2020-ci ildə NASA 11 bitki növünün toxumlarını eksperimental kosmik təyyarəyə yerləşdirdi; aylarla orbitdə qaldıqdan sonra alimlər onların hələ də böyüyüb-böyümədiyini yoxlamaq üçün geri gətirdilər. Təcrübə bitki toxumlarının uzun müddət kosmik mühitdə qaldıqda nə baş verdiyini öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuşdu. Tədqiqatçılar mikroqravitasiya və kosmik radiasiyanın toxumların həyat qabiliyyətinə, cücərməsinə, bitki inkişafına və molekulyar dəyişikliklərə təsirlərini araşdırmaq istəyirdilər. Tədqiqat RAD-SEED 1 və RAD-SEED 2 adlı iki təcrübə vasitəsilə həyata keçirildi. Təcrübələrdə X-37B Orbital Test Vasitəsi-6 , yəni OTV-6 istifadə edildi. Yenidən istifadə edilə bilən bu vasitə Amerika Birləşmiş Ştatları Kosmik Qüvvələri tərəfindən idarə olunur. O, 2020-ci il mayın 17-də buraxıldı. Tədqiqatda NASA Kennedy Kosmik Mərkəzi nin alimləri və əməkdaşları iştirak edirdi. Komandaya əsas tədqiqatçı Ye Zhang, Ph.D. , eləcə də Howard G. daxil idi. Levine, Ph.D. , hər ikisi NASA Kennedy Kosmik Mərkəzi ndən idi. NASA Kennedy Kosmik Mərkəzi ndəki LASSO Contract, Amentum dan Jeffrey T. Richards da komandanın bir hissəsi idi. X-37B toxum təcrübəsi nəyi öyrəndi? Tədqiqat Yer kürəsindən kənarda gələcək insan missiyaları ilə bağlı bir suala diqqət yetirirdi. Əgər astronavtlar Mars a və ya digər istiqamətlərə səyahət edərlərsə, uzun müddət davam edən missiyalar zamanı təzə qidaya ehtiyac duya bilərlər. Emal olunmuş qida qidalanma təmin edə bilər, lakin bitki yetişdirmək pəhrizə təzə qida əlavə edə bilər. Bitki istehsalı astronavtlar üçün təcrid və məhdudiyyət zamanı da faydalar təmin edə bilər. Toxumlar belə bir qida sisteminin bir hissəsi kimi istifadə edilməzdən əvvəl, tədqiqatçılar kosmosda uzunmüddətli saxlamağın onlara necə təsir etdiyini başa düşməlidirlər. Tədqiqat üç əsas məqsədi araşdırdı: Kosmik mühitə uzunmüddətli məruz qalmanın toxumların həyat qabiliyyətinə və keyfiyyətinə necə təsir etdiyini ölçmək. Toxumların kosmik mühitə necə reaksiya verdiyini və müxtəlif növlərin niyə fərqli şəkildə reaksiya verə biləcəyini öyrənmək. Bioloji nümunələri əhatə edən gələcək missiyalar üçün OTV passiv nümunə məruz qalma platformasını sınaqdan keçirmək. Tədqiqat hipotezi ondan ibarət idi ki, kosmosda uzunmüddətli məruz qalma toxumların həyat qabiliyyətini və keyfiyyətini azalda bilər. Tədqiqatçılar bəzi toxumların Yer kürəsində saxlanılan toxumlarla müqayisədə cücərmə və bitki inkişafında dəyişikliklər göstərə biləcəyini gözləyirdilər. 