عملکرد موفق ELVIS در شرایط سخت فضا، نهتنها راه را برای استفاده از این فناوری در محیطهای فرازمینی هموار میکند، بلکه میتواند به پیشرفت تحقیقات زیستپزشکی و میکروبیولوژی در زمین نیز کمک کند.
این دستگاه که با نام سامانه تصویربرداری حجمی حیات موجود (ELVIS) شناخته میشود، با حمایت آزمایشگاه ملی ایستگاه فضایی و توسط پژوهشگران دانشگاه ایالتی پورتلند (PSU) و با همکاری آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا در جنوب کالیفرنیا توسعه یافته است.
ELVIS صبح روز 2 اردیبهشت، با یک کپسول باری اسپیسایکس در قالب سیودومین مأموریت تأمین تدارکات ناسا به ایستگاه فضایی رسید.
کپسول باری دراگون مأموریت CRS-32 اسپیسایکس، که میکروسکوپ سهبعدی ELVIS را حمل میکند، در تاریخ 2 اردیبهشت 1404 به ایستگاه فضایی بینالمللی نزدیک میشود تا عملیات اتصال انجام شود. (اعتبار تصویر: ناسا)
این میکروسکوپ از فناوری پیشرفتهای به نام «تصویربرداری حجمی هولوگرافیک» استفاده میکند که تصاویر سهبعدی از میکروبها و سلولهای زنده ایجاد میکند. هدف این مأموریت، مطالعه چگونگی سازگاری حیات میکروسکوپی با شرایط سخت فضاست؛ نتایج آن ممکن است در آینده به دانشمندان در شناسایی نشانههای حیات در سیارات و قمرهایی مانند اروپا (قمر مشتری) و انسلادوس (قمر زحل) کمک کند.
برخلاف میکروسکوپهای دوبعدی سنتی، ELVIS امکان مشاهده ساختارها و رفتارهای پیچیده سلولهای زنده را در قالبی سهبعدی فراهم میکند. این سامانه، ارزیابیهای دقیق زیستی را از نحوه تغییر سلولها در ریزگرانش ـ حالتی که فقط در ایستگاه فضایی بهطور پیوسته قابل دسترس است ـ ممکن میسازد.
پروفسور جی نادو، استاد فیزیک دانشگاه PSU و پژوهشگر اصلی این پروژه، در بیانیهای گفت:
«ما از اینکه میتوانیم از ظرفیتهای آزمایشگاه ملی ایستگاه فضایی برای آمادهسازی ELVIS جهت مأموریتهای آینده در اکتشافات فضایی استفاده کنیم، هیجانزدهایم.»
وی افزود:
«عملکرد موفق ELVIS در شرایط دشوار فضا، نهتنها کاربرد آن در محیطهای فرازمینی را تقویت میکند، بلکه افقهای تازهای را برای پژوهشهای زیستپزشکی و میکروبیولوژی روی زمین میگشاید.»
نادو نخستین بار در سال 1396 استفاده از میکروسکوپ هولوگرافیک را بهعنوان روشی برای جستوجوی حیات پیشنهاد کرد و در مقالهای توضیح داد که این فناوری میتواند نشانههایی از حیات را تشخیص دهد که میکروسکوپهای دوبعدی قادر به مشاهده آنها نیستند. وی در آن زمان گفته بود:
«تشخیص یک میکروب از یک ذره غبار، سختتر از آن چیزی است که تصور میکنید.»
او ادامه داده بود:
«میکروسکوپ هولوگرافیک دیجیتال این امکان را میدهد که حتی کوچکترین حرکات را ببینید و دنبال کنید.»
این توانایی نهتنها امکان تشخیص میکروبها را از مواد بیجان فراهم میکند، بلکه تغییرات سلولیای را که در تصاویر دوبعدی قابل مشاهده نیستند، قابل ردیابی میسازد. بنابراین ELVIS میتواند تغییرات ساختاری سلولها را در شرایط سخت فضایی بهتر از روشهای سنتی شناسایی کند.
در طول مأموریتش در ایستگاه فضایی، ELVIS دو موجود زنده زمینی را مورد بررسی قرار خواهد داد که به مقاومت بالای خود معروفاند:
- یوگلنا گراسیلیس، یک جلبک میکروسکوپی بسیار سازگار
- کولولیا سایکریریترائا، باکتری مقاوم به سرما که در اعماق اقیانوسها یافت میشود
با تحلیل این موجودات در ریزگرانش، دانشمندان بهدنبال کشف تغییرات قابل مشاهده و ژنتیکیای هستند که بتواند به درک بهتر پایداری حیات در محیطهای بیگانه کمک کند.
ELVIS با قطعاتی مقاوم و کمنیاز به تعمیرات طراحی شده و قابلیتهایی دارد که میزان نیاز به دخالت فضانوردان را کاهش میدهد، به طوری که بسیاری از آزمایشها میتوانند با حداقل وقفه بهصورت خودکار انجام شوند.