Января 14, 2025 | 10:20
Наука
Исследовательская работа
Конкурсы
Возможности создания среды обитания на космических станциях. Новый проект армянских ученых
Рост растений в условиях космического пространства находится в центре внимания научного сообщества, поскольку напрямую связан с вопросами питания астронавтов, обеспечения их кислородом и контролем влажности в кабине корабля. Тему изучают члены научной группы, ставшей победителем междисциплинарного конкурса «Ежегодной итоговой конференции-2024» армянского научного сообщества. Целью проекта «Формирование биологической среды на космических станциях» является создание среды обитания для астронавтов на космических станциях, обеспечивая их потребности в питании.
Մինչ օրս տիեզերք տարված բույսերը ներկայացնում էին հիմնականում գիտական հետաքրքրություն, սակայն այժմ աշխատանքներ են տարվում դրանց ֆունկցիոնալությունը ընդլայնելու առումով ևս: Տիեզերական թռիչքների ընթացքում բույսերի աճեցումը նպաստելու է ոչ միայն խցիկի խոնավության վերահսկմանը, այլև կարող է հոգեբանական դրական ազդեցություն ունենալ անձնակազմի վրա: Իսկ թե ինչպես կարելի է կենսաբանական միջավայր ստեղծել տիեզերական կայաններում, այս և մի շարք այլ հարցերի պատասխաններ գտնելու են «Ամենամյա ամփոփիչ գիտաժողով-2024»-ի շրջանակում անցկացված միջգիտակարգային նախագծերի մրցույթում 2-րդ տեղը զբաղեցրած գիտական խմբի անդամները՝ Նաիրա Սարգսյանը, Անուշ Բադալյանը, Դիանա Դարբինյանը, Գոռ Խաչատրյանը, Սուրեն Դավիթավյանը։ Հետազոտությունների արդյունքում գիտական խումբը պարզելու է, թե որքանով է այս միջավայրը հնարավորություն ընձեռում կենսաբանական արտադրանքի ստացումը տիեզերքում ընդլայնելու տեսանկյունից:
«Կենսաբանական միջավայրը ինքնին բնական վիճակ է, որը գոյություն ունի բնության մեջ՝ միլիոնավոր տարիներ: Շատ վաղուց մարդը հասել է նրան, որ երկրի վրա նման միջավայր հնարավոր է ստանալ նաև արհեստականորեն: Դրան զուգահեռ, սակայն, տիեզերական կայաններում նմանատիպ միջավայրի ձևավորման համար տակավին մեծ զարգացում է պահանջվում: Այդ հարցի լուծումը և համապատասխան բույսերի աճը տիեզերքում կլուծեն մի քանի կարևոր՝ նոր կենսաբանական միջավայրի, թթվածնի, սննդի, սոցիալ-հոգեբանական և այլ հարցեր։ Սա ևս մեկ կարևոր բաղադրիչ կարող է լինել՝ ապագայում նոր կյանքի ձևավորման տեսանկյունից ինչպես երկրի վրա, այնպես էլ դրանից դուրս»,- պատմում է ՀՀ ԳԱԱ Ա. Թախտաջյանի անվան բուսաբանության ինստիտուտի ավագ լաբորանտ, քարաքոսաբան Նաիրա Սարգսյանը, ում հիմնական աշխատանքը լինելու է ընտրված բույսերի համար կենսամիջավայրերի ստեղծումը, դրանց ցանքի, խնամքի, աճի ճիշտ պլանավորումն ու վերջնարդյունքի ստացումը։
Նրա խոսքով տիեզերքի վերաբերյալ նախագծի շրջանակում ծավալվող հարցերը խմբի բոլոր անդամներին էլ դուր է եկել, քանի որ այն հնարավորություն է տալիս ընդլայնելու մտահորիզոնը, հանդես գալու նոր առաջարկներով։ Թեման, որ միավորում է գիտական տարբեր ոլորտներ, նախանշում նոր բացահայտումների հեռանկարներ, ժամանակակից աշխարհում մշտապես արդիական է:
Խոսելով նմանօրինակ համագործակցության կարևորության մասին՝ Ա.Ի. Ալիխանյանի անվան ազգային գիտական լաբորատորիայի կրտսեր գիտաշխատող, ֆիզիկոս, ասպիրանտ Անուշ Բադալյանը նշում է՝ տարբեր մասնագետների համախմբումը մի գաղափարի շուրջ նպաստում է նորարարական լուծումների մշակմանը՝ հատկապես այնպիսի խնդիրների դեպքում, որոնք պահանջում են բազմաբնույթ մոտեցումներ։
«Այսպիսի համագործակցությունը նպաստում է փորձի փոխանակմանը, ավելի լայն ու համապարփակ գիտելիքի ձեռքբերմանը։ Երբ տարբեր ոլորտների մասնագետներ միավորվում են, նրանք կարող են լուծել տարբեր մոտեցումներ պահանջող բարդ և բազմակողմանի խնդիրներ։ Երբ մարդկանց միավորում է ընդհանուր գաղափար կամ նպատակ, նրանք ավելի մեծ խանդավառությամբ ու էներգիայով են աշխատում, միմյանց աջակցում տարբեր մարտահրավերների ու դժվարությունների դեպքում և ի վերջո հասնում ավելի մեծ արդյունքի, ինչը եղավ նաև մեր դեպքում»,- ասում է Անուշը։
