بیست سال پیش، زمین دیگر تنها جایی در جهان نبود که انسان می‌توانست در آن حضور داشته و آن را «خانه» بنامد. در ۲ نوامبر سال ۲۰۰۰، سه مرد اولین انسان‌هایی بودند که خارج از سیاره ما زندگی می‌کردند. به مدت ۱۴۱ روز، ویلیام شپرد آمریکایی و سرگئی کریکالف و یوری گیدزنکو از روسیه در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) که دو سال قبل از آن پرتاب شده بود، به دور زمین چرخیدند. در طول دو دهه گذشته ایستگاه فضایی بین‌المللی ۲۴۱ نفر از ۱۹ کشور را در خود جای داده است.
اما این ایستگاه علاوه بر اقامتگاه، به یکی از منحصربه‌فردترین آزمایشگاه‌های در دسترس محققان نیز تبدیل شده است. این ایستگاه که در حدود ۲۵۰ مایلی بالای سیاره ما می‌چرخد، می‌تواند به دانشمندان روی زمین کمک کند تا به سوالات مربوط به زیست شناسی، فیزیک، نجوم و حتی پزشکی پاسخ دهند. در اینجا برخی از قابل توجه‌ترین اکتشافات در ISS ذکر شده است.
محققان دائما در مورد بقای حیات در فضا از میکروارگانیسم‌ها گرفته تا گیاهان، حیوانات و انسان‌ها تعجب کرده‌اند. به گفته ناسا، برای بیست سال، آزمایشگاه ریزگرانش ISS میزبان نزدیک به ۳۰۰۰ پروژه تحقیقاتی انجام شده توسط دانشمندان در بیش از ۱۰۸ کشور بوده است.
چنین تحقیقاتی فرصتی را فراهم کرده است تا ببینیم چگونه می‌توانیم فضانوردان را برای سفر‌های آینده با هدف کاوش در گوشه‌های دورتر کیهان آماده کنیم. در سال ۲۰۱۷، اعضای خدمه نمونه‌ای از میکروب‌های موجود در ایستگاه را جمع‌آوری و DNA آن را جدا کردند و بدون فرستادن آن به زمین برای اولین بار، توالی‌یابی کردند، گامی رو به جلو که امکان انجام تحقیقات بسیار سریع‌تر و کارآمدتر را فراهم کرد.
ترکیب میکروبی ناآشنا جو سفینه فضایی تنها مانعی نیست که فضانوردان در صورت انجام ماموریت‌های طولانی‌تر به مقصد‌هایی مانند مریخ با آن مواجه خواهند شد. در دسترس بودن غذا نیز کلید خواهد بود و به همین دلیل است که در سال ۲۰۱۴، آمریکا اولین باغ فضایی خود، Veggie را به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب کرد. در دهه قبل، فضانوردان روسی گندم کوتوله، میزونا برگی و نخود کوتوله پرورش داده بودند. با این حال آن‌ها برای تغذیه فضانوردان کافی نبودند. در ۱۰ آگوست ۲۰۱۵، فضانوردان ناسا اولین کاهوی فضایی خود را پس از تایید آژانس در مورد ایمنی آن خوردند. به گفته آژانس، اکنون آن‌ها در حال پرورش تربچه هستند.
ناسا همچنین اثرات ریزگرانش بر بدن انسان را از نزدیک زیر نظر گرفته است که بزرگترین تلاش آن «مطالعه دوقلوها» است. این مطالعه که در سال ۲۰۱۵ آغاز شد، به دنبال تغییر شرایط مارک و اسکات کلی، دوقلوهای فضانورد همسان بود. در حالی که مارک روی زمین بود، اسکات یک سال را در ISS گذراند. در طی آن زمان، ده تیم تحقیقاتی، تمام جزئیات فیزیولوژیکی، مولکولی و شناختی این دو مرد را از بیان ژن گرفته تا تراکم استخوان و میکروبیوم آن‌ها آزمایش کردند. پس از بازگشت اسکات به زمین، محققان اندازه گیری‌ها را مقایسه کردند. آن‌ها دریافتند اگرچه برخی از بیان ژن اسکات تغییر کرده است، تقریبا همه چیز‌های دیگر کاملا شبیه برادر دوقلوی او باقی مانده است.
