تجارب سلطان النيادي في الفضاء: كيف يمكن أن تفيد البشرية؟

حقوق الصورة: بوبيولار ساينس العربية. تصميم: مهدي أفشكو.

استمع الى المقالة الآن هذه الخدمة تجريبية

أُجريت نحو 3000 تجربة علمية في محطة الفضاء الدولية خلال الـ 21 عاماً الماضية، وفي الربع الأخير من عام 2023، سيكون رائد الفضاء الإماراتي سلطان النيادي قد شارك في إجراء نحو 250 تجربة بالتعاون مع رواد الفضاء الآخرين، فما هذه التجارب وما النتائج المتوقعة منها؟

مجالات التجارب التي يُجريها سلطان النيادي بمحطة الفضاء الدولية

تهدف التجارب التي تجريها محطة الفضاء الدولية في عام 2023 إلى إيجاد حلول لتحسين تجربة رواد الفضاء من حيث الصحة وكفاءة المركبات الفضائية تمهيداً للرحلة إلى القمر، بالإضافة إلى تحسين الحياة على الأرض. وتضم مجالات التجارب الموجودة في جدول أعمال رائد الفضاء سلطان النيادي ما يلي:

1. علاج أمراض القلب والأوعية الدموية

تهتم هذه الأبحاث بدراسة نظام القلب والأوعية الدموية وشبكة توصيل الأوكسجين في الجسم، من أجل تطوير علاجات تُبطئ شيخوخة الأوعية الدموية وتحسّن نوعية الحياة على الأرض.

واحدة من التجارب الموكلة إلى الرائد سلطان النيادي بهذا الاختصاص هي دراسة كاردينال هارت 2.0 (Cardinal Heart 2.0) التابعة لجامعة ستانفورد، وهي تجربة تُقيّم تأثير الأدوية السريرية على خلايا القلب في الفضاء، وتساعد على وقاية رواد الفضاء من الإصابة بأمراض القلب، وتدفع عجلة تطوير علاجات أمراض القلب والأوعية الدموية لدى المرضى على الأرض نحو الأمام.

واحدة من التجارب الموكلة إليّ هي دراسة “Cardinal Heart 2.0” التابعة لجامعة ستانفورد. من خلال هذه التجربة يمكننا معرفة آثار الأدوية السريرية على خلايا القلب في الفضاء، المساعدة على منع مخاطر الإصابة بأمراض القلب لرواد الفضاء والمساهمة في تطوير العلاج لأمراض القلب على الأرض. pic.twitter.com/qEFiali5I5

— Sultan AlNeyadi (@Astro_Alneyadi) March 27, 2023

2. علاج آلام الظهر

تشكّل آلام الظهر مشكلة شائعة لرواد الفضاء وسكان الأرض، ويمكن لنتائج هذه الأبحاث أن تفيد في اتخاذ تدابير مضادة لتقليل إصابات العمود الفقري في الفضاء، وتحسين صحة العمود الفقري لدى البشر بشكلٍ عام.

3. دراسة التقنيات والأجهزة الجديدة

تسهم هذه الأبحاث في تطوير التقنيات المستقبلية التي ستُستخدم في استكشاف الفضاء السحيق، وتوفّر البيئات الخارجية والداخلية لمحطة الفضاء الدولية مختبرات مثالية لفحص تقنيات المركبات الفضائية الجديدة، حيث تؤثّر الجاذبية الصغرى في مجموعة متنوعة من العمليات الفيزيائية ومنها:

تكوين البلورات.
خلط السوائل.
فصل الغاز عن السائل.
الترموديناميك وانتقال الحرارة.
التصلب.
الاحتراق.

وهذه الآثار ستسهم في صناعة مواد وأجهزة تقنية أكثر كفاءة للسفر عبر الفضاء وبناء الأقمار الصناعية وغيرها من الأجهزة المعقدة.

4. علم التخلّق (Epigenetics)

يدعى أيضاً مجال ما فوق المورثات، وهو العلم الذي يركّز على تأثير العوامل البيئية على نشاط الجينات دون تغيير تسلسل الحمض النووي. ولهذا المجال العلمي تطبيقات واسعة تتراوح بين تطوير الطب الشخصي وصولاً إلى فهم أسرار تفاعل الإنسان مع بيئته.

من خلال هذا الجهاز يمكننا محاكاة حتى ضعفَي قوة الجاذبية..🧪

ونستخدمه لنقوم بتجارب على النباتات، والخلايا، وبلورات البروتين، وغيرها بهدف دراسة نمو الكائنات وتفاعلها.. pic.twitter.com/e5JwZOv6ku

— Sultan AlNeyadi (@Astro_Alneyadi) July 16, 2023

5. آلية عمل جهاز المناعة

ستلقي نتائج دراسات علم المناعة الضوء بشكلٍ أكبر على آثار الإجهاد على التغيرات المناعية لدى البالغين الأصحاء، وترسم صورة أوضح عن فاعلية جهاز المناعة في ظروف الجاذبية الصغرى.

6. علم الموائع

تهتم التجارب في هذا المجال بكيفية تصرُّف الموائع المختلفة في حالة انعدام الجاذبية، وتعتبر أبحاث بيولوجيا النبات المرتبطة بعلم الموائع مهمة لإحراز تقدمات زراعية كبيرة على الأرض.

