे एक खमीर मॉडल में नहीं प्राप्त कर सकते हैं,” बोरहम ने कहा।

‘बहुत महत्वपूर्ण प्रयोग’

लेकिन कनाडा के अंतरिक्ष यात्री डॉ. रोबर्टा बोंडर के अनुसार, यह सभी महत्वपूर्ण कार्य हैं।

बोंदर ने कहा, “वे बहुत महत्वपूर्ण प्रयोग हैं और वे चीजें हैं जिन्हें हमें बहुत जल्द करने की जरूरत है।”

बोंडर, जो एक न्यूरोलॉजिस्ट हैं, ने 30 साल पहले नासा के अंतरिक्ष यान डिस्कवरी से उड़ान भरी थी और दो दर्जन मिशनों से अंतरिक्ष यात्री के स्वास्थ्य डेटा का विश्लेषण किया था। वह कहती हैं कि किसी भी लंबी अवधि की अंतरिक्ष उड़ान पर विकिरण का प्रभाव मिशन पर कहर बरपा सकता है।

“ताकि इसमें परिवर्तित संज्ञानात्मक कार्य या शायद बिगड़ा हुआ मोटर फ़ंक्शन और व्यवहार परिवर्तन जैसी चीजें शामिल हों,” बोंदर कहते हैं। “ये ऐसी चीजें हैं जो किसी प्रकार के अंतरिक्ष यान में बंद वातावरण में डरावनी होंगी।”

निस्लो का मानना ​​​​है कि जब तक उन विकिरण जोखिमों को कम करने का कोई तरीका नहीं मिल जाता है, तब तक मनुष्यों को एक वर्ष से अधिक समय तक चलने वाली किसी भी अंतरिक्ष यात्रा पर भेजना अनैतिक होगा।

और वह उम्मीद कर रहा है कि ग्रह पर सबसे पुराने जीवन रूपों में से एक का उपयोग करने वाले प्रयोग मनुष्यों के लिए सुरक्षित रूप से दूसरी दुनिया की यात्रा करना संभव बनाते हैं।

“अतिशयोक्तिपूर्ण हुए बिना, यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण कदम है।”

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.