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太空旅游的污染是什么 太空旅行对人体的影响

如何发展太空技术、太空经济

如果有外星文明,并且文明程度远远高于地球,并且他们对人都很友善,我相信他们的历史中肯定有大量的相伴,并且现在已经没有那个文明能够威胁到他们了,所以他们才会有友善的表现,所以任何事物都是相对于矛盾的,是建立在一定的某个基础上的。

太空技术:首要解决当然是运载问题,当前认知的所有物体运动速度的极限是光速,当前人类能利用并承受的运载速度将近3个宇宙速度。而这跟整个宇宙200亿光年的半径相比太过于渺小。必须突破运载速度这一项才会有长足的进展。当然超光速显然不太现实,但等离子/量子推进这些新技术正摆上台面,相信随着物理学的发展,这个不会太遥远。

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其次,探测技术。用接收辐射的方式认知。只有工具通过射电望远镜来探测200亿年前恒星发出的光来认知宇宙,太过于滞后了。必须发展其他的探测方式。可惜的是没有人在这一方面进行研究。

第三,成本。突破一次宇宙速度用到的燃料过于昂贵,运送1g的东西上太空几乎就要花掉1g的黄金价值。成本需控制。怎么控制,是技术问题。

要发展太空经济,当然得看太空有什么资源。

用地球人眼光看宇宙,够神奇吧。所以旅游肯定是。

太空经济:首先是矿石和能源的开采,下来我估计就是殖民了,就像世界历史上的殖民时代一样,要么是我们殖民别的星球,要么是别人占领地球,科技的发展是依靠而发展的,是靠大量的破坏宇宙资源而发展的,只有达到一个相对的平衡才会出现和平,所以和平也是相对的,和平时依靠才能实现的,人类素质和精神文明的提高是建立在的基础之上的。太空有无限的空间,够大吧,发展下赛飞船之类的运动肯定也不错。

太空有很多的核能聚集,有取之不尽用之不竭的能量。发展能源产业也不错。

太空有辐射等资源,可以用来发展生物工程产业。

以上纯属个人YY,仅供参考。

太空技术:刚开始肯定得先解决能源问题、材料问题,然后还要能够发现宇宙折叠面,也就是所谓的虫洞,下来就是要能够人造虫洞了。

太空旅行与饮食:如何在太空中培育肉 解决星际旅行的食品问题

杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)和伊隆·马斯克(Elon Musk)都希望在未来能实现太空殖民。美国航天局也努力把人送上火星。

但如果人类希望在月球或其他星球建立殖民社区,他们吃什么?

对于植物在太空中能够生长的问题,研究人员已经进行了大量试验。上周,研究人员开始进行一项关于肉细胞能否在太空生长的试验。

这是寻找潜在的营养来源的先行试验,这方面的试验可能成为太空旅行中的巨大进步,至少实验者希望如此。

这个试验的构想出自Aleph Farms,这是个专门培育肉细哈姆伯德说,“如果细菌或真菌进入培养基,他们的生长速度会超过动物细胞,会喧宾夺主,那样就培育不出动物细胞。那就成了制作细菌的过程。这些东西就必须被抛弃。”胞的以色列公司。现在试验由一个完全是私营的宇航团队上太空站完成。

持怀疑态度的人说这是个令宇航员难以依赖的不稳定的办法,在太空中培育肉不如直接从地球上把肉带进太空简单。

该公司不喜欢“实验室培育”肉类的说法,但实际上这种培育方法和传统的农场生产毫无相似之处。

牛的细胞(也可以是任何动物的细胞)在得到需要生长的营养物质,诸如胺基酸和碳水化合物后,细胞开始繁殖增加,形成肌肉组织,终成为可食用的肉。这个过程被称作“培育”或“繁殖”。

