Vino, resveratrol i Marsova loza…

Ili, zašto je krajem prošle godine u kosmos ispaljeno 12 flaša vrhunskog francuskog vina.

Cygnus je 2019. u svemir podigao i 12 buteljki vrhunskog vina (NASA / Bill Ingalls)

Povod za ovaj interesantan eksperiment je, poput mnogih drugih, testiranje biohemijskih procesa pod uticajem mikrogravitacije i kosmičkog zračenja. Na Međunarodnu svemirsku stanicu ISS su „raketirana“ vina iz Bordoa da bi istraživači ispitali kako ekstremni uslovi utiču na njihovo starenje, odnosno zrenje. O ovome je, između ostalih, pisao i Decanter.com.

Vino je poslato na Međunarodnu svemirsku stanicu kao deo istraživanja koja bi mogla dovesti do novih saznanja korisnih pre svega u industriji hrane i pića, čime bi se napravio značajan naučni pomak u razvijanju i uzgajanju novih, otpornijih sorti biljaka, daleko bolje prilagođenih klimatskim promenama.

Vino je poslato raketom Nortrop-Gruman, ispaljenom drugog novembra sa lansirne baze NASA u Virdžiniji, a u 3.700 kilograma prtljaga namenjenog istraživanjima i snabdevanju stanice svoje mesto su našla i ova vina. Koristan teret je, takođe, uključivao i specijalnu peć koja funkcioniše pri nultoj gravitaciji (i koju, nažalost, koriste uglavnom da bi napekli  neke “suve” kolačiće poput mafina i braunija, dakle – ingeniozno besmislena primena jedne sofisticirane “astro-rerne”).

Ali, ova vina nisu bila deo zdravice tokom predstojeće božićne večere na ISS-u; istraživači se nadaju da će zrenjem vina u kosmosu bolje proučiti i kako kosmičko zračenje utiče na proces zrenja (ovde su vina samo “povod” za jedno šire biohemijsko istraživanje). Ovo je deo projekta nekoliko univerziteta, u koji je uključen “vinski” odnosno enološki institut Univerziteta u Bordou (ISVV), a projekat sprovodi start-up kompanija Space Cargo Unlimited (“A French space startup is launching wine into orbit”)

Vina se čuvaju na 18 stepeni Celzijusa tokom jedne godine (od novembra 2019. do novembra 2020.), pre nego što “slete” na Zemlju i uporede se s kontrolnim uzorkom koji je držan na istoj temperaturi, navela je NASA u objašnjenju tog eksperimenta.

A ovo nije prvi put da je vino poslato u svemir. NASA je 1985. svojim šatlom Diskaveri poslala u svemir Château Lynch-Bages (berba iz 1975.), a na Zemlju se vratio 30 godina kasnije, 2015. godine (40 godina od berbe).

Šta će se proučavati?

Quartz

Prema izjavama iz NASA-e, ova vina će se skladištiti u „Složenom mikrobiološkom sistemu“, (‘Complex Microbiological System’, CommuBioS).

Naučnici su želeli da prouče kako zračenje i mikrogravitacija utiču na komponente u vinu, poput polifenola, kristala i tanina.

Ovaj eksperiment bi, uz druga saznanja, mogao pružiti i podatke o tome kako poboljšati dugoročno skladištenje hrane i pića u svemiru, kao i kako bi se poljoprivredni sektor na zemlji mogao sveobuhvatno osnažiti i prilagoditi klimatskim promenama.

Emmanuel Etcheparre, koosnivač kompanije Space Cargo Unlimited i preduzetnik Nikola Gome (Nicolas Gaume) su za francuski list Sud Ouest rekli da „Zrenje vina uključuje neke od bitnih elemenata zemaljskog biološkog ekosistema, poput kvasca, bakterija, kristala, koloidnih rastvora i polifenola.“ (“A startup just launched red wine to the International Space Station to age for 12 months”)

Veb-lokacija kompanije Space Cargo Unlimited sadrži planove budućih svemirskih misija vezanih za proizvodnju hrane i poljoprivredu, koji su deo njenog trogodišnjeg „WISE“ projekta (2019-2022). Proučavanje reakcije biljnih kultura na mikrogravitaciju takođe je od značaja i za “ovozemaljske” stvari (“Houston, We Finally Have a Space Wine Mission!”)

