Танпопо (миссия) - Википедия - Tanpopo (mission)

Японский Модуль Кибо (слева) и выставленный объект (справа)

В Танпопо миссия орбитальная астробиология эксперимент, исследующий потенциальную межпланетную передачу жизнь, органические соединения, и возможные земные частицы на низкой околоземной орбите. Цель состоит в том, чтобы оценить панспермия гипотеза и возможность естественного межпланетного переноса микробной жизни, а также пребиотических органических соединений.

Фаза сбора и экспонирования проходила с мая 2015 года по февраль 2018 года с использованием открытого объекта, расположенного снаружи Кибо, Японский экспериментальный модуль из Международная космическая станция.[1] Миссия, разработанная и выполненная Японией, собрала космическая пыль с помощью силикагеля сверхнизкой плотности (аэрогель ),[2] и анализируются на наличие связанных с аминокислотами соединений и микроорганизмов после их возвращения на Землю.[3] Последние образцы были получены в феврале 2018 года, и анализ продолжается.[4] Главный исследователь - Акихико Ямагиши, возглавляющий группу исследователей из 26 университетов и институтов Японии, включая JAXA.

Миссия

Семена одуванчика разносятся ветром

Эксперименты по захвату и экспонированию в миссии Tanpopo были разработаны, чтобы подтвердить гипотезу о том, что внеземные органические соединения сыграли важную роль в зарождении первой земной жизни, а также в проверке гипотезы панспермии. Если миссия Танпопо сможет обнаружить микробы на большей высоте низкая околоземная орбита (400 км), он будет поддерживать возможную межпланетную миграцию земной жизни.[5][6] Миссия была названа в честь завода одуванчик (Танпопо), потому что семена растения вызывают образ семян форм жизни, распространяющихся в космосе.

С мая 2015 года по февраль 2018 года экспозиции миссии Tanpopo проходили на открытом объекте, расположенном снаружи модуля Kibo МКС.[4] Он собрал космическая пыль и подверглись обезвоживанию микроорганизмы за пределами Международной космической станции, находясь на орбите в 400 км (250 миль) над Землей. Эти эксперименты будут проверять некоторые аспекты панспермии, гипотеза для экзогенез происхождение жизни распространено метеороиды, астероиды, кометы и космическая пыль.[7] Эта миссия также будет проверять, могут ли наземные микробы (например, аэрозоли, содержащие микробные колонии) присутствовать, даже временно и в лиофилизированный формируются на малых высотах околоземной орбиты.[7]

Поддон для сбора проб звездной пыли (SSC) с аэрогель блоки от Звездная пыль миссия

Три ключевых микроорганизма включают: Деинококк разновидность: D. Radiodurans, Д. эриус и D. aetherius.[8] Контейнерный холдинг дрожжи и другие микробы также были размещены за пределами модуля Kibo, чтобы проверить, могут ли микробы выжить в суровых холодных условиях космическое пространство. Кроме того, оценивая полученные образцы подвергшихся воздействию земных микробов и астрономических органических аналогов на экспозиционных панелях, они могут исследовать их выживаемость и любые изменения в продолжительности межпланетного транспорта.

Исследователи также стремятся запечатлеть органические соединения и пребиотические органические соединения, такие как аминокислоты - дрейфующий в космосе.[9] Миссия собрана космическая пыль и другие частицы в течение трех лет с помощью двухслойной аэрогель коллектор из силикагеля сверхнизкой плотности с плотностью 0,01 г / куб.см (0,0058 унции / куб.дюйм) для верхнего слоя и ~ 0,03 г / куб.см (0,017 унции / куб. дюйм) для основного слоя.[7] Некоторые коллекторы аэрогеля заменялись каждые 1-2 года до февраля 2018 года.[9][4]

Официальное кодовое название эксперимента на МКС - «Астробиология Японии», обозначающее «эксперименты по изучению астробиологии и захвату микрометеороидов».[10]

Цели

Цели Tanpopo заключаются в следующих 6 темах:[11]

