İlk Astronotumuz Alper Gezeravcı’nın Yaptığı Deneyler

Merhabalar. Blogumda paylaşılacak ilk yazının tarihimizdeki ilk astronotumuz Alper Gezeravcı’nın yaptığı deneyler ve bunların önemi üzerine olmasını istedim.

Bildiğiniz üzere cumhuriyetimizin 100.yılında gerçekleştirilen en önemli olaylardan biri, ilk Türk astronotumuz Alper Gezeravcı’nın Uluslararası Uzay İstasyonu’na(ISS)  gönderilmesidir. Herkes tarafından baştan sonuna kadar heyecanla takip edilen bu süreçte astronotumuz Uluslararası Uzay İstasyonunda 13 deney gerçekleştirdi.  Gelin birlikte bu 13 deneyi inceleyelim.

1. EXTRAMOPHYTE

Uzayda bitki yetiştirebilmek, kurulması planlanan Ay ve Mars üslerinde olduğu kadar bu üslere düzenlenecek seferlerde de yiyecek ve oksijen gereksinimi için önemlidir. Ayrıca uzayda insan kaynaklı atık suyun yeniden kullanılabilmesi için de bitkilere ihtiyaç duyulacaktır. Bu nedenle uzay koşullarında verimli bir şekilde bitki yetiştirmek uzay görevlerinde kullanılan yaşam destek sistemleri için hayati önem taşımaktadır. Ancak uzaydaki düşük yer çekimli ortam ve uzay yolculuğunun kendisi, Dünya’dan götürülen canlılar için büyük stres oluşturmaktadır.

Ekstremofit yani yüksek sıcaklık, ağır metal kirliliği, kuraklık veya tuzluluk gibi zorlu çevresel koşullarda hayatta kalabilen ve gelişip büyüyebilen bitkilerin yeryüzündeki strese uyum özelliklerini uzay ortamında devam ettirip ettiremediği daha önce hiç araştırılmamıştır.

Bu deneyde fare kulağı teresi (Arabidopsis thaliana) ile turpgiller ailesinden Tuz Gölü'nde endemik olarak yetişen Schrenkiella parvula bitkilerinin yüksek tuzluluğa karşı gösterdiği toleransı çok zayıf yer çekiminde sürdürüp sürdüremeyeceği incelenecektir.

Deneyde tuza dayanıksız bitkiler ile tuza dayanıklı bitkilerin mikro yer çekiminde tuz stresine verdikleri fizyolojik ve moleküler yanıtların karşılaştırılması da planlanmaktadır.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Ege Üniversitesi- Prof. Dr. İsmail Türkan

2. CRISPR-GEM

İnsanlığın uzaydaki geleceği için uzun süreli uzay görevlerinde sürdürülebilir bir sistemin sağlanması gerekmektedir. Uzayda verimli bitki yetiştirmek ise önümüzdeki bu büyük engeli aşmak için başarmamız gereken en önemli adımlardan biridir çünkü bitkiler, uzun süreli uzay görevlerinde kullanılabilecek, sürdürülebilir bir sistem olan kontrollü ekolojik yaşam destek sistemlerinin iskeletidir.

Bitkilerin uzayda besin ve oksijen desteğiyle daha sağlıklı ve verimli yetiştirilmesi de bu amaca hizmet eden kritik bir araştırma alanıdır. CRISPR-GEM projesiyle de uzayda daha sağlıklı ve verimli bitkilerin yetiştirilmesi hedeflenmektedir.

Canlılar, gen adı verilen, nesilden nesile aktarılan ve yaşamsal faaliyetlerini sürdürmeleri için kilit rol oynayan kod benzeri yapılara sahiptir. CRISPR, genler üzerinde değişiklik yapma imkânı tanıyan bir tekniktir. CRISPR tekniğinde, hedeflenen genetik değişiklikleri yapmak için özel olarak tasarlanmış RNA ve RNA proteinleri kullanılır.

Bu deneyde, bitkilerde uzay ve Dünya koşullarında genetik değişiklikler test edilerek CRISPR tekniğinin mikro yer çekimi ortamda ne kadar etkili olduğu ilk defa araştırılacaktır. Bu sayede CRISPR tekniğinin kullanılarak bitkilerin sağlığı ve veriminin artırılması böylece insanlığın uzay keşiflerine önemli bir katkı sağlanması amaçlanmaktadır.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Yıldız Teknik Üniversitesi – Tuğçe Celayir

3. UYNA

Geleneksel malzemelere göre yüksek sıcaklıklara ve fiziksel yüklere dayanıklılık gibi üstünlükleri ile öne çıkan yeni nesil – orta ve yüksek entropili alaşımların üretimi, uzay, havacılık ve savunma sanayi için oldukça önemlidir.