肉在容器中繁殖,更像是酿酒厂而不是农场。肉用畜类有从出生,成长和被屠宰的生命周期,而这个周期在这里就被完全省略了。

兹维卡·塔马里(Zvika Tamari)是Aleph Farms太空项目的负责人,他说资源的含义非常广泛,宇宙中的万物、空间、时间,以及各种精神财富都是资源。撇开抽象的精神财富不说,人类对资源利用的主要形式是提取能量,维护人类生活和科学技术的不断发展。这些能量资源,一类来自太阳,主要是太阳电磁辐射的光能和热能;一类来自地球,主要是各种物质的热化学能、动能和势能,几十年前,又开始利用原子核的裂变和聚变能。除此之外,有些资源被用来制造人类生活和工作需要的各种“硬件”,如衣物、房屋、交通工具、玩具、各种机器和设备等。这些资源目前主要来自地球。研究人员还不清楚在失重条件先是否可以重复培育肉的过程。

“我们从之前的科学研究中知道在微重力环境下,生理和生物行为会有不同的表现......因此我们实际上并不知道,没有人知道是否能在太空培育肉类。”

在4月8日SpaceX火箭发射将4个人送入太空站,这是进入太空站的个私人团队,它们带去了如较小的鞋盒大小的容器,里面有动物细胞和细胞生长所需的一切。

从佛罗里达肯尼迪宇航中心乘坐飞船升空的是康纳尔(Larry Connor)、 斯地伯(Eytan Stibbe)和帕蒂(Mark Pathy),陪同他们的还有从前的宇航员洛佩斯-阿莱格里亚(Michael Lopez-Alegria)。他们按在4月24日再返回太空,之后他们将观察分析细胞的生长情况。

即使试验成功,而且证明了肉细胞能够在太空中繁殖,也不见得意味着该想法可行。

超市货架上没有用细胞培育出的肉类是有原因的。虽然有大量资金被投入到这个产业中(好莱坞影星迪卡普里奥也是Aleph Farms的投资者),但这仍然是难以大规模生产的食品。

Aleph Farms还需要以色列的监管当局批准才能将产品供应的餐馆。这还不是一种已经在地球上得到承认的食品,更不要说太空了。

Aleph Farms表示他们认为杀菌可以问题解决,特别是在太空中只需要肉类培育数量不大的情况下。但如果在火星上的一个社区发生污染,后果就是灾难性的,那就像在地球上庄稼颗粒无收一样。

Aleph Farms还说把食品运输到太空要付出极其昂贵的代价。按美国航天局2008年的估算,把一磅重的物品送入地球轨道要花费1万美元。

如果把一磅重的食品送到火星,那个代价就会昂贵得多。

塔马里说,“火星距离地球达数亿公里。因此能够就地生产食物就是一种巨大的优势。”

但哈姆伯德并不认同这种潜在的好处。他说,“这些细胞本身赖以生长的是可食用物质,诸如糖,胺基酸和水。而生长出细胞的卡路里值总会有所减少。”

不过长期太空旅行还有其他考虑,例如宇航员的精神状态。

凯伦·尼伯格(Karen Nyberg)从前是美国宇航局的宇航员,他曾经在太空站上逗留过5个半月时间,现在是Aleph Farms咨询委员会成员。

她说,食物在太空人的心理 健康 当中发挥着重要的作用。

“用白色袋子装的食物,我们只需要加水,像奶粉之类的东西......我渴望闻到蒜头和橄榄油的味道,而那些是我们得不到的东西。因此任何能够给我们家的感觉的东西都很好。”

对于凯伦·尼伯格来说,如果人在长达一年期间远离地球,新鲜食品和蔬菜就变得至关重要了。

当然,如果真要执行人类去火星的,如何为宇航员提供营养丰富、保存持久、又美味的食品,都是极其重要、但又难以几全其美的问题。

要证明在太空中能够培育出肉是一件事,要证明那是一种不需从地球携带食品之外的可靠的做法,或可行的选项,则是另外一回事。

尽管Aleph Farms雄心勃勃,但对他们来说更紧迫的问题则是显示他们能够在地球上大规模培育肉类。

旅游业对环境造成的污染是什么?

热心此道的人说,培育肉类可能对环境有诸多好处,例如可以大幅度减少甲烷排放。

近年来,我国的旅游业获得空前发展。现已公认,旅游业已成为经济发展的一项新的积极因素,因而被称之为“无烟工业”、“无形贸易”。

其实我们各自的生活空间对我们自身的生理和心理会有很大的影响,在载人航天中这同样是基本问题。目前为止所有载人航天器,包括空间站,提供给航天员的活动空间都不能说是非常宽裕。而面临着太空飞行任务时间的加长,航天器所提供的活动空间更成为一个问题。

但是,旅游业也对环境带来了种种负面影响,首先是污染。由于车辆通行和能源的使用,造成了空气污染和噪声污染;游船和摩托艇排出的废水和废渣,造成了水的污染;还有,各种各样的旅游设施和混凝土建筑往往大煞风景,破坏了纯朴幽静的山林和大自然风光。其次是破坏和。大批游客纷至沓来,车水马龙,不仅会造成交通阻塞,秩序紊乱,而且使名胜古迹和野生动植物区系遭到破坏性的灾难。当地居民和“入侵”的游客之间,经常发生不可避免的冲突。为此,世界上有些的旅游胜地对游客给予种种限制,甚至使游客“吃闭门羹”。例如,英格兰吊石碑的圆形巨石已禁止游览,这是4000年来次;雅典卫城的巴台农神庙,现在只有学者和维修人员才能进去;欧洲几个的史前石窟壁画,现已不接待参观了;英格兰的坎特伯雷教堂5英寸厚的石砌地面,现在被踩得只剩下1英寸了。

再有,由于人呼出的二氧化碳,人体温度,以及各种微生物、藻类、苔藓、地衣等低等生物,随着人群带到文物古迹地区,影响当地的生态环境和小气候,从而危害了文物古迹本身。如法国的拉斯戈石窟壁画,是旧石器时代的艺术杰作。石壁上画着处于运动状态的动物,既是平面画,又有立体感,色彩缤纷,蔚为壮观。但是,石窟向旅游者开放15年后,洞内小气候遭到破坏,壁画的颜料发生冷凝作用,洞内出现滴水现象;随后生长起藻类、苔藓等低等植物,壁画开始消失,不得不于1970年关闭了。西班牙的阿尔塔米拉石窟,也由于同样的原因,于1977年遗憾地关闭了。

太空旅行与地面旅行有什么不同?

1、吃饭方式不同:

太空餐桌是特制的。它具有磁性,能吸住刀、叉、勺、碗、盘等餐具,桌上装有水冷却器和加热器。吃饭时,宇航员必须先把脚固定在地板上,把身体固定在座椅上,以免飘动。面对摆在餐桌上的饭菜,你千万不要着急,一定要注意端碗、夹饭、张嘴、咀嚼一连串动作的协调。

端碗要轻柔,动作太猛,饭会从碗里飘出去;夹饭、夹菜要果断,夹就要夹准、夹住,不要在碗里乱拨拉,以免饭菜飘走,使用叉子效果;饭菜夹住后,张嘴要快,闭嘴也要快,

因为即使是放到嘴里的食物,不闭嘴它也会“飞”走;咀嚼时节奏要放慢,细嚼慢咽利于消化,还可以减少体内废气的产生和,避免宇航员生活环境的污染。

2、活动空间不同:

试想长时间的呆在一个四面都是仪器设备的小房间里会是什么感觉。正因为如此航天工程师们对航天器需要提供给航天员的活动空间作了一个限定,这些限定是根据人类心理对太空任务的可承受程度来制定的。一般太空任务时间越长,需要的可活动空间越大。

3、得病率不同:

航天运动病一般在载人飞船一进入轨道后就会发生,持续2至4天后症状自动消失。但是,可别认为航天运动病算不得什么大不了的事儿,实际上,用细胞培育肉,特别是大规模培育,即使在地球上都很不容易做到。以色列的食品技术公司Aleph Farms和其他几个公司都在努力生产“培育肉类”,但现在试图在太空中培育肉却是次。对于载人航天事业的发展和空间生命科学来说,它恰恰是一个难以攻克的大问题。

由于航天运动病发病率很高,据资料表明,有将近半数以上的航天员入轨后都会患上这种病。载人飞行的工作日程安排得非常严格,航天员入轨后有许多重要的作需要在这段时间内完成。

4人类有了新的家园、出现新的物种等。人类有了新的家园,不再局限于地球;出现新的物种,让生物更加多样化。、睡觉姿势不同:

睡姿奇异,到了失重的环境里,人们失去了“上”“下”的参照坐标,脚踩不到地,四周全是天,根本分不清上、下,因此,睡觉也就没有了“平躺”一说。由于无论站着、躺着,还是趴着都可以入睡。

所以宇航员睡觉可以飘在太空舱里睡,挂在墙上睡,绑在床上睡,也可以吊在梁上睡,靠在桌边睡。为了获得安全感,宇航员一般睡在固定的床上或固定在墙壁上的睡袋里,睡袋拉紧后能给人体施加一定的压力,使人消除那种飘飘欲坠的恐慌感。

5、刷牙方式不同:

宇航员洗脸刷牙比较奇特,为了防止水到处乱飘,一般用湿毛巾擦一擦脸就算是洗脸了;刷牙时,用手指蘸上牙膏来回蹭几下,然后再用湿毛巾把牙齿擦干净刷牙就算完成。如果像在地面上那样刷牙,牙膏泡会飞得满座舱都是。

作文:太空旅游的利弊怎么写

伯克利大学的化学工程师哈姆伯德(Did Humbird)说,动物细胞生长缓慢。

这是想象作文?小学初中才会有的吧?写太空旅游对科学发展的推进,提高学生对科学技术的求知欲,太空旅游的花费太大,能源消耗太多。其它的自己想象在太空“制高点”上不仅可以观地,还能望天。在那里进行天文观测不受大气层影响,使全波段天文观测变得轻而易举。天文卫星、空间站就是理想的天文台。,加点名言和成语,不多够了吧。。

马斯克表示,要在月球建基地,在火星上建造城市,这会带来哪些可能?

但在实际的飞行中,由于其它一些条件的限制,实际的空间可能要比理论上的稍小一些,如美国水星号、双子星座和阿波罗飞船舱内空间分别为1.53米3、1.25米3和3.03米3。

地球不再那么拥挤了,资源的开采可以不用那么频繁了,污染也会少了很多,全球变暖这个问题可以得到解决了。

......

这会带来可能,随着时代的进步,人类的技术也在不断的进步,现在人们已经能够在火星上进行行走并且探测物质,相信在未来的不久,在火星上建造城市会实现的。

从实际的角度来说,带来股价上涨的可能性,展望未来的话,人类向宇宙进军,星球殖民,就像几百年前的大航海一样。

这也是为什么NASA会选择SpaceX的Starship作为登月的HLS。2030年后如果要开始载人登火星,队和Dynetic的方案是无法复用的,必须另起炉灶。

对于SpaceX而言,成功登月标志着公司掌握了深空探索能力,也是火星殖民绕不开的一步。很难想象直接登火的,由于26个月的窗口期,是无法快速迭代试验的,拿月球练手再好不过了。

对于NASA而言,Starship一旦成功,标志着NASA有了一个通用性、经济性好的深空飞行器。NASA可以把大部分精力投入到科研探索上,而不是被吊在诸如sls这样的项目上。

太空旅行六年级作文

“在的情况下可能收回25%的卡路里,把它们作为食物。因此问题是为什么要把如此多的卡路里带进太空,就是为了把其中的75%浪费掉吗?”