این ایستگاه همچنین در مبارزه با بیماری کمک کرده است. مطالعه سلول‌ها بدون تاثیر گرانش می‌تواند ویژگی‌ها، رفتار‌ها و پاسخ‌های ناشناخته‌ای را نسبت به درمان‌هایی که روی زمین ممکن است، آشکار کند. محققان درمان‌های سرطان جدیدی مانند درمان سرطان آنژیکس را آزمایش کردند که به طور بالقوه می‌تواند از رشد تومور جلوگیری کند. آن‌ها همچنین برای شناسایی ساختار‌های پروتئین‌های بیماری زا مانند پروتئین مرتبط با اختلال ژنتیکی دیستروفی عضلانی دوشن (DMD) کار کردند. تحقیقات در مورد بیماری‌هایی مانند آلزایمر، پارکینسون یا آسم نیز در ایستگاه انجام شده است.
اما ISS همچنین به ما کمک کرده است تا زندگی را در «نقطه آبی کم رنگ» خود درک کنیم. ISS که با سرعت پنج مایل در ثانیه حرکت می‌کند، هر ۹۰ دقیقه یک بار به دور زمین می‌چرخد و به خدمه شش نفره خود اجازه می‌دهد هر روز ۱۶ طلوع و غروب خورشید را تماشا کنند. مدار سریع آن به ایستگاه اجازه می‌دهد تا داده‌های ذخیره‌سازی کربن در جنگل‌ها، تنش آبی در گیاهان و تغییرات آب و هوای سیاره ما را در زمان واقعی ثبت کند؛ علاوه بر این، طبق گفته ناسا، فضانوردان می‌توانند «تصاویری از بلایایی مانند طوفان و آتش‌سوزی در طول پیشرفت آن‌ها، مستندسازی پوشش ابرها، سیل‌ها و تغییرات در زمین بگیرند».
ISS همچنین به ما این امکان را داده است که در فیزیک عمیق‌تر کاوش کنیم، مانند بینش جدید در مورد حالت‌های ماده مانند گازها، جامدات، مایعات و پلاسما. تاسیسات اتم فوق سرد در ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال ۲۰۱۸ پنجمین حالت ماده را تولید کرد. میعانات بوز-اینشتین (BEC) که این ماده نامیده می‌شود، برای اولین بار در سال ۱۹۹۵ تولید شد، اما این اولین بار بود که با موفقیت خارج از سیاره ما انجام شده است.
شرایط ریزگرانشی منحصر به فرد ایستگاه همچنین سوزاندن سوخت را بدون شعله قابل مشاهده و داغ امکان پذیر کرده است. آنچه محققان مشاهده کردند پدیده‌ای به نام «شعله‌های خنک» بود که به طور بالقوه می‌تواند برای طراحی وسایل نقلیه‌ای که آلودگی کمتری روی زمین دارند، مفید باشد. به گفته ناسا، برخلاف شعله‌های خنک ساخته شده روی زمین که در چند ثانیه سوسو می‌زند، شعله‌های ایستگاه فضایی بین‌المللی برای دقایقی می‌سوختند و این به دانشمندان اجازه می‌داد تا آن‌ها را بهتر ببینند؛ علاوه بر مطالعه زمین، دانشمندان از ISS برای باز کردن اسرار جهان استفاده می‌کنند.
بیشتر بخوانید
در سال ۲۰۱۸، ابزاری از آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن (JAXA) به نام مانیتور تصویر پرتو ایکس تمام آسمان (MAXI)، یک منبع پرتو ایکس مرموز جدید را در آسمان ثبت کرد. کاوشگر ترکیب داخلی ستاره نوترونی ناسا (NICER) بلافاصله شروع به ردیابی منبع کرده و متوجه شد که یک سیستم دوتایی سیاهچاله است. پیروی از تکامل سیستم که در نهایت تبدیل به درخشان‌ترین منبع پرتو ایکس در آسمان شد، به اخترشناسان کمک کرد تا درک کنند که چگونه لبه داخلی سیاهچاله‌ها هنگام فرو ریختن یک ستاره تغییر می‌کند.
۲۰ سال اخیر تحقیقات در ایستگاه فضایی بین‌المللی برای حوزه‌های بی‌شماری از تحقیقات بسیار ارزشمند بوده است. اما این تنها آغاز است، همین هفته گذشته، فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی نمونه‌های خون و ادرار را برای درک پیری در فضا گرفتند. با دانش‌آموزان دبیرستانی از طریق رادیو صحبت کردند، رشد تربچه‌هایی را که در ماه سپتامبر کاشته‌اند، بررسی کرده و آزمایش‌هایی انجام دادند تا مشخص شود که آیا ریزگرانش توانایی آن‌ها برای تفسیر بصری حرکت، جهت‌گیری و فاصله را مختل می‌کند یا خیر. پس از پایان روز‌های کاری، آن‌ها به جایی رفتند که اکنون به آن خانه می‌گویند.
منبع: popsci