Deneyde yüksek entropili yeni nesil uzay alaşımların (genellikle 4 veya daha fazla elementin eşit veya eşite yakın atomik oranlarda birleşerek oluşturdukları alaşımlar) üretimine katkı sağlayacak veriler elde edilmesi hedeflenmektedir.

Yüksek sıcaklıklara dayanıklı, yüksek dayanımlı alaşımların üretilmesine yönelik deneyde ergime yani bir maddenin ısıtılması sonucu katı fazdan sıvı faza geçmesi ve katılaşma süreçleri sırasındaki yoğunluk, ısı iletkenlik katsayısı (Bir malzemenin yapısına bağlı olarak ısıyı ne kadar ilettiğinin ifadesi) gibi termofiziksel ve kristal büyümesi gibi özellikler üzerinde yer çekimsiz ortamın etkileri araştırılacaktır.

Bu deney, Türkiye’nin uzay, havacılık ve savunma sanayi için yeni nesil malzeme geliştirme kabiliyeti kazanmasına önemli katkı sağlaması hedeflenmektedir.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: TÜBİTAK MAM - Dr. Ömür Can Odabaş

4. gMETAL

Bu deneyle kimyasal tepkimesiz koşullarda, katı parçacıklar (genellikle çapı milimetreden küçük katı hâldeki parçacıklar) ile bunların bulunduğu akışkan ortam arasında homojen bir karışımın oluşturulmasına düşük yer çekiminin etkisi gözlemlenecektir.

Bu çalışmayla uzay aracı motorlarının, itkinin yani aracın havada, karada veya suda ilerlemesi için gereken kuvvetin üretilmesinde daha verimli hâle gelmesi hedeflenmektedir.

Deneyden elde edilebilecek olumlu sonuçlar, Mars görevlerini kolaylaştırmanın yanında Mars gezegeni üzerinde güneş enerjisine ek bir enerji kaynağı oluşturmaya da yarayacaktır. Böylece uzay ekonomisinin gelişimi de hızlanacaktır.

Deneyden ayrıca Dünya’daki sürdürülebilir enerji kaynakları arayışına da katkı sağlaması beklenmektedir. Yanma süreçleri sera gazı üretmeyen dolayısıyla küresel ısınmaya yol açmayan metal parçacıklarının döngüsel ekonomiye uygun bir şekilde enerjiye dönüştürülmesi, insanlığa fosil enerji kaynaklarından kurtulabilmek için hidrojenin yanında ikinci bir alternatif sunacaktır.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: TÜBİTAK MAM - Prof. Dr. İskender Gökalp / Prof. Dr. Ahmet Yozgatlıgil

5. UzMAn

Mikroalgler, su içinde yaşayan küçük bitkilerdir. Mikroalgler, Dünya’da zorlu koşullara adapte olabilir ve karbondioksiti oksijene çeviren fotosentez işlevleriyle uzaydaki yaşam destek sistemleri için önemli bir potansiyele sahiptir.

UzMan deneyinde zorlu koşullara adapte olabilen mikroalg türlerinin düşük yer çekimli koşullarda büyüme ve dayanıklılık testlerinin gerçekleştirilmesi, metabolizma değişikliklerinin incelenmesi, karbondioksit (CO₂) yakalama performanslarının ve oksijen (O₂) üretim kabiliyetlerinin belirlenmesi hedeflenmektedir.

Uzay istasyonundan Dünya'ya getirilecek mikroalg örnekleri, RNA dizileme tekniğiyle incelenecektir. Bu incelemenin, mikroalglerin metabolizmalarının uzay koşullarında nasıl değiştiğini göstererek bilim dünyasına yeni bilgiler sunması beklenmektedir.

Deneyle elde edilen verilerden yararlanılarak TÜBİTAK MAM iş birliğinde bir yaşam destek sistemi (astronotların uzayda hayatta kalmasını sağlayan sistemler) geliştirilmesi planlanmaktadır.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Boğaziçi Üniversitesi- Dr. Öğr. Üyesi Berat Haznedaroğlu- TÜBİTAK MAM

6. PRANET

Propolis, bal arılarının farklı bitkilerin yaprak, gövde ve tomurcuklarından topladığı, balmumu ve reçine içeren bir maddedir. Arılar propolisi kovanlarının içini sterilize etmek ve dış ortamdan yalıtmak için kullanır. Çeşitli rahatsızlıkların tedavisinde de yaygın olarak kullanılan propolisin haricen kullanılmasında herhangi bir yan etki de bulunmamaktadır.