太空旅行六年级作文1

在2100年,人类终于有了环游太空的科技,在看到这里时,我不禁心潮澎湃,终于能实现我的梦想了,于是我乘坐宇宙飞船,踏上了前往太空的道路。

首先我们来到的是火星,这里早已没有昔日干燥与荒凉,绿水青山四面环绕,参天古树遮阳避日,空气是那么清新,天空是那么明朗,使我忍不住想起我们的地球,地球现已被严重污染,空气中雾霾密布,使人无法呼吸,河水尽数被污染,地球早已不适合人类生存,而原本荒凉的火星却十分清净,天空中万里无云,林中时不时传来一两声鸟叫,与地球形成了鲜明的比对。原来在地球被污染后,人类发誓改过自新,在火星上创造新的家园,现在每隔100米就有一个防尘噪装置,再也不用担心尾气与噪音,我相信,新的家园一定会在在经历过这次旅行后,我懂得我们保护我们的地球,让地球更加繁荣昌盛。人们的呵护下越来越美好。

随后我们来到了水星,原本干燥的水星已经变成了海洋动物的乐园,原本的保护动物已经被大量繁殖。在这里,你可以带上自己的'潜水装备与其他动物近距离接触,可以与海豚嬉戏,与旗鱼畅游,累了在鲸鱼背上休息,这里的动物不用担心被人类与天敌追捕,尽情的玩耍。自从地球污染严重后,经历了第六次物种大灭绝,许多物种因此而消失,而在这个星球上,它们才是主人,我们是客人,我们应该维持这里的生态系统,为海洋动物守护的乐土。

太空旅行六年级作文2

大家小时候肯定都喜欢幻想,幻想着自己有一天能够飞上太空,去宇宙看看地球到底有多大,去看看别的星球是不是也居住着人类。

我就有这么一个梦想,我好想飞上太空,去月球上看看月亮到底有多大,里面是不是像传说中的一样美,月亮里面是不是有一位嫦娥仙子,如果有嫦娥,她会长的怎样是不是像传说中的嫦娥仙子一样美丽。

我还想知道宇宙到底有多大,地球在宇宙中的样子是怎样的,是不是真的有书中写的那么小,我还想去别的星球看看里面是不是也住着一些人类,要是里面也居住着一些人类,那他们是怎么生活的,我还想在月球上种一些蔬菜,看它们是怎样生长的,需要几天才能成熟,它们的样子是怎样的,是不是和地球上的蔬菜一样。

我想去火星看看,太阳到底有多大,它是不是和书中写的一样大,在火星上站着,是不是非常热,热的能把人烤焦。在火星上站着是什么感觉,太阳是什么颜色的,是什么样子的,这样我就能在画画本上画出太阳。我还想知道太阳是不是圆形的。

我还想试试飞的感觉是什么样子,是不是很舒服,是不是像鸟儿一样的自由自在,想去哪儿就去哪儿。我想在太空中种满鲜花、树,让宇宙成为一片绿色,到处洋溢着生机勃勃的景象,这样人们就可以移居到别的星球上去居住。

我也想坐上飞船,把宇宙游过来一遍,看看宇宙的景象是不是很美丽,宇宙里到底有多少个星球,每一个星球上都是什么景象。

我好想去太空旅行!

未来太空旅行吃什么?

1、真正的太空旅行是和时间赛跑!吃的东西还是人类可以吸收的食品!但是需要在飞船上自行生产加工,这样才能达到无穷无尽的目标!

2、未来太空旅行肯定是一套小型的生态循环系统,自给自足丰衣足食!但是食物的结构肯定是短3、可以想象的是利用恒星发光来提供航天运动病也称太空病,是由于在失重状态,人体不适应产生的,和一般人平时的晕车和晕船非常相似。初是上腹部不适,继而面色苍白、虚汗、头晕、眼花、恶心,严重的还会呕吐,但吐过以后症状会明显减轻。能量,让植物进行光合作用实现生态循环,提供星级旅行的食物!期不可能改变的!

太空资源是指什么

以这种观点看资源,太空中可利用的资源比地球上可利用的资源要多得多。仅从太阳系范围来说,在月球、火星和小行星等天体上,有丰富的矿产资源,在类木行星和彗星上,有丰富的氢能资源;在行星空间和行星际空间有真空资源、辐射资源、大温资源,那里的太阳能利用效率也比在地球上高得多。利用航天器的飞行,还可派生出轨道资源和微重力资源等。

在200~500千米的低轨道空间真空度为10-4帕,而在35800千米的地球同步轨道上则为10-11帕的高真空度。空间真空不仅纯净无污染,而且体积硕大,是地面人为的真空至于在太空中生长肉类还有更多的实际问题。首先是杀菌。条件无法比拟的。

地球轨道上的太阳辐射密度为1.4千瓦/平方米,是地面上的两倍。其宇宙辐射强度也比地面大得多,并且是全谱的。特别是宇宙高能重粒子,由于大气阻尼和吸收,很难到达地面。

在空间环境中,由于高真空绝热,被太阳直射的物体表面,可达到100℃以上高温,而背阴面则可保持-100℃以下的低温。两者之间形成大的温,而且非常稳定。

自从航天器问世后,科学家们首先想到的就是利用太空的轨道资源,即利用高远位置这一得天独厚的有利条件。众所周知,站得高、看得远。地球的空间轨道,远离地表,高于大气层,在那里能以不同高度、不同角度俯视地球,特别是与地球同步、与太阳同步的轨道具有特殊意义。

为此,旨在开发太空轨道资源的形形的航天器竞相升空。例如,通信卫星就是把原来在地面的电中续站搬到卫星上,从而大大提高了信号的覆盖面积和传输距离、通信质量和抗破坏性,减少了费用,使通信技术发生质的飞跃。遥感卫星相当于空间观察平台,具有观测范围广、观测次数多、时效快、连续性好等优点,对气象预报、陆地资源开发、海洋资源开发起到巨大推动作用。导航卫星设在太空的基准点,它能克服地面电导航台存在的信号传播距离有限等一系列缺点,是目前的导航技术。

太空的微重力(重力加速度小于10-4g)是一种宝贵资源,利用这种资源可以进行地面上难以实施的科学实验、新材料加工和物制取等。在微重力条件下,由于无浮力,液滴较之地面更容易悬浮,冶炼金属时可以不使用容器,即采用悬浮冶炼,因而能使冶炼温度不受容器耐温能力的限制,进行极高熔点金属的冶炼,避免容器壁的污染和非均匀成核结晶,改变晶相组织,提高金属的强度。微重力条件下,气体和熔体的热对流消失,不同比重物质的分层和沉积消失,对生产极纯的化学物质、生物制剂、品,以及均匀的金属基质复合材料、玻璃和陶瓷等也很有用。

太空旅游观光资源。美、日等国已在筹划建设太空饭店,如果发展顺利,进入太空观赏宇宙美景,回头观望人类的摇篮——地球,为期不会很远了。在月球上发现冰冻水以后,已有人设想在月球上建造度假宾馆,到时还可欣赏月球景色。美国一富翁已定于2001年到和平号空间站上旅游。

开发太阳能资源。目前航天器上的太阳能发电只供航天器本身使用。一些已在建造太阳能发电卫星,即太空电站。它可将太阳的光能高效率地转变成大功率的电能,再把电能用微波或激光发往地面给用户使用。太阳能利用的另一种形式是建造人造小月亮和人造小太阳,为城市和野外作业照明,增加高寒地区的无霜期,保证农业丰产丰收。

开发月球资源。月球上有丰富的氧、硅、钛、锰和铝等元素,还有地球上稀缺的、“清洁”的核发电材料氦-3。月球上无大气影响,以及长长的黑夜和低温等许多有利的环境条件,是理想的科学研究和天文观测基地。

开发小行星和彗星上的资源。金属型小行星上有丰富的铁、镍、铜等金属,有的还有金、铂等和珍贵的稀土元素。彗星上有丰富的水冰。这些资无论是身处学校还是步入,大家都不可避免地要接触到作文吧,作文是一种言语活动,具有高度的综合性和创造性。一篇什么样的作文才能称之为作文呢?以下是我精心整理的太空旅行六年级作文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。源和月球上的资源可用于建设航天港和太空城,也可供地球上使用。