11 bitki növü və iki model bitki. Tədqiqatçılar təcrübələr üçün iki model bitki orqanizmi və 11 bitki növü və ya kultivar seçdilər. Model bitkilər Arabidopsis thaliana və Brachypodium növləri idi. Hər ikisi Beynəlxalq Kosmik Stansiyası nda yetişdirilmişdir. Bitki toxumlarına Beynəlxalq Kosmik Stansiyası nda yetişdirilmiş və ya yetişdiriləcək bitkilər daxil idi. Bunlar: Mizuna , Kahı , Pomidor , Pak Choi , Turp , Hatch çili bibəri , Cırtdan buğda . Tədqiqata həmçinin müxtəlif toxum formalarına və xüsusiyyətlərinə görə seçilmiş bitkilər də daxil idi. Bunlar: Çuğundur , Soğan , Düyü , Xiyar . Bu bitkilərin bir neçəsi Kennedy Kosmik Mərkəzi ndəki yerüstü qurğularda kosmik uçuş şəraitinə bənzər şəraitdə yetişdirilmişdir. Bəziləri, o cümlədən ekipajın istehlakı üçün, Beynəlxalq Kosmik Stansiyası nda da yetişdirilmişdir. Tədqiqatçılar kosmos və Yer nümunələrini necə müqayisə etdilər? Tədqiqatçılar yalnız X-37B ilə səyahət edən toxumlara etibar etmədilər. Layihəyə yerüstü nəzarət təcrübələri daxil idi ki, alimlər nəticələri müqayisə edə bilsinlər. Bəzi yerüstü nəzarət toxumları Brookhaven Milli Laboratoriyası ndakı NASA Kosmik Radiasiya Laboratoriyası nda, yəni NSRL -də dəyişdirilmiş GCRsim radiasiya mühitinə məruz qaldı. Məqsəd uçuş zamanı yaşanan radiasiya şəraitinin aspektlərini simulyasiya etmək idi. Müqayisə ssenariləri hazırlanarkən uçuşdan alınan radiasiya dozası və doza sürəti ölçmələri istifadə edildi. Tədqiqatçılar həmçinin nəticələri Kennedy Kosmik Mərkəzi nin yerüstü nəzarətləri, NSRL radiasiya təcrübələri, MISSE layihəsi və HRP tərəfindən maliyyələşdirilən Toxum Radiasiya layihəsindən alınan məlumatlarla müqayisə etməyi planlaşdırırdılar. Nəşr olunmuş tədqiqatlar da müqayisələrə daxil ediləcəkdi. Bu müqayisələr gələcək dərin kosmos missiyaları üçün toxum saxlama və bitki istehsalını əhatə edən bir məlumat bazası yaratmaq məqsədi daşıyırdı. 134291123 Toxumlar qayıtdıqdan sonra nə baş verdi? Uçuşdan sonra tədqiqatçılar toxumları Kennedy Kosmik Mərkəzi ndə nəzarətli şəraitdə yetişdirməyi planlaşdırdılar. Yetişdirmə mühiti Beynəlxalq Kosmik Stansiyası ndakı Veggie bitki təcrübələri üçün istifadə olunan şəraitlə müqayisə edilə bilən şəkildə hazırlanmışdı. Şərtlərə daxil idi: 22°C temperatur, 40–45% nisbi rütubət, 3000 ppm karbon dioksid səviyyəsi, 300 μmol·m⁻²·s⁻¹ işıq səviyyəsi, 16 saat işıq və 8 saat qaranlıq dövrü . Hər bir model bitki və bitki növünün toxumları növdən asılı olaraq altı-on gün sonra əkiləcək və araşdırılacaqdı. Tədqiqatçılar cücərmə dərəcələrini ölçəcək və bitki formasını və toxuma quruluşunu araşdıracaqdılar. Stress əlamətlərini, inkişaf anormallıqlarını və kök uzunluğundakı fərqləri müəyyən etmək üçün şəkillər toplanacaqdı. Böyümənin müxtəlif mərhələlərində cücərtilər RNAlater də saxlanılacaqdı. Bu material transkriptomik və mutasiya analizi üçün istifadə edilə bilərdi. Molekulyar iş tədqiqatçılara müxtəlif bitki növlərinin və ya variantlarının uzunmüddətli kosmik məruz qalmaya niyə fərqli reaksiya verdiyini anlamağa kömək edə bilərdi. Bitki istehsalı necə sınaqdan keçirildi? Tədqiqatçılar həmçinin seçilmiş bitkilərdən yeyilə bilən bitki materialını araşdırmağı planlaşdırdılar. Bitkilər eyni nəzarətli şəraitdə yetişdiriləcək və növdən asılı olaraq əkildikdən 28 ilə 90 gün sonra yığılacaqdı. Tədqiqatçılar daha sonra aşağıdakı xüsusiyyətləri