Crveno vino i posada buduće misije na Crvenu planetu

(Decanter/ MasPix / Alamy)

Novo istraživanje sugeriše da bi ovo jedinjenje koje se obično nalazi u crvenom vinu moglo bi pomoći astronautima u svemirskoj misiji na Mars.

Astronauti bi mogli da koriste resveratrol iz vina, antioksidansa koji se nalazi u opni crvenog grožđa radi rešavanja velikih izazova koje sa sobom nosi izostanak Zemljine gravitacije; to bi jedinjenje moglo pomoći u održavanju koštane i mišićne mase ljudi na Marsu.

Svakodnevni unos resveratrola bi ljudskom telu pomogao da se izbori s nedovoljnom gravitacijom Marsa, pokazuju podaci jedne inicijalne studije objavljene u stručnoj periodici Frontiers in Physiology.

Ovo istraživanje je išlo u susret jednom velikom jubileju: prošle godine se navršilo pet decenija otkako je Nil Armstrong postao prvi čovek koji je kročio na Mesec (1969-2019). NASA već više godina, nakon višedecenijske pauze ponovo radi na ostvarenju planova da pošalje čoveka ne samo na Mesečevu površinu već, nakon toga, i na Mars.

Prva berba na Marsu?

Phys.org

Međutim, malo je verovatno da će na svojoj prvoj misiji na Marsu astronauti u svom svemirskom brodu imati Château Angélus ili Romanée-Conti kako bi nazdravili svoje prispeće na Crvenu planetu – to, uostalom, i ne bi bio prvi put da se francusko vino plasira u svemir (o čemu je pisala Džejn Enson u svojoj kolumni “Anson on Thursday: The surprising adventure of Lynch Bages in space”)

Prethodna istraživanja sugerisala su da bi, za neki vidljiviji pozitivan uticaj resveratrola po zdravlje posade bile potrebne znatne količine ovog antioksidansa – ali ne njegovim unošenjem kroz vino već konzumirane u obliku dodatka ishrani (suplementa).

Da bi se u organizam uneo samo jedan gram resveratrola dnevno, trebalo bi popiti negde između 505 litara i 2.762 litra crvenog vina (!), procena je studije iz 2016. objavljene u stručnom časopisu Advances in Nutrition.j

Resveratrol bi se, po svemu sudeći, mogao ispostaviti barem kao delimično rešenje “fizioloških izazova” s kojima bi se suočili kapaciteti  astronauta pri obavljanju svakodnevnih zadataka na Marsu.

Studija Advances in Nutrition pokazuje je da su njene brojke zasnovane na nivoima „nepovezanog“ resveratrola u crvenom vinu, dodajući da bi mogli postojati načini za „otključavanje“ potencijalno daleko veće količine ovog jedinjenja. iz vina. Rečeno je i da je ovaj aspekt još uvek „nedovoljno shvaćen“.

U susret novim studijama

Kompleksni mikro (µ) -biološki sistem (CommuBioS) proučava starenje složenih višekomponentnih tečnosti tokom dugotrajnog skladištenja u svemiru. On skladišti uzorke vina, hemijski složene tečnosti u svemirskoj stanici, koje će potom uporediti s uzorcima koji se čuvaju na Zemlji, kako bi se utvrdio uticaj svemirskog okruženja na određene sastojke. Rezultati će unaprediti trenutna znanja o evoluciji jedinjenja kritičnih za ishranu i ukus hrane (slika gore prikazuje sanduk u koji su pohranjena neka od 12 vinskih boca).