  1. Источники органических соединений на поверхности Земли[12]
  2. Органические соединения микрометеоритов подвергаются воздействию космической среды перед возвращением на Землю для анализа.
  3. Возможность обнаружения земных микробов на высоте орбиты МКС из-за процессов извержений вулканов, гроз, ударов метеоритов и электромагнитных полей вокруг Земли.
  4. Выживание некоторых видов микробов в космической среде
  5. Улавливание искусственных микрочастиц (космического мусора) аэрогелем
  6. Две плотности аэрогеля для захвата частиц, движущихся с высокой скоростью

Анализирует

Аэрогели были размещены и извлечены с помощью роботизированной руки за пределами Кибо. Образцы первого года выпуска были возвращены на Землю в середине 2016 г.[12] панели второго года выпуска были привезены обратно в конце 2017 года, а последний набор закончился экспонированием в феврале 2018 года.[4] Последние аэрогели были помещены в капсулу для посадки и возврата в начале 2018 года и выброшены на Землю для извлечения.[7] После извлечения аэрогелей ученые исследуют захваченные микрочастицы и образовавшиеся треки, после чего проводят микробиологический, органохимический и минералогический анализ. Частицы, потенциально содержащие микробы, будут использоваться для ПЦР-амплификация из рРНК гены, за которыми следуют Секвенирование ДНК.[13]

Первые результаты миссии по первому образцу показывают, что некоторые скопления микроорганизмов могут выжить в космосе не менее одного года.[14] Это может поддерживать идею о том, что скопления микроорганизмов размером более 0,5 миллиметра могут быть одним из способов распространения жизни с планеты на планету.[14] Также было отмечено, что глицин разложение оказалось меньше ожидаемого, а гидантоин Восстановление было намного ниже, чем у глицина.[3]

В августе 2020 года ученые сообщили, что бактерии с Земли, особенно Дейнококк радиодуранс бактерии, обладающие высокой устойчивостью к экологические опасности, были обнаружены, что выживали в течение трех лет в космическое пространство на основе исследований, проведенных на Международной космической станции. Эти результаты подтверждают идею панспермии, гипотезу о том, что жизнь существует на протяжении всего Вселенная, распространяются различными способами, в том числе космическая пыль, метеороиды, астероиды, кометы, планетоиды или же загрязненный космический корабль.[15][16]

Смотрите также

  • Астробиология - Наука о жизни во Вселенной
  • Бион - Российский спутник для биологических экспериментов в космосе
  • БИОПАН - Программа исследований ЕКА по изучению воздействия космической среды на биологический материал
  • Биоспутниковая программа - Серия из 3 спутников НАСА для оценки воздействия космического полета на живые организмы
  • РАЗОБЛАЧАТЬ - Внешний объект на МКС, посвященный экспериментам по астробиологии
  • Список микроорганизмов, испытанных в космическом пространстве - Статья со списком Википедии
  • 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 возвращения из периодической миссии кометы Wild 2

