Öppna huvudmenyn
Placering av EXPOSE-E och EXPOSE-R anordningarna på den internationella rymdstationen ISS.

EXPOSE är en speciell anordning på den internationella rymdstationen ISS som har fästs på dess utsida för att möjliggöra olika typer av astrobiologiska exponeringsexperiment.[1][2] Den utgör en fortsättning på tidigare exponeringsstudier[3] som har utförts med andra typer av rymdfarkoster, som till exempel Apollo 16, EURECA, Mir och BIOPAN. EXPOSE utvecklades av den europeiska rymdorganisationen ESA för att möjliggöra fortlöpande analyser av kemiska och biologiska prover när de exponeras mot rymden under en längre tids rymdfärd.[4] Den togs i bruk för första gången 2008 och nya experiment planeras fortlöpande.

MålsättningarRedigera

EXPOSE har flera olika typer av astrobiologiska målsättningar, några av de viktigaste är:

  • Åstadkomma en bättre förståelse för kosmokemiska processer av organiskt material i utomjordiska miljöer och vilken potentiell innebörd detta har för astrobiologin och teorierna kring livets uppkomst. Ett viktigt huvudprojekt ägnar sig åt att studera molekyler som förekommer i kometer för att bättre kunna förstå resultaten från rymdmissioner såsom Rosetta missionen, eller andra kemiska processer såsom månen Titans kemi (Cassini-Huygens missionen), eller den organiska kemin på planeten Mars (till exempel Mars Science Laboratory och ExoMars-projektet).[5]
  • Öka vår förståelse för fotobiologiska processer hos olika planeter under olika tidsperioder (till exempel det yngre stadiet av jorden under dess första biljon år, ozonlagrets roll för att skydda jordens biosfär från skadlig UV-strålning, eller de tidigare och nuvarande stadierna av Mars).
  • Studera hur organismer från jorden kan tolerera olika rymdbetingelser, och om livsformer kan spridas ute i rymden, vare sig de är från jorden eller från en annan planet.[6] Detta har undersökts på olika sätt, till exempel med olika typer av organismer (framför allt mikroorganismer från olika typer av extrema ekosystem), eller kemiska (framför allt organiska) substanser, där man har undersökt hur de reagerar på utomjordiska betingelser under olika betingelser (till exempel på artificiella meteoriter). Sådana undersökningar förväntas skapa ett viktigt beslutsunderlag för utveckling av bättre strategier och metoder för att söka efter livsformer eller spår av dem ute i rymden, och för forskning kring livets uppkomst och dess framtida överlevnadsmöjligheter.

Beskrivning av rymdmissionenRedigera

Sedan år 2008 fram till sommaren 2016 har tre olika sorters experiment utförts på EXPOSE anordningarna.[7][8] De har betecknats på tre sätt: EXPOSE-E (E står för den europeiska modulen), EXPOSE-R (R står för den ryska modulen) och EXPOSE-R2 (R2 står för att det är det andra experimentet på den ryska modulen). Varje experiment bestod av flera olika typer av delexperiment med speciella projektbeteckningar. Samtliga experiment utfördes av omfattande tvärvetenskapliga forskningsteam från flera delar av världen. Tack vare dessa studier har ett flertal intressanta observationer kunnat göras. De har rönt stort intresse bland media och allmänheten och har väsentligt utvidgat våra kunskaper och hypoteser om livets uppkomst och utveckling. De kan även bidraga med värdefulla insikter för utveckling av mera effektiva mätinstrument för rymdteknologin vid sökandet efter livsformer eller spår av dem ute i rymden, eller för att utveckla bättre överlevnadschanser för liv från jorden på framtida rymdmissioner och rymdstationer, samt skapa nya faktaunderlag för ansvarsfullt beteende och nyttjandeformer såsom "planetärt skydd" (från engelskan planetary protection),[9] asteroidbrytning eller terraformering av andra rymdkroppar, inklusive jorden.