7. علم المواد

ستساعد هذه الأبحاث على معرفة كيفية تشكل أنواع المواد المختلفة بشكلٍ حر في ظروف الجاذبية الصغرى، بالإضافة لمعالجة المواد في سبيل إنتاج تصميمات اقتصادية وأكثر متانة من نظيراتها من المواد المستخدمة حالياً، ويتم التركيز بشكلٍ أساسي على إنتاج بدائل للوقود المستخدم في محطة الفضاء الدولية والأقمار الصناعية من خلال استخدام الوقود الصلب الذي يحترق بشكلٍ أكثر كفاءة وأماناً من الوقود السائل الذي يعد من العوامل المسببة للحرائق والانفجارات في الرحلات الفضائية.

8. تحليل النوم

وتركّز هذه الأبحاث على تحليل النوم الذي سيعمّق فهم تأثير النوم وإيقاعات الساعة البيولوجية على صحة رواد الفضاء، وقام الرائد سلطان النيادي بتجربة تدعى “دريمز” (Dreams)، التي تقوم بدراسة أنماط نوم رواد الفضاء ومدى تأثير الجاذبية الصغرى على نشاطهم الدماغي وصحته في أثناء النوم، إذ يختبر رواد الفضاء نحو 16 شروقاً وغروباً في اليوم الواحد ما يخلق تحدياً بيولوجياً حقيقياً بحاجة إلى البحث عن آثاره.

على متن محطة الفضاء الدولية، كل أمرٍ نقوم به هو تجربة علمية بحد ذاته.. حتى النوم. فمن خلال تجربة “دريمز” نقوم بدراسة أنماط نوم رواد الفضاء ومدى تأثير الجاذبية الصغرى على صحة أدمغتنا ونشاطها أثناء النوم.

أشارككم هذه الصور من المكان الذي أنام فيه على متن المحطة. pic.twitter.com/yvKTYezWIY

— Sultan AlNeyadi (@Astro_Alneyadi) April 7, 2023

9. دراسة الإشعاعات

تساعد أبحاث الأشعة على دراسة تعرض رواد الفضاء للإشعاع الكوني لتمهيد الطريق لبعثات الاستكشاف الفضائية المستقبلية وتقليل تعرضهم الإشعاعي وابتكار طرق جديدة لحجب هذه الأشعة.

10. الدراسات الطبية المتعلقة بأمراض التنكس العصبي والسكري

وتضم هذه الأبحاث تجربة القطرات المُسقطة حلقياً (Ring Sheared Drop)، التي تهتم بدراسة تكوين ونمو مادة الأميلوئيد المرتبطة بأمراض التنكس العصبي مثل داء ألزهايمر والصرع، إذ يوفّر التوتر السطحي في ظروف الجاذبية الصغرى دراسة البنية البلورية للبروتينات بشكلها الحقيقي ثلاثي الأبعاد دون تأثر بنيتها بالجاذبية أو أخذها لشكّل الأوعية والأنابيب المخبرية التي توضع بها لمعرفة ارتباطات هذا البروتين وآلية تموضعه في الجسم وزيادة معرفة آلية تأثيره الإمراضية، وهذا البحث سيسهم في فهم الأمراض مثل ألزهايمر بشكلٍ أكبر وإيجاد علاجات أكثر نوعية له.

عملت على تجربة نمو بلورات البروتين اللي ندرس خلالها بروتين يرتبط بحالات صحية عديدة منها مرض الصرع، ويساعد على اكتشاف علاجات لها.
كل الشكر لفريق جامعة محمد بن راشد للطب والعلوم الصحية 🇦🇪 اللي قدم هذه التجربة، ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية “جاكسا”، وكل الشركاء اللي ساهموا فيها pic.twitter.com/fCHZchUEQo

— Sultan AlNeyadi (@Astro_Alneyadi) June 22, 2023

أمّا بالنسبة للسكري، فيقوم مشروع “ماليث 3” (Maleth III) بدراسة قرحة القدم السكرية (DFUs)، وتتضمن الدراسة تحليل عينات من 3 مرضى مصابين بالسكري من مستشفى الملك فيصل التخصصي ومركز الأبحاث السعودي و3 عينات أشخاص سليمين من مالطا.

وبعد دراسة العينات بالفضاء سيتم إجراء تسلسل الجينوم الكامل للحمض النووي البشري والميكروبات المسؤولة عن القدم السكرية لزيادة فهم آلية إحداثها للمرض.

فخور بإجراء دراسة MALETH على متن محطة الفضاء الدولية، والتي نعمل من خلالها على المساعدة في تطوير دواء لعلاج السكري من النوع الثاني..

أكثر من 500 مليون شخص في العالم يعانون من مرض السكري.. سنقوم بكل ما في وسعنا للعمل على التخفيف من معاناتهم..

🇲🇹🇺🇸🇬🇧🇧🇪🇸🇦🇦🇪 سنعمل يدًا بيد مع… pic.twitter.com/nV79O22Qoy

— Sultan AlNeyadi (@Astro_Alneyadi) April 11, 2023