Výskum vplyvu kozmického žiarenia na DNA

, Autor:
Pochopiť fungovanie života na Zemi, ale i na iných planétach, asteroidoch či kométach má pomôcť sonda, ktorú vyvinuli vedci z Laboratória metalomiky a nanotechnológií z Mendelovej univerzity v Brne. 3D tlačou skonštruovanú sondu, ktorá ponesie nový typ unikátnych nanobiosenzorov, dopravil špeciálny balón do výšky 40 kilometrov nad úroveň morskej hladiny. Vedci budú skúmať, ako rôzne druhy kozmického žiarenia poškodzujú jednu z najdôležitejších molekúl živých organizmov – DNA, a či sú jednoduché bunky schopné prežiť v extrémnom prostredí stratosféry. Ide o spoločný projekt vedcov Mendelovej univerzity v Brne, Hvezdárne Valašské Meziříčí a Slovenskej organizácie pre vesmírne aktivity.

„Tento let nám poskytne cenné informácie o správaní nukleových kyselín v extrémnych podmienkach. Tie môžu byť využiteľné pri ochrane posádok lietadiel pri letoch cez polárne oblasti, pobytoch astronautov na Medzinárodnej kozmickej stanici ISS alebo pri dlhodobých pilotovaných letoch k vesmírnym telesám,“ hovorí prof. René Kizek z Mendelovej univerzity v Brne.

Pri prvom technologickom lete, ktorý sa uskutočnil 12. októbra z letiska Spišská Nová Ves, niesla sonda do stratosféry okrem testov na poškodenie DNA tiež niekoľko druhov bakteriálnych buniek. Pri nich budú vedci skúmať schopnosť adaptácie na extrémne podmienky pri nízkych teplotách dosahujúcich mínus 85 °C a tlaku blížiacemu sa vákuu. Práve tieto podmienky spoločne s vysokými energetickými nárokmi a požiadavkou na maximálnu vzletovú hmotnosť boli pre vedcov najväčšou výzvou: „Museli sme zaistiť konštantné podmienky na veľmi citlivé merania. Nanobiosenzory budú snímať poškodenie DNA pomocou karbónových kvantových bodiek. Tieto výsledky následne použijeme na ďalší výskum látok v nebezpečnom toxickom a extrémnom prostredí ako modely iných svetov podobných Zemi,“ vraví len 21-ročný Jan Zítka, ktorý stál pri zrode vesmírneho projektu.
V tele sondy sú umiestnené teplotné snímače a vyhrievacie elementy na zaistenie stabilnej teploty. Biosenzory skonštruované vedcami sú unikátne práve svojou jednoduchosťou a ich univerzálnym použitím pri ďalších vesmírnych výskumoch.

Let sondy má tiež dve prvenstvá:
1. Prvýkrát sa budú výsledky merania prenášať na Zem v reálnom čase. Prvé výstupy vesmírnych experimentov budú môcť vedci na Zemi sledovať on-line vďaka unikátnemu počítaču Julo-X, ktorý vyvinul tím organizácie SOSA.
2. Sonda vážiaca štyri kilogramy bude prvýkrát skonštruovaná 3D tlačou. Ide o nový, rýchly a jednoduchý spôsob výroby stratosférickej sondy.

„Spolu s výsledkami meraní budeme monitorovať aj trasu letu sondy. Posledná fáza letu sondy je jej pristátie, ktoré prebieha rýchlosťou prevyšujúcou 30 km za hodinu. Miesto jej dopadu nemôžeme ovplyvniť, zatiaľ však sonda zakaždým dopadla na miesta, kde nedošlo k jej poškodeniu, napríklad na strom alebo na pole,“ povedal Jakub Kapuš zo SOSA pred vypustením sondy. Tá zaistila podmienky na prípravu pred štartom a tiež poskytla nevyhnutnú elektroniku pre komunikáciu a riadenie letu.

Projekt „Spoločne do stratosféry“ spolufinancovaný z OP Cezhraničná spolupráca SR-ČR 2007-2013, Fond mikroprojektov, umožnil prípravu a realizáciu prvého letu na testovanie biosenzorov v stratosférických podmienkach. Projekt Laboratória metalomiky a nanotechnológií bol v rámci študentskej súťaže vyhodnotený ako mimoriadne vydarený, a preto sa bude realizovať ako samostatný mimoriadny let. „Získané dáta nám pomôžu v príprave ďalšieho projektu pod hlavičkou Európskej kozmickej agentúry a ďalších stratosférických letov SOSA,“ uzatvára prof. René Kizek.