Istraživači u Frontiers-ovoj studiji podvrgavali su pacove uslovima sličnim onima na Marsu (slična gravitacija), dajući im 150 mg resveratrola po kilogramu telesne težine, pomešanog s rastvorom šećera i vode.

Iako su pronađeni neki dokazi da resveratrol može pomoći u održavanju mišićne mase u uslovima nalik onima na Marsu, preporučuju se dalja istraživanja, posebno oko doziranja, ali i svih rizika povezanih sa primenom ovog anti-oksidanta.

Proizvođači vina još uvek ne znaju kako se ukus i sastav vina menjaju tokom starenja u bestežinskim uslovima koje doživljavaju astronauti, ali i kakav je uticaj bestežinskog stanja generalno na sve biljke i životinje prisutne na Međunarodnoj svemirskoj stanici.

“Ovo bi moglo dati rezultate koji pomažu pri razumevanju poboljšanja ukusa i očuvanja hrane. U ovom pristupu, kompanija Space Cargo Unlimited sledi stope Luja Pastera, utemeljitelja savremene biologije koji je, proučavajući vina u 19. veku, otkrio postojanje specifičnih bakterija i kako maksimizirati ulogu kvasca”, izjavio je Space Cargo Unlimited u zvaničnom saopštenju.

To je prvi od šest eksperimenata čije sprovođenje traje 26 meseci u sklopu projekta „WISE“ (latinski akronim koji u prevodu znači „vino u eksperimentu na velikim distancama“).

Misija će, takođe, pratiti napredovanje biljaka u svemiru da bi se videlo kako se prilagođavaju promenama temperature, nivou soli i patogena. Neka od otkrića bi mogla pomoći istraživačima da pronađu biljke koje bi se mogle odupreti oštrijim uslovima naglog otopljavanja na Zemlji, s obzirom da se na našoj planeti dramatično menjaju uslovi za rast useva i biljnog sveta uopšte.

Otpornost novih sorti, ključnih u ishrani je od vitalne važnosti u skorijoj budućnosti, i stoga je WISE od velike važnosti ne samo za nauku već, pre svega, za buduću održivu opciju prehrane ljudske vrste.

„Nameravamo da utremo put našoj budućnosti pomažući da ‘izmislimo’ poljoprivredu, biljne sorte i hranu potrebne čovečanstvu u jednoj bliskoj sutrašnjici“, izjavio je Nikola Gome, koosnivač i izvršni direktor kompanije Space Cargo Unlimited.

Mortreux M, Riveros D, Bouxsein ML and Rutkove SB (2019) A Moderate Daily Dose of Resveratrol Mitigates Muscle Deconditioning in a Martian Gravity Analog. Front. Physiol. 10:899. doi: 10.3389/fphys.2019.00899

Could red wine help power a mission to Mars?

The Once-Common Practice of Communal Sleeping

New York Times: When Your Neighbor’s Drone Pays an Unwelcome Visit

Kamloops woman spots sneaky drone watching her from window

Disabling a drone is easier than you think

A Clever Radio Trick Can Tell If a Drone Is Watching You

Police shoot Amity man suspected of sneaking into bedroom

What is the best way to knock down or disable a drone flying over your house?

Drones and aerial surveillance: Considerations for legislatures

Now You Can Sign Up To Keep Drones Away From Your Property

BBC: Drones & Privacy

Sweden bans cameras on drones

How to Legally Stop a Drone Attack on Your Facility

Space case: why are 12 bottles of Bordeaux on the International Space Station?

Forget Space Beer, Order Meteorite Wine Instead

Cosmos for Kids: Award-Winning Camp Tech Revolution. 2020 Online Space Summer Camps & Courses for Kids Worldwide. Live Online Instruction. Small Groups.

Vojadžer 1, naš izaslanik… napokon među zvezdama

Svemirska sonda Vojadžer je preko 20 milijardi kilometara daleko od Zemlje i treba je popraviti: Evo šta se dogodilo.