Рекомендации

  1. ^ Статус НАСА на орбите МКС 13 мая 2015 г.
  2. ^ Табата, М; Имаи, Э; Яно, Н; Хашимото, H; Kawai, H; и другие. (2014). "Дизайн космического пылесборника на основе кремнезема-аэрогеля для миссии Танпопо на борту Международной космической станции". Труды Японского общества аэронавигационных и космических наук, Aerospace Technology Japan. 12 (ISTS 29): Pk_29 – Pk_34. arXiv:1406.3160. Bibcode:2014arXiv1406.3160T. Дои:10.2322 / tastj.12.Pk_29. S2CID  118448985.
  3. ^ а б Текущее состояние экспериментов по воздействию органических веществ в миссии Танпопо (PDF). К. Кобаяси, Х. Мита, Х. Ю. Кебукава, К. Накагава, Э. Имаи, Х. Яно, Х. Хашимото, С. Йокобори, А. Ямагиши. ДЖАКСА. Январь 2017 г.
  4. ^ а б c d Танпопо - Продолжительность экспедиции. Издано НАСА.
  5. ^ Эксперимент по облучению микробов из космоса на Международной космической станции (МКС), предложенный в миссии "Танпопо". Research Gate, июль 2010 г.
  6. ^ Эксплуатация на орбите и первоначальный анализ проб и результаты курирования проб для первого года сбора в рамках проекта Танпопо. Х. Яно, С. Сасаки, Дж. Имани, Д. Хорикава, А. Ямагиши8 и др. Наука о Луне и планетах XLVIII (2017)
  7. ^ а б c d "Эксперимент Танпопо по астробиологическому облучению и захвату микрометеороидов на борту открытого объекта ISS-JEM. "(PDF) Х. Яно, А. Ямагиши, Х. Хашимото1, С. Йокобори, К. Кобаяси, Х. Ябута, Х. Мита, М. Табата Х., Кавай, М. Хигашиде, К. Окудайра, С. Сасаки, Э. Имаи, Я. Кавагути, Ю. Учибори11, С. Кодаира и команда проекта Tanpopo.45-я Конференция по изучению Луны и планет (2014).
  8. ^ Kawaguchi, Y .; Ян, Й .; Кавашири, Н .; Shiraishi, K .; Takasu, M .; Наруми, I .; Satoh, K .; Hashimoto, H .; Nakagawa, K .; Tanigawa, Y .; Momoki, Y.H .; Tanabe, M .; Сугино, Т .; Takahashi, Y .; Shimizu, Y .; Yoshida, S .; Кобаяши, К .; Yokobori, S .; Ямагиши, А. (2013). «Возможный межпланетный перенос микробов: оценка жизнеспособности Deinococcus spp. В условиях окружающей среды МКС для проведения экспериментов по воздействию микробов в миссии Tanpopo». Orig Life Evol Biosph. 43 (4–5): 411–28. Bibcode:2013OLEB ... 43..411K. Дои:10.1007 / s11084-013-9346-1. PMID  24132659. S2CID  15967438.
  9. ^ а б Миссия Танпопо по поиску истоков жизни в космосе. Новости Японии, 16 апреля 2015 г.
  10. ^ Космос как инструмент астробиологии: обзор и рекомендации для экспериментов на околоземной орбите и за ее пределами. Обзоры космической науки. Эрве Коттин и др. Июль 2017, Том 209, Выпуск 1–4, стр 83–181
  11. ^ Эксперименты по астробиологии и захвату микрометеороидов (Танпопо). 18 октября 2017 года. Хидеюки Ватанабэ. ДЖАКСА. Издано НАСА.
  12. ^ а б Кавагути, Юко; и другие. (13 мая 2016 г.). «Исследование межпланетного переноса микробов в миссии Tanpopo на открытом объекте Международной космической станции». Астробиология. 16 (5): 363–376. Bibcode:2016AsBio..16..363K. Дои:10.1089 / ast.2015.1415. PMID  27176813.
  13. ^ Миссия Танпопо: эксперименты по выявлению и захвату микробов и микрометеороидов в астробиологии. (PDF) Юко Кавагути. 2014 г.
  14. ^ а б Первые результаты миссии Tanpopo показали, что микробы могут выжить в космосе. Американский геофизический союз - Geospace. Ларри О'Хэнлон. 19 мая 2017.
  15. ^ Стрикленд, Эшли (26 августа 2020 г.). «Согласно новому исследованию, бактерии с Земли могут выжить в космосе и выдержать полет на Марс». Новости CNN. Получено 26 августа 2020.
  16. ^ Кавагути, Юко; и другие. (26 августа 2020 г.). «Повреждение ДНК и время выживания гранул деинококковых клеток в течение 3 лет пребывания в открытом космосе». Границы микробиологии. 11: 2050. Дои:10.3389 / fmicb.2020.02050. ЧВК  7479814. PMID  32983036.

внешняя ссылка