EXPOSE-ERedigera

EXPOSE-E transporterades upp till ISS den 7 februari 2008 med rymdfärjan Atlantis från John F. Kennedy Space Center i USA. De olika proverna sattes därefter utanpå den europeiska modulen Columbus ISS och EuTEF (European Technology Exposure Facility). Proverna fördes tillbaka till jorden under september 2009 med den amerikanska rymdfärjan Discovery.

Lista på specifika projekt[1][4]:

  • PROCESS - med syftet att studera fotokemiska organiska substanser i jordens omloppsbana, för att bättre förstå de kemiska processerna i kometer, meteoriter, och på himlakroppar såsom Mars och Titan.[10]
  • ADAPT - med syftet att studera molekylära adaptionsprocesser hos mikroorganismer som har blivit inbäddade i artificiella meteoriter för att undersöka hur de påverkas av UV-strålning.[11]
  • PROTECT - med syftet att studera bakteriesporers resistens och återhämtning efter exponering mot rymdbetingelser.[12] Ett viktigt syfte var att skapa viktiga faktaunderlag för "planetärt skydd".[9][13]
  • LiFE - (Lichens and Fungi Experiment) med syftet att undersöka strålningens påverkan på lavar, svampar och symbioser under olika rymdbetingelser.[14][15]
  • SEEDS - med två syften: i) att undersöka huruvida växtfrön kan fungera som transport-objekt för att testa panspermi hypotesen; och ii) för att undersöka hur växtfrön tolererar strålning och om de kan fungera som en källa för produktion av UV-skyddande substanser.[16][17]
  • Dosis, Dobis & R3D - med syftet att undersöka olika typer av mätinstrument för analys av strålning.[18]

EXPOSE-RRedigera

 
Exempel på hur en provanordning med biologiska och kemiska prover som har exponerats mot rymden på utsidan av ISS kan se ut. Här ser man hur astronauten Dmitrij Kondratjev förbereder att skicka en sådan provanordning tillbaka ner till jorden.

EXPOSE-R transporterades upp till ISS med rymdfarkosten Progress den 26 november 2008 från Baikonur i Kazakstan. De olika proverna sattes därefter utanpå den ryska modulen av ISS, Zvezda. Proverna fördes tillbaka till jorden med den amerikanska rymdfärjan Discovery på dess sista flygresa STS 133 under mars 2011.

Lista på specifika projekt[1][4][19]:

  • AMINO - med syftet att studera UV-strålningens effekt på aminosyror och andra organiska substanser i jorden omloppsbana.[20]
  • ORGANICS - med syftet att studera hur organiskt material, framför allt polycykliska aromatiska kolväten (PAH), påverkas av olika rymdbetingelser.[21]
  • ENDO (ROSE [Response of Organisms to Space Environment]-1) - med syftet att studera strålningens effekter på endolitiska mikroorganismer (organismer som kan växa inuti bergarter, med mera).[22]
  • OSMO (ROSE-2) - med syfte att studera hur osmofila (tillhören gruppen extremofiler) mikroorganismer reagerar på olika rymdbetingelser.[23]
  • SPORES (ROSE-3) - med syftet att studera rymdbetingelsernas effekt på sporer inuti artificiella meteroriter.[24][25]
  • PHOTO (ROSE-4) - med syftet att studera solstrålningens effekt på det genetiska materialet i sporer.
  • SUBTIL (ROSE-5) - med syftet att studera rymdmiljöns mutagena effekter på bakteriesporer (Bacillus subtilis).
  • PUR (ROSE-8) - med syftet att studera rymdmiljöns effekt på bakterieviruset (bakteriofagen T7) och dess komponenter.[26]
  • IMBP (Institute of Biomedical Problems) - med syftet att studera studera rymdmiljöns påverkan på olika typer av organismer såsom bakteriesporer, svampsporer, växtfrön, samt enklare former av kräftdjur och kryptobiotiska organismer.[27]

EXPOSE-R2Redigera

EXPOSE-R2 transporterades upp till ISS den 24 juli 2014 från Baikonur i Kazakstan på rymdfarkosten Progress M-24M. De olika proverna sattes därefter utanpå den ryska modulen av ISS, Zvezda. Proverna fördes tillbaka till jorden med den ryska rymdkapseln Sojuz under juni 2016.[28] I denna omgång utfördes ett flertal detaljerade studier på rymdbetingelsernas effekter på 46 olika organismer och mer än 150 olika sorters organiska substanser. Det förväntas att ett flertal intressanta observationer kommer att publiceras inom de närmstaste åren.

