مهمة جديدة لـ«ناسا»... مراقبة «الكون غير المرئي» على الأرض

انطلاق صاروخ «سبيس إكس فالكون» مع المركبة الفضائية «بيس» التابعة لـ«ناسا» (رويترز)
انطلاق صاروخ «سبيس إكس فالكون» مع المركبة الفضائية «بيس» التابعة لـ«ناسا» (رويترز)
TT

مهمة جديدة لـ«ناسا»... مراقبة «الكون غير المرئي» على الأرض

انطلاق صاروخ «سبيس إكس فالكون» مع المركبة الفضائية «بيس» التابعة لـ«ناسا» (رويترز)
انطلاق صاروخ «سبيس إكس فالكون» مع المركبة الفضائية «بيس» التابعة لـ«ناسا» (رويترز)

أطلقت «ناسا» قمراً صناعياً ثورياً جديداً سيوفر نظرة غير مسبوقة على الحياة البحرية المجهرية على الأرض وجزيئات الغلاف الجوي الصغيرة.

انطلقت مهمة «ناسا بيس» (NASA PACE)، أو (or Plankton, Aerosol, Cloud, and ocean Ecosystem) في الساعة 1:33 صباحاً اليوم (الخميس) على متن صاروخ «سبيس إكس فالكون» من محطة كيب كانافيرال لقوة الفضاء في فلوريدا. وهبط معزز الصاروخ بنجاح على الأرض، وأكد الفريق أن المصفوفات الشمسية للمركبة الفضائية انتشرت وأنها تتلقى الطاقة.

وكان من المقرر أن يتم الإطلاق صباح الثلاثاء، إلا أنه تم تأجيله مرتين بسبب الرياح العاتية والسحب الركامية.

وقال جيريمي ويرديل، عالم مشروع «بيس»، إن العلماء بدأوا في تصور طريقة لفهم كيفية تشكيل العمليات المحيطية والغلاف الجوي للكوكب منذ نحو 20 عاماً.

ستسلط المهمة الضوء على كيفية استخدام الهباء الجوي والسحب وكذلك العوالق النباتية في المحيط كمؤشرات لصحة المحيطات والاحتباس الحراري.

وأوضحت كارين سانت جيرمان، مديرة مركز« بيس»، إن الأدوات الثلاث الموجودة على متن «بيس»، بما في ذلك جهازا قياس استقطاب وكاميرا واحدة، ستلتقط قوس قزح من البيانات عبر أطوال موجية مختلفة من الضوء «تسمح لنا برؤية أشياء لم نتمكن من رؤيتها من قبل».

وقال ويرديل: «ما نقوم به هو في الواقع البحث عن الكون المجهري وغير المرئي في الغالب في البحر والسماء، وفي بعض الدرجات، على الأرض أيضاً».

على الرغم من تصميمها على أنه مهمة مدتها ثلاث سنوات، فإن «بيس» لديها ما يكفي من الوقود لمواصلة الدوران حول الأرض ودراستها لمدة تصل إلى 10 سنوات. ستنضم المركبة الفضائية إلى أسطول يضم أكثر من عشرين مهمة لعلوم الأرض تابعة لـ«ناسا» تدور حول كوكبنا وتجمع بيانات عن المحيطات والأرض والجليد والغلاف الجوي لتقديم المزيد من الأفكار حول كيفية تغير مناخ الأرض.

رسم توضيحي للمركبة الفضائية «بيس» (ناسا)

ويمكن لمهمات مثل «بيس» والمهمة الدولية للمياه السطحية وطبوغرافيا المحيطات، والمعروفة باسم «SWOT»، التي تم إطلاقها في عام 2022، أن تغير أيضاً الطريقة التي يفهم بها الباحثون محيطات الأرض.

وفي هذا الإطار، أوضحت نائبة مدير «ناسا» بام ميلروي، أنه «لا يمكن إنكار أننا في خضم أزمة مناخية، يمر كوكبنا بتغيرات تحويلية بدءاً من ازدياد الظواهر الجوية المتطرفة وحرائق الغابات المدمرة حتى ارتفاع مستويات سطح البحر».

وأشارت إلى أن «(ناسا) ليست مجرد وكالة فضاء وطيران. نحن وكالة المناخ. نستفيد من وجهة النظر الفريدة للفضاء لدراسة موطننا بوصفه كوكباً شاملاً، وجمع بيانات علوم الأرض الحيوية. ومن ثم تصبح هذه المعلومات متاحة للناس في جميع أنحاء العالم، ما يمكنهم من اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن كيفية حماية كوكبنا وسكانه للأجيال القادمة».