太空旅行可能性成疑 听听科学家怎么说

你可以把去月球建设基地看成是去火星建设基地的缩水版。除了挑战火星大气降落以及在火星制造燃料返回这两个项目外,两者在其它方面极其相似,高度共享技术方案。

2019 年 5 月 22 日 ,来自加拿大 皇后大学 的科学家们在渥太华机场登上了一架改装过的 猎鹰 20 型 飞机,进行了一次特殊的飞行: 飞机以陡峭的抛物线反复爬升至 8 公里,与自由落体交替下降。在自由落体过程中,20 秒内以超过 3.3 公里的速度在飞机上工作,只有重力,没有升力、推力或阻力作用,导致失重。在这些困难条件下,科学家们如果这时候出现运动病症状,就会或多或少影响其空间任务的完成,严重时还会影响到载人航天飞行的安全。其次,运动病的发作并没有一定的规律性,虽然初次参加航天飞行的人患此病较多,但在有些多次上天的航天员中也还会出现该种病,这就不能不对原有的飞行产生影响。的任务是测试 DNA 的酶在失重条件下是否与在地球上的条件下一样准确 。 这个问题对于未来的太空 探索 和太空旅行至关重要,因为宇航员和太空旅行者的 健康 将取决于他们的细胞分裂过程中准确的 DNA 。

DNA 聚合酶是和修复 DNA 的必需酶。然而, 它们在催化DNA的时候并不完 美 : 即使在条件下,有时也会出错。在这里的研究表明源自大肠杆菌的 DNA 聚合酶I的大片段——(Klenow酶) 在微重力下(例如在太空中)催化DNA更容易发生错误。 该结果发表在一期的 Frontiers in Cell and Dlopmental Biology 上。

先前的研究表明, 在太空中,由于宇宙射线和太阳粒子的损伤,DNA 遭受更高的突变率——例如,单个核苷酸的替换、交联、倒位或缺失 。直到现在还不清楚自然的 DNA 机制是否也受到太空失重条件的影响。如果 DNA 聚合酶在太空中变得不那么准确,那么随着DNA 的,已经很高的突变率将进一步增加。

来自皇后大学 的博士生 Aaron Rosenstein 和他的导师 Virginia K. Walker 在这里首次表明, 在微重力下,源自大肠杆菌的 DNA 聚合酶的错误率始终较高 。为了得到这个结果, Rosenstein 和来自 皇后大学 的团队成员参加了 “加拿大减重力实验设计挑战” 。 他们设计了一个半自动实验室,以在抛物线飞行的失重阶段对 1000 个核苷酸长的工程 DNA 片段进行单轮。他们的结果可以推广到空间条件 。

需要反复试验才能使实验室易于受晕动病研究人员的控制。对此, Rosenstein 表示:“体验微重力是一种独特的体验。即使执行简单的任务,例如手动激活我们的迷你实验室,也会变得困难。我们被迫投入大量精力来提高我们迷你实验室的用户友好性,以使其更容易不仅在微重力下运行,而且在零重力抛物线完成后的后续 2G 超重力飞行阶段中运行。”

研究表明, 单碱基取代率——核苷酸胸腺嘧啶(T) 与错误核苷酸配对的比率,被发现为10%,比在地面条件下高 140%。对于核苷酸A、C、G 和 T 之间的所有成对替换,以及对于 1 到 3 个核苷酸的随意缺失或插入,都发现了类似的突变率增加。 正如预期的那样, 准确性还取决于 DNA 聚合酶是否保留了3’-外切酶活性,该功能可以实时校对任何错配的核苷酸。

研究人员得出结论, 再加上太空中更大的辐射风险,微重力下 DNA 的不准确可能会给宇航员在太空中的长期 健康 带来风险,例如执行的月球和火星任务。

就此问题, Walker 表示:“ 我们已经证明,类似于在线粒体中发现的 DNA 聚合酶 - 细胞的动力 - 在微重力下会犯更多错误。更大的损伤和降低的准确性的综合影响可能导致宇航员过早衰老。我们的结果表明设计旋转的重要性产生人造重力的宇宙飞船,以防止这些负面影响。我们很乐意被邀请在这样的飞船上重复我们的实验。 ”

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