Lista på specifika projekt[29][30]:

  • BIOMEX (Biology and Mars Experiment) - med två syften:
    • att undersöka resistens och stabilitet hos biofilm och olika organiska substanser, såsom biologiska pigment och cellulära komponenter, mot olika rymdbetingelser. Resultaten från dessa kommer att bilda ett viktigt underlag för att utveckla en bättre definition av biosignatur och för att bygga upp en databas som kan användas för en bättre tolkning av resultat från rymdmissioner med syfte att leta efter biosignaturer ute i rymden.[29]
    • att undersöka hur en rad olika extremofila organismer från jorden kan överleva ute i rymden samt att undersöka hur de interagerar med olika typer av mineraler som finns på Mars eller månen. Resultaten från dessa studier förväntas öka våra möjligheter till att leta efter livsformer (eller spår av dem) ute i rymden.[29]
  • BOSS (Biofilm Organisms i Surfing Space) - med syftet att testa hypotesen huruvida mikroorganismer i biofilm är mera toleranta mot rymd- och Mars betingelser än enstaka celler.[31]
  • Biochip - med syftet att undersöka toleransspektrum hos olika biochip modeller mot olika rymdbetingelser, framförallt kosmisk strålning och extrema förändringar av temperaturen, samt att undersöka om de kan fungera som lämpliga hjälpmedel vid letandet efter biomolekyler av nuvarande eller tidigare former av livsformer.[32]

Sveriges andel i rymdexponeringsförsök av organismer på ISSRedigera

Svenska forskare har varit delaktiga i tidigare rymdexponeringsförsök av organismer, såsom av trögkrypare (björndjur), i en rymdmission med beteckningen BIOPAN som utfördes på den ryska rymdfarkosten FOTON-M.[33][34] Sedan år 2016 deltar också svenska forskare i samarbete med forskare vid den tyska rymdmyndigheten (Deutsche Luft und Raumfahrtforschung DLR[35]) och den spanska rymdteknologimyndigheten[36] i ett EXPOSE-R2 experiment (BIOMEX), där syftet är att studera hur extrema, fotosyntetiserande modellorganismer såsom lavor och mossor kan överleva en längre tids rymdexponering.[37]

ReferenserRedigera

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, EXPOSE, 6 juli 2016.

