Gnavere hjælper NASA med at tage det næste skridt til Mars

NASAs fremtidige udforskning af det dybe rum – herunder til Mars – er et hidtil uset foretagende inden for rumflyvning, kræver, at vi tackler udfordringer, vi aldrig har stået over for før. For eksempel, vi ved, at menneskekroppen ændrer sig betydeligt i rummet, og vi bliver nødt til at finde måder at imødegå disse effekter. NASA udfører forskning for at lære mere om den langsigtede virkning af langvarig menneskelig rumflyvning. Et eksperiment, der lige er startet, Gnaverforskning-9, bidrager til dette mål ved at sende gnavere til den internationale rumstation, at studere, hvordan mangel på tyngdekraft i rummet påvirker blodkarrene, øjne og led.

Ved at bruge transport- og habitatteknologi udviklet ved NASAs Ames Research Center i Californiens Silicon Valley, musene vil flyve til rumstationen ombord på den 12. SpaceX-genforsyningsmission, og vende tilbage til Jorden omkring en måned senere. På grund af biologiske ligheder med mennesker, musen er et godt valg af modelorganisme til forskning rettet mod at forstå biologiske ændringer forårsaget af rummiljøet. Ved at studere gnavere på kort sigt, NASA kan komme med forudsigelser om langsigtede menneskelige biologiske ændringer i rummet, med applikationer også her på jorden.

"Rumbiologiske forskere har observeret accelererede ændringer i musens fysiologi i rummiljøet, som er karakteristiske for nogle menneskelige sygdomme, såsom osteoporose og aldring, " sagde Kevin Sato, projektforskeren for rumbiologiprojektet i Ames. "Lignende ændringer er blevet observeret hos astronauter, så rummiljøet giver videnskabsmænd mulighed for at studere fysiologiske ændringer i astronauterne ved at bruge musene som model."

"Vi kan også undersøge fysiologiske sygdomsprocesser, som normalt tager år at udvikle, under varigheden af ​​en rumflyvningsundersøgelse, " sagde Sato. "De ændringer, vi ser under dette gnaverforskningseksperiment, vil give os mulighed for bedre at forberede vores astronauter til langtidseksponering for miljøer med lav tyngdekraft."

Tre-i-en mission understøtter fremtidens menneskelige rumudforskning

Med begrænsede muligheder for at sende eksperimenter til rumstationen - det eneste sande mikrogravitationslaboratorium, der findes - skal NASA bruge hver mission til sin fulde kapacitet.

Til gnaverforskning-9, agenturets rumbiologiprogram sponsorerer tre videnskabsmænd fra forskellige universiteter for at løse forskellige problemer. NASA's bio-prøvedeling giver de tre efterforskere mulighed for at arbejde med den samme gruppe mus, uden at skulle sende tre forskellige missioner til rumstationen. De tre komplementære forskningsundersøgelser vil blive kombineret til én omkostningseffektiv mission, at tage fat på spørgsmål, der er grundlæggende for menneskelig udforskning af rummet.

To af undersøgelserne skal identificere, hvordan mikrogravitation påvirker blodkar i hjernen og i øjnene. Nogle astronauter på lange missioner på rumstationen oplever, at deres syn bliver svækket. Den førende teori til at forklare dette antyder, at uden jordens tyngdekraft, væsker skifter fra underkroppen til overkroppen, forårsager en stigning i trykket i hovedet og øjet, fører til synsnedsættelse. Forsøgene med mus vil hjælpe med at teste denne teori.

Eksponering for vægtløshed kan også forårsage vævsdegeneration i hofte- og knæled. Det tredje eksperiment på RR-9 vil se på brusktab i disse led. Forskere vil undersøge, hvordan musenes gang – deres måde at gå på – ændres af disse forhold. At forstå, hvordan vægtløshed påvirker brusk, vil hjælpe NASA med at udvikle måder at imødegå disse negative virkninger, giver mennesker mulighed for at forblive sundere i rummet i længere tid.

For mennesker her på jorden, gnaverforskning relateret til begrænset mobilitet og nedbrydende led kan hjælpe videnskabsmænd med at forstå, hvordan gigt udvikler sig hos mennesker, og en bedre forståelse af de synsnedsættelser, som astronauter oplever, kan hjælpe med at identificere årsager og behandlinger for øjenlidelser.

Redesign ikke hjulet

NASAs igangværende serie af gnaverforskningsundersøgelser bruger et gennemprøvet og standardiseret hardwaresystem. I årtier, Ames har designet, konstrueret og testet hardware til gnaverforskningseksperimenter, herunder gnaveres levesteder, transportører og en dyreadgangsenhed. Denne hardware er alsidig og genbrugelig, yde løbende støtte til rumrelateret gnaverforskning udført af NASA og dets partnere i industrien og den akademiske verden.

"Denne form for dybdegående forskning er mulig på grund af den unikke hardware Ames har været i stand til at levere til gnaverforskning, " sagde Janet Beegle, projektleder for gnaverforskning. "Ved at gå fra et nyttelastsystem - hvor et forskerhold ville starte fra bunden, hver gang vi sender et eksperiment op - til en permanent hardwarefacilitet leveret af NASA, vi kan have en løbende og konsekvent gnaverforskning tilstedeværelse på stationen."

Gennem veldesignede og omkostningseffektive eksperimenter såsom Rodent Research-9, NASA tackler forhindringerne på vores vej til at nå Mars og videre. Med den viden opnået ved at forstå, hvordan menneskets biologi trives og ændrer sig i rummet, vi kan bedre tjene menneskelige behov på Jorden og udenfor.