Hvatajući slabašne signale kroz NASA-ine džinovske tanjire radio-antena, koji su deo mreže Deep Space programa, jedva da se čuju bledi šapati nezamislivo nam udaljenog robotskog istraživača Vojadžer 1, koji nam dostavlja poruku: možda neću još dugo.

Vojadžer 1 je dosad najudaljenija istraživačka sonda, koji i dalje funkcioniše i komunicira sa NASA-om, dok sve više ubrzava leteći kroz duboki svemir.

Poruka nije doslovni S.O.S. signal, mada podaci iz Vojadžerovog sistema motora upozoravaju NASA-ine inženjere da je problem na pomolu: Vojadžer će uskoro izgubiti sposobnost usmeravanja svog tanjira za radio-komunikaciju sa Zemljom – taj je „tanjir“ zapravo parabolična antena velike snage i predstavlja „pupčanu vrpcu“ koja Vojadžer 1 drži u životu.

Gubitak kontakta s Vojadžerom 1 ukazuje na više nego briljantnu završnicu preko 40 godina duge karijere prepune čudesnih naučnih otkrića, odiseje koja je 5. septembra 1977. započela prvo istraživanjem Jupitera i Saturna, a nastavila se  dugogodišnjim zadatkom pronalaženja same ivice međuzvezdanog prostora.

Pre nekoliko decenija započela je „Velika turneja“ (“Grand tour”) sondi Vojadžer 1 i 2 (Vojadžer dvojka lansiran je par nedelja pre jedinice, 20. avgusta 1977), a njihove misije podarile su čovečanstvu izvanredne slike i otkrića napravljena tokom njihovog prolaska kraj Jupitera, Saturna, Urana, Neptuna i njihovih meseca.

Sonde Vojadžer 1 i 2 otkrile su aktivne vulkane na Jupiterovom mesecu Io, nagoveštavajući postojanje ogromnog vodenog okeana u tečnom stanju pod ledenom korom Evrope, još jednog od čak 69 Jupiterovih meseca, pobudivši u nama i radoznalost za Titanom, Saturnovim misterioznim mesecom neprekidno skrivenim pod oblacima. Vojadžeri su nam poslali zapanjujuće slike Jupiterovih oblačnih pojaseva i ogromnih olujnih sistema, otvorivši nam oči za izvanredne detalje Saturnovih prstenova.

Nakon putovanja dugog 21 milijardu kilometara (i to u ovom momentu, udaljavajući se sve brže), Vojadžer 1 je nedavno prešao taj čarobni prag gravitacionog dometa našeg Sunca, ušavši slobodno u međuzvezdani prostor (dobro, ne baš sasvim slobodno:  u svemiru je mikrogravitacija sveprisutna). Uz ogromna, još neistražena područja koja su pred sondom, svaki neblagovremen završetak Vojadžerove misije sada bi bio nesaglediv gubitak. Naučnici su beskrajno željni da saznaju nešto više o onome što leži između zvezda unutar naše galaksije.

Vojadžer 1: paljenje alarmne lampice motora

Bilo je neizbežno da će u određenom trenutku Vojadžerova sposobnost da ostane u kontaktu početi da bledi. Upravljanje toliko udaljenom svemirskom opservatorijom  pretpostavlja nekoliko tehničkih izazova, od kojih nije najmanji onaj koji se tiče održavanja radio-komunikacije na ogromnim distancama. NASA to radi tako što Vojadžerove glavne radio-tanjire tj antene održava usklađenima sa Zemljom i ogromnim radio-uređajima NASA-ine mreže Deep Space.

Kada bi svemirske sonde bile prepuštene da plove kosmosom po inerciji, tanjiri za radio-komunikaciju ovih svemirskih letelica postepeno bi se izokrenuli pa samim tim i prestali da svoj položaj usklađuju sa Zemljom, reagujući na suptilne ali uporne sile kosmosa i zvezda, poput pritiska nastalog od sunčeve svetlosti ili solarnog vetra.

Vojadžer 1 je sve do sada koristio set „mlaznica za kontrolu položaja“ (attitude control thrusters) koji su se palili u izuzetno kratkim i malim „ekspozicijama“ kako bi obezbedili suptilno upravljanje svemirskim brodovima sa ciljem održavanja „poravnanja“ tj usklađenosti sa rutom leta i kontrolnim centrom na Zemlji. Ali, u poslednjih nekoliko godina, NASA je primetila kako su ovi potisnici počeli da sve češće otkazuju, stvarajući sve manje i manje potiska. Sve slabiji potisak je, logično, zahtevao sve duže periode aktivnosti mlaznica i njihovog paljenja, ne bi li odradili svoj posao korekcije položaja.

Magična granica: fazni prelazak Vojadžera 1 iz heliosfere, u međuzvezdani prostor

Magična granica: fazni prelazak Vojadžera 1 iz heliosfere u međuzvezdani prostor

Kako pokvareni Vojadžer odšlepati „na kanal“ kod majstora?

Stvar je ista kao kada imate kola: ne nastavljate da vozite automobil onda kada motor započne da brekće, ukoliko planirate da dalje nastavite vožnju. Šta tada učinite? Pa, odvezete ga kod mehaničara.

S obzirom da dovođenje Vojadžera u podesno stanje „negde u nekoj radionici“ nije bila opcija, inženjeri NASA morali su da doslovce „izmaštaju“ kako da održe Vojadžerovo zdravlje tokom njegove misije, pritom koristeći već postojeće resurse na sondi. Sećate li se one scene iz filma Apolo 13, a zapravo realnog incidenta koji se desio između 11. i 17. aprila 1970. godine, kada su inženjeri morali da otkriju način na koji bi astronauti mogli da uspostave sistem uklanjanja ugljen-dioksida korišćenjem plastične kese i samolepljive trake?

Rešenje za Vojadžer 1 je glasilo: ponovo pokušati s uključivanjem jedne drukčije grupe motora, koji su bili ugašeni čitavih 37 godina.

Ova garnitura agregata kod Vojadžera jesu njegovi “potisnici za korekciju manevara“ (Trajectory correction maneuver, TCM)”. Nisu testirani toliko dugo pošto su ih NASA inženjeri poslednji put koristili pre gotovo četiri decenije, ne bi li tada pomogli manevrisanju Vojadžera 1 kroz Saturnov sistem, kako bi sonda napravila bliske prelete nad ovom planetom i njenim titanskim mesecom, Titanom. Jednom kada je let kroz Saturnov sistem okončan, TCM potisnici više nisu bili potrebni pa su 8. novembra 1980. ugašeni… sve do 28. novembra 2017.

Pre nešto više od četiri meseca, nakon 37 godina i 20 dana, NASA je naložila Vojadžeru da ispita TCM potisnike. Ovaj radio-signal putovao je kroz svemir 19,5 sati da bi stigao do svemirske sonde, dok su inžinjeri NASA čekali puni nade i nestrpljenja.

A zatim, nakon još 19 sati i 37 minuta sati ćutanja, NASA radio-antena Goldstoun u pustinji Mohave primila je od Vojadžera 1 poruku da su potisnici uspešno upaljeni. Štaviše, radili su perfektno, i to kroz seriju veoma kratkih pulsnih paljenja u trajanju od po 10 milisekundi.

Inače, sve Vojadžerove potisnike razvila je kompanija Aerojet Rocketdine. U pitanju je vrsta mlaznica MR-103 koja ne leti samo na Vojadžeru već se nalazi i na drugim svemirskim letelicama NASA-e, kao što su Cassini i Dawn.

NASA sada ima način kako da Vojadžerov komunikacijski radio-tanjir i dalje drži precizno uperen ka Zemlji još najmanje dve ili tri godine, prelaskom na TCM sistem onda kada aktuelni potisnici u nekom trenutku budu sasvim otkazali.