araşdıracaqdılar: Bitkinin görünüşü, Ölçüsü, Çəkisi, Digər morfoloji xüsusiyyətlər, Təzə məhsul xüsusiyyətləri. Təzə məhsul insan qidalanması üçün əhəmiyyətli olan minerallar və vitaminlər üçün də araşdırıla bilərdi. Təcrübənin bu hissəsi toxum saxlamağı saxlanılan toxumlardan yetişdirilən bitkilərin nəticədə dərin kosmos missiyaları zamanı qida təmin edə bilib-bilməyəcəyi sualı ilə əlaqələndirir. Niyə toxum saxlama Mars missiyaları üçün vacibdir? Uzunmüddətli missiyalar Yer kürəsindən tez-tez təchizat olmadan fəaliyyət göstərə bilən sistemlərə ehtiyac yaradır. Mars a bir missiya səyahət və təyinat yerində keçirilən vaxt üçün qida təchizatına ehtiyac duyacaqdı. Toxumlar bir seçim təmin edə bilər, çünki onlar saxlanıla və lazım olduqda əkilə bilər. Lakin tədqiqatçılar əvvəlcə toxumların kosmik mühitdə uzun müddət qaldıqdan sonra istifadəyə yararlı qalıb-qalmadığını bilməlidirlər. Kosmik radiasiya əsas narahatlıqlardan biridir. Yer kürəsindən fərqli olaraq, dərin kosmos radiasiyadan eyni səviyyədə qorunma təmin etmir. Mikroqravitasiya və digər kosmik uçuş şərtləri də bioloji materiala təsir edə bilər. Buna görə də RAD-SEED tədqiqatı kosmik radiasiya, toxum saxlama və bitki böyüməsi ilə bağlı bilik boşluğunu aradan qaldırır. Tədqiqat gələcək kosmik kənd təsərrüfatı üçün nə demək ola bilər? Hər bir bitki növünün və ya variantının reaksiyası tədqiqatçılara kosmosda bitki böyüməsi ilə əlaqəli xüsusiyyətləri müəyyən etməyə kömək edə bilər. Belə məlumatlar gələcək kosmik gəmilər və planetar yaşayış yerləri üçün bitkiləri seçməyə kömək edə bilər. O, həmçinin tədqiqatçılara toxumları və bitkiləri radiasiya məruz qalmasından qorumaq yollarını inkişaf etdirməyə kömək edə bilər. X-37B nümunələri kosmik mühitə məruz qoymaq və onları araşdırma üçün Yerə qaytarmaq üçün bir yol təmin etdi. Bu imkan tədqiqatçılara orbitdə qaldıqdan sonra eyni toxumları öyrənməyə imkan verdi. Məlumatlar dərin kosmos tədqiqatı zamanı bitki yetişdirmə planlarına və daimi yaşayış üçün planetar səth bazalarının qurulmasına töhfə verə bilər. Yer kürəsində kənd təsərrüfatı üçün mümkün istifadələr. Tədqiqatın kosmos tədqiqatından kənarda da tətbiqləri var. Müxtəlif bitki növləri və variantları ətraf mühit stressinə fərqli reaksiya verə bilər. Bu reaksiyaları anlamaq tədqiqatçılara sərt və ya ekstremal mühitlərdə böyümə ilə əlaqəli bitki xüsusiyyətlərini müəyyən etməyə kömək edə bilər. Buna görə də tapıntılar Yer kürəsində kənd təsərrüfatı tədqiqatlarına töhfə verə bilər. Tədqiqatçıların məqsədi toxumların kosmik məruz qalmadan sonra cücərə bilib-bilməyəcəyini müəyyən etməklə məhdudlaşmırdı. Onlar həmçinin reaksiyaların arxasında duran bioloji mexanizmləri anlamaq istəyirdilər. Uçuş nümunələri, yerüstü nəzarətlər və simulyasiya edilmiş radiasiya təcrübələrindən alınan birləşdirilmiş nəticələr toxum saxlama, bitki böyüməsi və radiasiyadan qorunma sahəsində gələcək tədqiqatlar üçün məlumat verə bilər.