NoterRedigera

  1. ^ [a b c] Rabbow, Elke; Horneck, Gerda; Rettberg, Petra. ”EXPOSE, an Astrobiological Exposure Facility on the International Space Station - from Proposal to Flight” (på English). Origins of Life and Evolution of Biospheres 39 (6): sid. 581–598. doi:10.1007/s11084-009-9173-6. ISSN 0169-6149. http://dx.doi.org/10.1007/s11084-009-9173-6. Läst 6 oktober 2016. 
  2. ^ Olsson-Francis, Karen; Cockell, Charles S.. ”Experimental methods for studying microbial survival in extraterrestrial environments”. Journal of Microbiological Methods 80 (1): sid. 1–13. doi:10.1016/j.mimet.2009.10.004. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167701209003145. Läst 6 oktober 2016. 
  3. ^ Olsson-Francis, Karen; Cockell, Charles S.. ”Experimental methods for studying microbial survival in extraterrestrial environments”. Journal of Microbiological Methods 80 (1): sid. 1–13. doi:10.1016/j.mimet.2009.10.004. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167701209003145. Läst 7 oktober 2016. 
  4. ^ [a b c] ”Expose”. expose.cnes.fr. https://expose.cnes.fr/fr. Läst 6 oktober 2016. 
  5. ^ Photochemical studies in low Earth orbit for organic compounds related to small bodies, Titan and Mars. Current and future facilities. Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège, H. Cottin, K. Saiagh, D. Nguyen, T. Berger, et al. Vol. 84, 2014, p. 60-73.
  6. ^ Panitz, C.; Rettberg, P.; Rabbow, E.. ”The ROSE experiments on the EXPOSE facility of the ISS”. ResearchGate 496. ISSN 1609-042X. https://www.researchgate.net/publication/234538360_The_ROSE_experiments_on_the_EXPOSE_facility_of_the_ISS. Läst 6 oktober 2016. 
  7. ^ ”Mission”. expose.cnes.fr. https://expose.cnes.fr/en/expose/details/project-main-steps-expose. Läst 7 oktober 2016. 
  8. ^ Cottin, Hervé (2014-01-01). Ricardo Amils, Muriel Gargaud, José Cernicharo Quintanilla, Henderson James Cleaves, William M. Irvine, Daniele Pinti, Michel Viso. red (på en). EXPOSE. Springer Berlin Heidelberg. sid. 1–3. doi:10.1007/978-3-642-27833-4_1744-4. ISBN 9783642278334. https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007/978-3-642-27833-4_1744-4. Läst 7 oktober 2016 
  9. ^ [a b] NASA, JPL,. ”Planetary Protection - Mars Science Laboratory”. mars.nasa.gov. http://mars.nasa.gov/msl/mission/technology/insituexploration/planetaryprotection/. Läst 7 oktober 2016. 
  10. ^ Bertrand, M.; Chabin, A.; Brack, A.. ”The PROCESS Experiment: Exposure of Amino Acids in the EXPOSE-E Experiment on the International Space Station and in Laboratory Simulations”. Astrobiology 12 (5): sid. 426–435. doi:10.1089/ast.2011.0755. ISSN 1531-1074. http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2011.0755. Läst 7 oktober 2016. 
  11. ^ Wassmann, Marko; Moeller, Ralf; Rabbow, Elke. ”Survival of spores of the UV-resistant Bacillus subtilis strain MW01 after exposure to low-earth orbit and simulated martian conditions: data from the space experiment ADAPT on EXPOSE-E”. Astrobiology 12 (5): sid. 498–507. doi:10.1089/ast.2011.0772. ISSN 1557-8070. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22680695. Läst 7 oktober 2016. 
  12. ^ Nicholson, Wayne L.; Moeller, the PROTECT Team, Ralf; Horneck, Gerda. ”Transcriptomic Responses of Germinating Bacillus subtilis Spores Exposed to 1.5 Years of Space and Simulated Martian Conditions on the EXPOSE-E Experiment PROTECT”. Astrobiology 12 (5): sid. 469–486. doi:10.1089/ast.2011.0748. ISSN 1531-1074. http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2011.0748. Läst 7 oktober 2016. 
  13. ^ esa. ”European Space Agency”. http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/Planetary_protection_preventing_microbes_hitchhiking_to_space. Läst 7 oktober 2016. 