ՀՀ ԳԱԱ Ա.Բ. Նալբանդյանի անվան քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտի լաբորանտ, կենսաքիմիկ Դիանա Դարբինյանը, անդրադառնալով նախագծի պլանավորման ընթացքում առաջացած խնդիրներին, պատմեց, որ հիմնական դժվարությունը բույսերի ընտրությանն էր:
«Քննարկվել է բույսերի, քարաքոսերի և սնկերի ընտրության հարցը։ Քննարկման արդյունքում որոշեցինք վերցնել հատիկաընդեղեն բույսերից՝ սոյա, լոբի, ոլոռ, քանի որ դրանք պարունակում են մեծ քանակությամբ սպիտակուցներ, վիտամիններ։ Դրանք օժտված են հակաօքսիդանտային ակտիվությամբ, դիմացկուն են միջավայրի փոփոխվող պայմանների նկատմամբ»,- ընդգծում է Դիանան, ով ուսումնասիրության ժամանակ կատարելու է կենսաքիմիական չափումներ, դիտարկելու է բույսերի տարբերությունը ճառագայթումից առաջ և հետո։
Հաշվի առնելով ծանր մետաղների, օրգանական և անօրգանական նյութերի կոնցենտրացիան և կենսակլանումը՝ ՀՀ ԳԱԱ կենդանաբանության և հիդրոէկոլոգիայի գիտական կենտրոնի կիրառական հիդրոէկոլոգիայի լաբորատորիայի ավագ լաբորանտ, ասպիրանտ Գոռ Խաչատրյանը կատարելու է կենսամիջավայրի լրացուցիչ հետազոտություններ՝ բույսերի բնականոն աճը ապահովելու համար։
«Լոբու, սոյայի և ոլոռի աճեցման համար անհրաժեշտ են հիմնական մակրոտարրեր, ինչպիսիք են՝ ազոտը, ֆոսֆորը, կալիումը, կալցիումը, մագնեզիումը և ծծումբը. սրանք բույսերի աճը, արմատների զարգացումը, ֆոտոսինթեզը և սերմերի ձևավորումն ապահովող բաղադրիչներ են: Միկրոտարրերից պահանջվում են երկաթ, մանգան, բոր, ցինկ, պղինձ և մոլիբդեն, որոնք նպաստում են ֆոտոսինթեզին, ֆերմենտների ակտիվացմանը և ազոտի ֆիքսացիային: Ուստի անհրաժեշտ է իրականացնել նշված տարրերի հետազոտություններ՝ բույսերի լավ աճը և զարգացումն ապահովելու նպատակով»,- պատմում է Գոռը՝ հավելելով, որ բուսական աշխարհի էվոլյուցիոն պատմությունը ցույց է տվել մանրէների նշանակալից դերը սիմբիոտիկ փոխհարաբերություններում: Հաշվի առնելով այն փաստը, որ որոշ բույսեր առավել ինտենսիվ են աճում նման համակարգում, շատ կարևոր է վերարտադրել նմանատիպ փոխհարաբերություն տիեզերքում: Դա կնպաստի միավոր ժամանակում առավել շատ կենսաբանական մասսա գեներացնելուն։
Գոռի կարծիքով նախագծի արդյունքները կարող են էականորեն փոխել կամ բարելավել ոլորտում կատարվող ուսումնասիրությունները։ Նախատեսում է նորարարական մոտեցումների կիրառում, որոնք կարող են բարձրացնել բույսերի աճի արդյունավետությունը տիեզերական պայմաններում և բացահայտել նոր հնարավորություններ կենսաբանական համակարգերի զարգացման համար։ Մանրէների և բույսերի սիմբիոզի վերարտադրումը կարող է օգնել հասնելու ավելի բարձր բիոմասայի արտադրության՝ նպաստելով սննդամթերքի տրամադրմանը և հոգեբանական աջակցությանը տիեզերագնացներին երկարաժամկետ թռիչքների ընթացքում։
Ընտրված բույսերի գենետիկական հետազոտությամբ, կենսաբանական տվյալների մշակման և կապերի վերհանման աշխատանքներով զբաղվելու է ՀՀ ԳԱԱ մոլեկուլային կենսաբանության ինստիտուտի կենսաինֆորմատիկայի խմբի կրտսեր գիտաշխատող, կենսաբանական գիտությունների թեկնածու Սուրեն Դավիթավյանը։
«Նախագիծն ունի հզոր պոտենցիալ գործնական կիրառության տեսանկյունից, քանի որ բույսերի աճի խթանումը տիեզերական կայաններում շարունակում է մնալ արդիական։ Հաշվի առնելով, որ թեև մշուշոտ, բայց արդեն երևում է տիեզերական կոմերցիոն թռիչքներ կատարելու հեռանկարը, անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ մարդկանց ապահովել և՛ սննդով, և՛ ստեղծել Երկրի նման միջավայր, որպեսզի երկարատև թռիչքն անցնի առավել հարմարավետ»,- ընդգծում է Սուրենը, որի կարծիքով իրենց գիտական խմբի հաջողության գլխավոր գրավականը բանավիճելու և քննադատություն ընդունելու կարողությունն է։
Թիմի անդամները հավատում էին իրենց նախագծի հաջողությանը, քանի որ նրա հիմքում ընկած է արդիական և հեռանկարային գաղափար:
Թեմայի իրականացման արդյունքում գիտական խմբի անդամները նախատեսում են հրապարակել առնվազն երեք հոդված միջազգային գիտական ամսագրերում, ինչպես նաև արդյունքները ներկայացնել տեղական և միջազգային տարբեր գիտաժողովների ժամանակ։ Նրանք նպատակ ունեն խորացնելու միջագիտակարգային համագործակցությունը Հայաստանի գիտական հաստատությունների միջև, ինչպես նաև նպաստելու Հայաստանի Հանրապետության ներգրավվածությանը տիեզերական ուսումնասիրությունների ոլորտում:
