تجارب مهمة السماء الجزء الثالث: باقي التجارب الطبية وشريحة الفضاء وتجارب الطلاب

استعراض التجارب العلمية والعروض التكنولوجية التي سينفذها إيتان ستيفا في المهمة السماوية. تمت الموافقة على 31 مهمة. المراجعة الثالثة في سلسلة تتضمن أيضًا أربع تجارب لطلاب المدارس الثانوية الذين تم اختيارهم للرحلة

تصوير العين - إجراء تصوير العين في الوقت الحقيقي في ظل ظروف الجاذبية الصغرى بغرض تشخيص مشاكله الطبية

التصوير عالي الدقة للجزء الأمامي من العين باستخدام Slit-Trak سيمكن من الكشف المبكر وفي الوقت الحقيقي عن أمراض العين والجهاز العصبي المركزي والقلب ونظام الدم التي تظهر في أكثر من 70٪ من رواد الفضاء. ستقوم أبحاث الفضاء في مهمة سماوية بالتعاون مع مركز شيبا الطبي وجامعة تل أبيب باستشارة مهنية من المعهد الإسرائيلي لطب الفضاء والطيران، بتسجيل عيون رواد الفضاء قبل الرحلة إلى الفضاء، أثناء إقامتهم في المحطة الفضائية وبعد عودتهم إلى الأرض. سيتم تحليل الصور باستخدام خوارزميات متقدمة لمعالجة الصور والتعلم الآلي لاكتشاف التغيرات في الزمان والمكان في الجزء الأمامي من العين. ستؤدي التجربة إلى فهم متعمق للتغيرات الفسيولوجية التي تحدث في جسم الإنسان أثناء وجوده في الفضاء. ومن المتوقع أن يساعد نظام Slit-Trak في التحديد المبكر ومراقبة الحالة الصحية لرواد الفضاء في البعثات المستقبلية إلى المريخ والطب عن بعد على الأرض. 

المحققون الرئيسيون: بروفيسور ييغال روتنستريخ، المركز الطبي شيبا تل هشومير، بروفيسور حاييم سوشوفسكي، جامعة تل أبيب.

تقييم الوظائف البصرية أثناء رحلة الفضاء - فهم وتقييم التغيرات في الوظيفة البصرية أثناء رحلة الفضاء

وعرضت التقارير الطبية من الرحلات الفضائية السابقة نتائج اختبارين للوظائف البصرية للطيارين: حدة الرؤية البعيدة والقريبة واختبار وظيفة الشبكية باستخدام لوحة AMSLER. يمكن تقييم الوظائف البصرية المختلفة من خلال عدة اختبارات إضافية. كل ذلك معًا يمكن أن يعطي صورة مثالية عما إذا كان نقص الجاذبية يؤثر على النظام البصري. الاختبارات التي سيتم إجراؤها في هذه الرحلة ستكون: رؤية الألوان، الرؤية ثلاثية الأبعاد، الحساسية البصرية لاختلاف خلفية الهدف، المجال البصري، لوحة AMSLER، حدة الرؤية البعيدة والقريبة.      

تعد هذه التجربة جزءًا من الدراسات السريرية التي سيتم إجراؤها على أعضاء فريق AX1. 

الباحث الرئيسي: البروفيسور أرييه سولومون، معهد أبحاث العيون، جامعة تل أبيب.

العين في المدار - فحص التغيرات التشريحية والوظيفية للعين المرتبطة بالرحلات الفضائية باستخدام وسائل التصوير المتقدمة

ظروف الجاذبية الصغرى لها تأثير كبير على تشريح العين. تعتمد الفرضية الحالية على تغيرات الضغط داخل العصب البصري وما حوله. يمكن أن يتم تصريف الدم في شبكية العين والطبقة التخيلية في بيئة الجاذبية الصغرى. في الآونة الأخيرة، تمكنت طريقة تصوير جديدة، وهي تصوير الأوعية بالتصوير المقطعي التوافقي البصري (OCTA)، من الكشف عن تغيرات الأوعية الدموية الدقيقة في شبكية العين وطبقة الشبكية. حتى الآن لم يتم نشر أي اختبارات تصوير بصري للجاذبية الصغرى باستخدام OCTA. الغرض من التجربة هو توصيف الأوعية الدموية في طبقتي الشبكية والشبكية باستخدام OCTA من أجل فهم أفضل للتغيرات المتعلقة بفسيولوجيا العين في بيئة الفضاء.

تعد هذه التجربة جزءًا من الدراسات السريرية التي سيتم إجراؤها على أعضاء فريق AX1.

المحقق الرئيسي : د.جال أنتمان، مركز رابين الطبي. شركةبيم: شركة سبرينج بيوميد فيجن، حيفا. مستشفى سانت ر. يوحنا للعيون، القدس. 

اختبار العين الانعكاسي - اختبار العين باستخدام برنامج صغير فريد من نوعه

التعرض لفترات طويلة في ظروف الجاذبية الصغرى أثناء البعثات الفضائية قد يضعف الرؤية ويسبب متلازمة العين العصبية. وتشمل الأعراض المبلغ عنها انخفاض الرؤية، والتغيرات في العصب البصري، وشبكية العين، والتغير في الخطأ الانكساري. الغرض من البحث في مهمة Sky Space التابعة لجامعة بار إيلان بالتعاون مع المعهد الإسرائيلي لطب الفضاء والطيران هو فحص تأثير ظروف الجاذبية الصغرى على وظيفة الرؤية، باستخدام اختبار الرؤية الوظيفي الرقمي على جهاز كمبيوتر لوحي. سيتم دمج الاختبارات مع التكنولوجيا المختبرة والحالية التي ترعاها شركة Cortex Therapeutics (Glassesoff).

المحقق الرئيسي : بروفيسور أوري فولات، جامعة بار إيلان.

الشركاء: البروفيسور يوسي مندل، جامعة بار إيلان والدكتور عيران شانكار، المعهد الإسرائيلي لطب الفضاء والطيران (IAMI).

النظارات العلوية - فحص تكنولوجيا النظارات المبتكرة لرواد الفضاء الذين يعانون من طول النظر الشيخوخي

طول النظر الشيخوخي هو عدم قدرة العين المتقدمة في السن على التركيز على مسافات قريبة. الحل الشائع هو استخدام العدسات الإضافية المتقدمة (PALs) التي توفر تحسينًا بصريًا في الجزء السفلي من العدسة وتتيح رؤية واضحة على مسافة قريبة. توفر عدسات Shamir OverHead PALs حلاً لرواد الفضاء الذين يعانون من قصر النظر أثناء المهام الفضائية من خلال تصميم فريد يتضمن منطقة رؤية قريبة تقع في الجزء العلوي من العدسة. والغرض من التجربة هو فحص استخدام هذه العدسات لتوصيف الرؤية الواضحة للأجسام القريبة التي تقع تحت وفوق مستوى عين رائد الفضاء، مثل الأدوات والألواح العلوية.       المحقق الرئيسي :  شامير للبصريات.

شريحة لحم في الفضاء

اللحوم من أجل الفضاء - دراسة قدرة خلايا البقر على التمايز إلى خلايا تبني الأنسجة العضلية - شريحة اللحم - في ظل ظروف الجاذبية الصغرى

إن الإقامة الطويلة في الفضاء محدودة في القدرة على توفير تغذية جيدة لرواد الفضاء. تقوم Aleph Farms بتطوير منصة تكنولوجية لإنتاج شرائح لحم البقر المناسبة في عملية تتطلب جزءًا أصغر بكثير من الموارد اللازمة لتربية حيوان كامل من أجل اللحوم. بالإضافة إلى ذلك، تتم العملية في ظل ظروف بيئية معقمة تضمن فعاليتها وتكرارها وسلامة المنتج النهائي. وأجرت الشركة تجربة أولى ناجحة على محطة الفضاء الدولية في سبتمبر 2019، حيث تمكنت من تجميع أنسجة اللحوم باستخدام الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد. في التجربة الحالية، كجزء من مهمة السماء، سوف نقوم بدراسة تأثير انعدام الجاذبية على زراعة وتمايز خلايا البقر، في الخلايا التي تبني الأنسجة العضلية، وهي اللبنات الأساسية لشريحة اللحم. إن فهم هذه العمليات سيعزز قدرة الشركة على تطوير عملية كاملة لإنتاج شرائح اللحم الحضارية للمهام الفضائية طويلة المدى من ناحية، ومن ناحية أخرى لبناء عملية إنتاج فعالة تقلل من البصمة البيئية على الأرض.

المحقق الرئيسي : الدكتورة نيتا ليفون، المدير التنفيذي للتكنولوجيا ونائب الرئيس للبحث والتطوير في شركة Aleph Farms.
الباحث الثانوي : الدكتور تسفيكا تماري - رئيس فريق استكشاف الفضاء في مزارع ألف.

الشركاء: SpacePharma، تطبيقات الفضاء.

تجارب الطلاب

وبالإضافة إلى تجارب الجامعات والشركات الإسرائيلية، سيقوم إيتان ستيفا أيضًا بإجراء أربع تجارب لطلاب المدارس الثانوية التي تمت الموافقة على إطلاقها إلى الفضاء.

الكائنات الحية الدقيقة

ستختبر التجربة تأثير الجاذبية الصغرى في الفضاء على بكتيريا الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الأمعاء، بالإضافة إلى تأثير المضادات الحيوية على الكائنات الحية الدقيقة في ظروف الجاذبية الصغرى. بمعنى آخر، سنقوم باختبار التغييرات التي ستحدث في البكتيريا، ومن ذلك سنستنتج حول وظيفة الكائنات الحية الدقيقة في الفضاء ضد المضادات الحيوية - في محاولة لتحسين عمليات زرع الكائنات الحية الدقيقة على الأرض وفي الفضاء.

تجربة Spacelab 2021 النهائية - المدرسة الثانوية الجديدة لإسحق رابين تل أبيب.