  14. ^ ”Lichens can survive space conditions for extended periods”. http://phys.org/news/2014-10-lichens-survive-space-conditions-periods.html. Läst 7 oktober 2016. 
  15. ^ Brandt, Annette; Vera, Jean-Pierre de; Onofri, Silvano. ”Viability of the lichen Xanthoria elegans and its symbionts after 18 months of space exposure and simulated Mars conditions on the ISS”. International Journal of Astrobiology 14 (3): sid. 411–425. doi:10.1017/S1473550414000214. ISSN 1473-5504. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/viability-of-the-lichen-xanthoria-elegans-and-its-symbionts-after-18-months-of-space-exposure-and-simulated-mars-conditions-on-the-iss/6063CBD82A3DE50340680EC6450ACAC6. Läst 7 oktober 2016. 
  16. ^ Tepfer, David; Zalar, Andreja; Leach, Sydney. ”Survival of Plant Seeds, Their UV Screens, and nptII DNA for 18 Months Outside the International Space Station”. Astrobiology 12 (5): sid. 517–528. doi:10.1089/ast.2011.0744. ISSN 1531-1074. http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2011.0744. Läst 7 oktober 2016. 
  17. ^ ”EEA: Exp 9146”. eea.spaceflight.esa.int. http://eea.spaceflight.esa.int/portal/exp/?id=9146. Läst 7 oktober 2016. 
  18. ^ DLR. ”DLR Portal” (på de-DE). http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10339/534_read-614/#/gallery/1970. Läst 7 oktober 2016. 
  19. ^ ”International Journal of Astrobiology: Volume 14 - SPECIAL ISSUE: EXPOSE-R | Cambridge Core”. Cambridge Core. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/issue/AC49C8EB3F0A89EBB666F0FCE0D482FD. Läst 7 oktober 2016. 
  20. ^ ”Experiments”. expose.cnes.fr. https://expose.cnes.fr/en/EXPOSE/GP_experiments.htm. Läst 7 oktober 2016. 
  21. ^ Bryson, K. L.; Salama, F.; Elsaesser, A.. ”First results of the ORGANIC experiment on EXPOSE-R on the ISS”. International Journal of Astrobiology 14 (1): sid. 55–66. doi:10.1017/S1473550414000597. ISSN 1473-5504. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/first-results-of-the-organic-experiment-on-expose-r-on-the-iss/B61D0F52A5D8BC7EF37ACC4EF3A97567. Läst 7 oktober 2016. 
  22. ^ Bryce, Casey C.; Horneck, Gerda; Rabbow, Elke. ”Impact shocked rocks as protective habitats on an anoxic early Earth”. International Journal of Astrobiology 14 (1): sid. 115–122. doi:10.1017/S1473550414000123. ISSN 1473-5504. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/impact-shocked-rocks-as-protective-habitats-on-an-anoxic-early-earth/AF74F27D4D1E0B5970BA16C357069C81. Läst 7 oktober 2016. 
  23. ^ Mancinelli, R. L.. ”The affect of the space environment on the survival of Halorubrum chaoviator and Synechococcus (Nägeli): data from the Space Experiment OSMO on EXPOSE-R”. International Journal of Astrobiology 14 (1): sid. 123–128. doi:10.1017/S147355041400055X. ISSN 1473-5504. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/the-affect-of-the-space-environment-on-the-survival-of-halorubrum-chaoviator-and-synechococcus-nageli-data-from-the-space-experiment-osmo-on-expose-r/3CE0C9FE256F652369A1EB2C9DA187E0. Läst 7 oktober 2016. 
  24. ^ Panitz, Corinna; Horneck, Gerda; Rabbow, Elke. ”The SPORES experiment of the EXPOSE-R mission: Bacillus subtilis spores in artificial meteorites”. International Journal of Astrobiology 14 (01): sid. 105–114. doi:10.1017/s1473550414000251. http://www.journals.cambridge.org/abstract_S1473550414000251. 
  25. ^ Neuberger, Katja; Lux-Endrich, Astrid; Panitz, Corinna. ”Survival of Spores of Trichoderma longibrachiatum in Space: data from the Space Experiment SPORES on EXPOSE-R”. International Journal of Astrobiology 14 (01): sid. 129–135. doi:10.1017/s1473550414000408. http://www.journals.cambridge.org/abstract_S1473550414000408. 