Pranet deneyinde propolis maddesinin düşük yer çekimli ortamda bakteriler üzerindeki etkisi araştırılacaktır. Kontrol ve deney gruplarından elde edilen sonuçların yer çekimli ortam ile benzer sonuçlar verip vermediği anlaşılmış olacaktır.

Bakteriler üzerinde düşük yer çekimi koşullarında da etkili olduğu belirlenirse propolisin uzay görevlerinde kullanılabilecek alternatif bir doğal antibakteriyel olduğu anlaşılmış olunacaktır.

Bu deneyle Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki bakteri florasıyla ilgili yeni bilgilere ulaşılması da öngörülmektedir.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Muş Bilim ve Sanat Merkezi- Birsen Geçer

7. METABOLOM

Uzay uçuşları, insan vücudunu fiziksel olarak en fazla zorlayan faaliyetlerden biridir. Astronotlar uzay görevleri boyunca birçok çevresel strese maruz kalır. Fırlatma sırasında maruz kalınan yüksek merkezkaç kuvveti (g-kuvveti), düşük yer çekimi, uzay radyasyonu, yüksek veya düşük oksijen miktarı, uyku düzensizliği, beslenme sorunları ve değişen fiziksel aktivite, yaşanan zorluklardan sadece birkaçıdır.

METABOLOM deneyi ile astronotlardan alınan kan, idrar ve tükürük örnekleri üzerinde yapılacak analizler sayesinde uzay koşullarının insan sağlığı üzerindeki etkilerinin ortaya çıkarılması hedeflenmektedir.

Elde edilecek veriler ile astronotların sağlığına yönelik olası risk faktörlerinin anlaşılması beklenmektedir. Araştırmayla ayrıca ülkemizde yer çekimi fizyolojisi, havacılık ve uzay tıbbı alanında gelecek yıllarda yapılacak çalışmalarda uzmanların faydalanması amacıyla bir moleküler veri bankasının ilk adımı da atılmıştır.

Araştırmanın sonuçlarının mevcut hastalıklar için yeni tedaviler ve önleyici tedbirlerin geliştirilmesine de yarayabileceği düşünülmektedir.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Ankara Üniversitesi - Prof. Dr. Emel Emregül

8. MİYELOİD

Kronik inflamasyon, bağışıklık sisteminin istenmeyen maddelere verdiği tepkiyle 5-6 haftadan daha uzun süren ve yavaşça gelişen iltihaplanma türüdür. Kronik inflamasyon sonucunda kanser, alzaymır, kalp, şeker ve böbrek hastalığı gibi pek çok hastalık tetiklenir.

Miyeloid kökenli baskılayıcı hücreler (MKBH), kanser gibi kronik inflamasyon süreçlerinde yüksek düzeyde üretilerek bağışıklık sistemini baskılayan, kanserin ilerlemesini ve yayılımını destekleyen hücrelerdir.

MİYELOİD deneyi ile ultraviyole ışınları, galaktik kozmik ışınlar (Güneş Sistemi'nden, yıldızlardan hatta uzak galaksilerden kaynaklanan yüksek enerjili bir parçacık yağmuru), yer çekimi değişiklikleri, solunan hava ve ortam, yolculuk ve uzayda kalış süresi boyunca maruz kalınan tüm zorlu faktörlerin astronotlarımızın bağışıklık sistemini ve kan hücresi oluşum sürecini nasıl etkilediği anlaşılacaktır.

Bağışıklık sistemindeki değişiklikler miyeloid tipteki kan hücreleri özelinde araştırılacaktır. Bu hücrelerin özellikleri ve işlevlerinde uçuş öncesi ve dönüş aşamasındaki değişimler karşılaştırılarak uzay yolculuklarının kanserle birlikte bağışıklık sistemini ilgilendiren pek çok hastalık üzerine olası etkileri anlaşılmış olacaktır. Elde edilecek sonuçların, dünya bilim literatüründe bir ilki temsil etmesi beklenmektedir.

Bu deney sayesinde uzay yolculuklarının bağışıklık sistemi üzerine olası olumsuz etkilerini gidermek için önlemler alınması da mümkün olabilecektir.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Hacettepe Üniversitesi, Prof. Dr. Güneş Esendağlı

9. MESSAGE

Uzun uzay seyahatleri ve Mars-Ay kolonileşmelerinde astronotların sağlıklı kalabilmesi, bağışıklık sistemlerinin bu tür görevlerde nasıl tepki verdiğinin anlaşılmasını önemli kılmaktadır.

MESSAGE deneyi ile astronotların bağışıklık sisteminin düşük yer çekimi koşullarında ne tür tepkiler verdiği, uzayda geçirilen süre arttıkça bağışıklığın nasıl bir uyum gösterdiği anlaşılmaya çalışılmaktadır. Bu sorulara cevap bulunarak astronotların sağlığının daha iyi korunması ve uzayda kolonileşmeye yönelik planların güçlendirilmesi hedeflenmektedir.