المحقق الرئيسي : المدرسة الثانوية الجديدة تل أبيب، كجزء من برنامج Space-Love التابع لمؤسسة رامون، بالتعاون مع مختبر البروفيسور كوبي موران جلعاد، جامعة بن غوريون. 

تحلل البلاستيك في الفضاء بواسطة بكتيريا Ideonella Sakaiensis

الغرض من التجربة هو اختبار تأثير الجاذبية الصغرى على معدل تحلل البلاستيك بواسطة بكتيريا Ideonella Sakaiensis.

تم اكتشاف مؤخرًا أن هناك بكتيريا، عندما تعيش في ظروف الجاذبية الصغرى، تخضع لعملية تغيير في جينومها (الطفرات)، مما يمنحها قدرات متطورة. تصبح هذه البكتيريا قوية وكبيرة الحجم وقدرتها على الاستزراع أسرع مقارنة بالبكتيريا الأخرى. البكتيريا التي ندرسها (Ideonella Sakaiensis) هي من سلسلة من البكتيريا التي تخضع لهذه العملية. ولذلك، فإننا نفترض أن Ideonella Sakaiensis ستخضع أيضًا لنفس التطور في الفضاء، وبالتالي ستكون قادرة على استهلاك المزيد من البلاستيك مقارنة بالبكتيريا التي لم تخضع للطفرة.

الفائز بالتجربة في نهائي برنامج SpaceLab 2021 - مدرسة شمعون بن تسفي جفعتايم الثانوية. 

المحقق الرئيسي : مدرسة شمعون بن تسفي جفعتايم، ضمن برنامج حب الفضاء التابع لمؤسسة رامون، بالتعاون مع مختبر الدكتور فرحي واكسمان، جامعة بار إيلان. 

دراسة إمكانية تطبيق الكالسيوم غير المتبلور (ACC) لصالح تمديد إقامة الإنسان في الفضاء  

سيركز القرن الحادي والعشرون على الفرص خارج كوكب الأرض التي ستمكن البحث العلمي، وفي المستقبل، المستوطنات في الفضاء. أحد التحديات التي يواجهها الناس في تحقيق هذا الطموح هو التغلب على استنزاف العظام والعضلات الذي يحدث بعد الإقامة الطويلة (أقل من 21 أشهر) في ظروف الجاذبية الصغرى.

ينتج غير متبلور تركيبة فريدة من كربونات الكالسيوم غير المتبلورة (ACC) والتي أثبتت في الدراسات السريرية وما قبل السريرية تحسنًا ملحوظًا في امتصاص المنتج مقارنة بالمحاليل الأخرى وبالتالي زيادة في كتلة العظام وكذلك في العضلات.

سيتم إجراء التجربة باستخدام معمل على شريحة تحتوي على خلايا عضلية بشرية (التجربة والتحكم) وخلايا عظمية بشرية (كما هو مذكور أعلاه) حيث سيتم تدفق الوسائط بما في ذلك ACC وسيتم فحص تمايز الخلايا مع وبدون الكالسيوم غير المتبلور، وستنفذ التجربة شركة SpacePharma المتخصصة في التجارب البيولوجية في الفضاء.

وهذه تجربة متابعة لتجربة سابقة تم تنفيذها من خلال مشروع مختبر كيرين رامون الفضائي منذ حوالي خمس سنوات باستخدام خلايا عظم الفأر.

المحققون الرئيسيون: شركة غير متبلورة - د. يجال بلوم، يوسي بن، موتي تيكوشينسكي، أوريت إيشر، سارة نيومان، يوسي يامين وفريق SpacePharma.

أشباح نانو 

الخلايا الشبحية النانوية هي خلايا نانومترية (نانومتر - وحدة قياس الطول تساوي جزءًا من المليار من المتر) يتم إنتاجها من أغشية الخلايا الجذعية الوسيطة (الخلايا الجذعية هي الخلايا التي لم تخضع للتخصص في نوع معين من الأنسجة) والتي توجد في جميع أعضاء الجسم وتعرف بالخلايا التي تقوم بالوظائف التالية: شفاء العضو المصاب في الجسم نفسه، وتكوين مواد تساعد الخلايا الأخرى على البقاء والانقسام وإيقاف التفاعلات المناعية. بمعنى آخر، هدفها هو المساعدة في وقف انتشار العدوى.

في هذه التجربة، سيتم اختبار الخلايا في ظروف الجاذبية الصغرى، عندما تكون ملفوفة في بوليمر PEG وعندما لا تكون مغلفة في بوليمر PEG للمقارنة.

الفائز بالتجربة في نهائي برنامج SpaceLab 2021 - ديكل فيلنائي معاليه أدوميم. 

المحقق الرئيسي : تقوم مدرسة ديكل فيلنائي بزراعة البصل الأحمر كجزء من برنامج "Spice-Love" التابع لمؤسسة رامون. بالتعاون مع مختبر البروفيسور مارسيل محلوف في التخنيون. 

تجارب مهمة السماء الجزء الثاني: دراسات في الدماغ

تجارب البعثات الفضائية الجزء الأول: إجراء الاختبارات عن بعد وتأثير البقاء في الفضاء على الجهاز المناعي