  26. ^ Bérces, A.; Egyeki, M.; Fekete, A.. ”The PUR Experiment on the EXPOSE-R facility: biological dosimetry of solar extraterrestrial UV radiation”. International Journal of Astrobiology 14 (1): sid. 47–53. doi:10.1017/S1473550414000287. ISSN 1473-5504. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/the-pur-experiment-on-the-expose-r-facility-biological-dosimetry-of-solar-extraterrestrial-uv-radiation/745BDD7DB563C1C7C2FCC3F8C82D9894. Läst 7 oktober 2016. 
  27. ^ Novikova, N.; Deshevaya, E.; Levinskikh, M.. ”Study of the effects of the outer space environment on dormant forms of microorganisms, fungi and plants in the ‘Expose-R’ experiment”. International Journal of Astrobiology 14 (1): sid. 137–142. doi:10.1017/S1473550414000731. ISSN 1473-5504. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/study-of-the-effects-of-the-outer-space-environment-on-dormant-forms-of-microorganisms-fungi-and-plants-in-the-expose-r-experiment/85BB80853143F087EFEAFA69F4BF44BA. Läst 7 oktober 2016. 
  28. ^ esa. ”European Space Agency”. http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Principia/Exposed_to_space_and_back_on_Earth. Läst 6 oktober 2016. 
  29. ^ [a b c] de Vera, Jean-Pierre; Boettger, Ute; Noetzel, Rosa de la Torre. ”Supporting Mars exploration: BIOMEX in Low Earth Orbit and further astrobiological studies on the Moon using Raman and PanCam technology”. Planetary and Space Science 74 (1): sid. 103–110. doi:10.1016/j.pss.2012.06.010. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003206331200181X. Läst 6 oktober 2016. 
  30. ^ Baqué, Mickael; Billi, Daniela; Vera, Jean Pierre De. ”BIOMEX-Desert Cyanobacteria: ground simulations of the EXPOSE-R2 mission”. ResearchGate. doi:10.13140/2.1.4842.3367. https://www.researchgate.net/publication/234094022_BIOMEX-Desert_Cyanobacteria_ground_simulations_of_the_EXPOSE-R2_mission. Läst 6 oktober 2016. 
  31. ^ Baqué, Mickael; de Vera, Jean-Pierre; Rettberg, Petra. ”The BOSS and BIOMEX space experiments on the EXPOSE-R2 mission: Endurance of the desert cyanobacterium Chroococcidiopsis under simulated space vacuum, Martian atmosphere, UVC radiation and temperature extremes.”. Acta Astronautica 91: sid. 180–186. doi:10.1016/j.actaastro.2013.05.015. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576513001768. Läst 7 oktober 2016. 
  32. ^ Vigier, F.; Le Postollec, A.; Coussot, G.. ”Preparation of the Biochip experiment on the EXPOSE-R2 mission outside the International Space Station”. Advances in Space Research 52 (12): sid. 2168–2179. doi:10.1016/j.asr.2013.09.026. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117713006042. Läst 7 oktober 2016. 
  33. ^ Jönsson, K. Ingemar; Rabbow, Elke; Schill, Ralph O.. ”Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit”. Current Biology 18 (17): sid. R729–R731. doi:10.1016/j.cub.2008.06.048. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982208008051. Läst 7 oktober 2016. 
  34. ^ esa. ”European Space Agency”. http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Research/Foton-M3_mission_to_launch_European_experiments. Läst 7 oktober 2016. 
  35. ^ ”DLR”. http://www.dlr.de. Läst 7 oktober 2016. 
  36. ^ ”INTA”. Arkiverad från originalet den 7 oktober 2016. https://web.archive.org/web/20161007080311/http://www.inta.es/Default.aspx. Läst 7 oktober 2016. 
  37. ^ ”Umeå universitet väntar med spänning på biologiska prover från rymden - Umeå universitet”. www.teknat.umu.se. 9 juni 2016. Arkiverad från originalet den 1 juni 2017. https://web.archive.org/web/20170601161110/http://www.teknat.umu.se/pressinformation/nyhetsvisning/umea-universitet-vantar-med-spanning-pa-biologiska-prover-fran-rymden.cid270141. Läst 7 oktober 2016. 

Externa länkarRedigera