Vojadžerova zaostavština

Pokrenuta 1977. godine, primarna misija Vojadžera 1 bila je da napravi letove kroz Jupiterov i Saturnov sistem, pre nego što ga Saturnova gravitacija bude dalje „pogurala“ na put koji bi ga izvukao iz solarnog sistema, uputivši ga potom u međuzvezdani prostor.

Sada je Vojadžer 1 najudaljeniji ljudski predmet poreklom sa Zemlje, i to otkako je pre 20 godina (1998) nadmašio  poštovanja i divljenja vrednog Pionira 10. Od marta 2018. godine, Vojadžer 1 je udaljen više od 21 milijardu kilometara – što je ravno 141 distanci između Zemlje i Sunca.

Vojadžer 2, trenutno preko 10 milijardi kilometara daleko od Zemlje, imao je put koji se razlikovao od putanje njegovog blizanca: „dvojka“ je prvo krstarila prema Uranu, a zatim i Neptunu, nakon posete Jupiteru i Saturnu. Vojadžer 2 je postao jedini svemirski brod koji je posetio sve četiri planete koje važe za gasne gigante, i jedini je koji je ikada posetio Uran ili Neptun.

Međuzvezdani izaslanici

Po napuštanju područje gasnih giganata, oba Vojadžera postala su de facto „izaslanici“ ljudske rase koji hitaju ka drugim zvezdama, ploveći međuzvezdanim prostorom, postigavši dovoljnu brzinu zahvaljujući solarnim vetrovima tokom svojih međuplanetarnih preleta unutar Sunčevog sistema.

Od tog trenutka, misija oba Vojadžera preobrazila se od istraživača nama bliskih planeta u udaljene „predstraže“ i ispostave koje mere svojstva kosmičkog prostora oko sebe – brzinu i pravac solarnog vetra i njima pripadajućih magnetnih polja, kao i aktivnost čestica s električnim nabojem koje lete pokraj njih.

Sada se o sondama Vojadžer 1 i 2 može razmišljati kao o izuzetno udaljenim „meteorološkim stanicama“ koje nas izveštavaju o “kosmičkim vremenskim prilikama”, dok prevaljuju sve veće udaljenosti.

Naučnici uključeni u misije Vojadžera 1 i 2 već dugi niz godina proučavaju „tanke mlazeve“ podataka koje sa obe svemirske sonde „docure“ do Zemlje, čekajući dan kada bi jedna ili obe sonde mogle prijaviti promenu u njihovom čestičnom ili magnetskom okruženju – čekajući da se dogodi tzv “promena vetra” koja bi pokazala da je sonda ušla u međuzvezdani prostor.

Promena vetra

U avgustu 2012, Vojadžer 1 je i zvanično prešao nevidljivu a tako teško dostižnu granicu koja deli carstvo sunčeve gravitacije od ostatka svemira. Ovaj prelazak u međuzvezdani prostor ogledao se u velikom porastu čestica s električnim nabojem koje potiču iz međuzvezdanog prostora; to su čestice čiji je smer pomeren usled njihovog „odbijanja“ o solarne vetrove.

Razlika između međuzvezdanog prostora i „balona“ solarnog vetra prisutnog oko našeg Sunca je suptilna i ljudskim čulima ne bismo primetili promenu. Zapravo bi, u svakom slučaju, naša čula „prijavila“ samo prazan prostor koji nas okružuje i ništa više.

Ali sa svojim izuzetno osetljivim detektorom čestica i magnetnih polja, Vojadžer 1 nam upravo sada pruža prvu predstavu i sliku onoga što leži između zvezda. Što duže bude ostao u komunikaciji s nama, odlazeći sve dublje u svemir, tim će pre i saznanja o našoj galaksiji biti dublja i dragocenija.

KQED, NASA.GOV