Bu deney sayesinde uzayda yaşamın sağlığımızı ilgilendiren temel yönlerini daha iyi anlayarak uzun soluklu uzay misyonları planlama konusunda daha emin adımlar atılabilecektir.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Üsküdar Üniversitesi, Dr. Öğr. Üyesi Cihan Taştan

10. MİYOKA

Düşük yer çekimli ortamda gerçekleştirilecek kurşunsuz lehimleme deneyi ile ilk astronotumuz Alper Gezeravcı, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda elektronik kart üzerine kurşunsuz bileşen montajı gerçekleştirecektir.

Dünya’ya geri getirilecek elektronik kartlar TÜBİTAK UZAY Enstitüsü’nde incelenecek ve düşük yer çekiminin kurşunsuz lehimleme işlemine etkileri konusunda elde edilen sonuçlar ilgili alanlardaki araştırmacıların ilgisine sunulacaktır.

MİYOKA deneyi ile birlikte;

* Uzay ve savunma sanayisine kurşunsuz lehimleme konusunda çok önemli veriler sunulacak,

* Saf kalay üzerinde kalay saçaklanması araştırması gerçekleştirilecek,

* Düşük yer çekimli ortamda planlanan üretim süreçlerine ivme kazandırılacaktır.

MİYOKA deneyinden elde edilecek kazançlar, gelecekteki uzun süreli insanlı keşif görevleri için gerekecek elektronik yeniden işleme, onarım ve modifikasyon yeteneklerinin geliştirilmesini sağlayacaktır.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: TÜBİTAK UZAY - Hakan Asan

11. OKSİJEN SATÜRASYONU

Oksijen satürasyonu, kandaki oksijen doygunluğunu ifade eder. Sağlıklı bir insanda tipik oksijen satürasyon seviyeleri %95-%100 arasında değişir. Akciğer sorunları olan kişilerde ise bu değerler biraz daha düşük olabilir.

Hastalıkların tedavisinde erken teşhisin önemi hayatidir. Yapay zekâ desteği ile verilen havanın oksijen seviyesini hesaplayarak düşük yer çekiminin sebep olduğu farklılıklar ve rahatsızlıkların tanımlanması hedeflenmektedir.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Nişantaşı Üniversitesi-Oğuzhan Aydemir

12. VOKALKORD

VOKALKORD deneyinde yapay zekâdan yararlanarak seste meydana gelen frekans değişimlerinden solunum sistemi fizyolojisindeki rahatsızlıkların tespit edilmesi ve düşük yer çekimli ortamın insan sesi üzerine etkilerinin araştırılması hedeflenmektedir.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Haliç Üniversitesi- Prof. Dr. Gökhan AYDEMİR

13. ALGALSPACE

Algler fotosentez yeteneğine sahip sucul canlılardır. Mikroalgler ise sadece mikroskop aracılığıyla görülebilen alglerdir.

ALGALSPACE deneyi ile ülkemizin düzenlediği Ulusal Kutup Bilim Seferleri’nde örnekleri toplanan ekstremofilik yani sıcaklık, pH, tuzluluk, UV radyasyonu gibi aşırı çevresel koşullara uyum sağlayabilen mikroalgler ile ılıman koşullarda yetişen mikroalglerin uzay ortamında karşılaştırmalı üretimi gerçekleştirilmektedir.

Uzayda ekstremofilik mikroalgler bugüne kadar herhangi bir çalışma yapılmamıştır. Bu deney ile Türkiye’nin Antarktika’daki araştırma istasyonundan toplanan örneklerle mikroalglerin üretimi ilk kez uzayda denenerek ılıman koşullara elverişli mikroalgler ile karşılaştırmalı analizler gerçekleştirilecektir.

Uzay görevlerinde alglerin yenilenebilir ve sürdürülebilir üretiminin gerçekleştirilerek kullanım potansiyelini ortaya koymak, uzayda olduğu kadar Dünya’da da gıda, sağlık ve çevre açısından çok önemli faydalar getirecektir.

Alglerden üretilecek katma değeri yüksek ürünler aynı zamanda ekonomik ve biyo-ekonomik kalkınma için kritik bir öneme sahiptir.

Deney Sorumlusu Kurum ve Proje Yöneticisi: Yıldız Teknik Üniversitesi – Prof. Dr. Didem Özçimen

 

Deneyler ve içerikleri hakkındaki bilgiler aşağıda linki bulunan yazıdan alınmıştır.

https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/alper-gezeravci-uzayda-hangi-deneyleri-yapacak