عيون جوية في سماء الأرض

وفي يناير (كانون الثاني)، أعلنت «ناسا» ووكالات أخرى أن عام 2023 كان العام الأكثر سخونة على الإطلاق، وهو جزء من الاتجاه العام الذي ارتفعت فيه درجات الحرارة العالمية خلال العقد الماضي، حسبما قالت كيت كالفين، كبيرة العلماء وكبيرة مستشاري المناخ في وكالة «ناسا».

ويعود ارتفاع درجة الحرارة إلى حد كبير إلى الغازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون. وبعد إطلاقه، تمتص اليابسة والمحيطات ثاني أكسيد الكربون، ولكن يبقى بعض منه في الغلاف الجوي ويحبس الغازات الدفيئة التي تعمل على تسخين الكوكب.

ووفق كالفين، فإن «أحد الأشياء الرائعة في مهمة مثل (بيس) هو أنها ستمنحنا فهماً أفضل لتبادل الكربون بين المحيط والغلاف الجوي».

لكن هناك عوامل أخرى تسهم في ارتفاع درجة الحرارة، بما في ذلك جزيئات الهباء الجوي الموجودة في الغلاف الجوي التي تتكون مجتمعة من الملوثات والغبار والدخان وملح البحر. وشرحت كالفين أن «الهباء الجوي يمكن أن يعكس أو يمتص ضوء الشمس ويؤثر على تكوين السحب».

وقالت سانت جيرمان: «إنها تأتي من مصادر مثل الغبار المنبعث من حرائق الغابات في الصحراء وحتى الأنشطة البشرية. إنها تزرع السحب التي يمكن أن تتحول إلى أعاصير قادمة عبر المحيط الأطلسي، ولكنها تعكس أيضاً الكثير من طاقة الشمس. لذلك، عليهم أن يلعبوا دوراً مهماً في استقرار مناخ الأرض على المدى الطويل».

وأشار آندي ساير، عالم الغلاف الجوي في «بيس»، إلى أن الهباء الجوي يمكن أن يسهم في سوء نوعية الهواء الذي يؤدي إلى حالات مزمنة مثل الربو، كما أن فهم تكوين الهباء الجوي وموقعه في الغلاف الجوي يمكن أن يساعد في تحديد النقاط الساخنة للهواء الملوث وتقديم تحذيرات أفضل.

وسيساعد جهازا قياس الاستقطاب في المهمة، العلماء على دراسة حجم الجسيمات وتكوينها وكمية الهباء الجوي في الغلاف الجوي للأرض عبر مجموعة من الأطوال الموجية لتقديم صورة تفصيلية للمناطق الأكثر إشكالية.

رسم خرائط الحياة المجهرية من الفضاء

وتغطي المحيطات نحو 70 في المائة من سطح الأرض، وعادةً ما تطرح هذه المسطحات المائية الضخمة أسئلة أكثر مما تعطي إجابات، لكن العلماء يأملون أن تساعد «بيس» في تغيير ذلك.

وقالت سانت جيرمان: «من نواحٍ عديدة، نعرف عن سطح القمر أكثر مما نعرفه عن محيطاتنا. وستكون «بيس» هي المهمة الأكثر تقدمًا التي أطلقناها على الإطلاق لدراسة بيولوجيا المحيطات. سوف يعلمنا عن المحيطات بنفس الطريقة التي يعلمنا بها ويب عن الكون».

عادة ما تنبض المياه قبالة ساحل ألاسكا بالحياة كل عام مع أزهار العوالق النباتية المذهلة التي تسبب أنماط مياه البحر الزرقاء والخضراء (Ocean Colour Web)

من المدار، ستبحث «بيس» عن الضوء المنعكس من كائنات صغيرة تسمى العوالق النباتية لمعرفة مكان ازدهارها وهي تطفو على سطح محيطات الأرض. تحمل المهمة أداة لون المحيط. وسوف تستخدم أكثر من 100 طول موجى مختلف من الضوء لدراسة العوالق النباتية على نطاق عالمي وتحديد الأنواع المختلفة، بما في ذلك بعض الأنواع التي تشكل تهديداً لأشكال الحياة الأخرى، من الفضاء لأول مرة.

وحسبما وصفت سانت جيرمان «بيس»، فإنها مهمة ستستخدم نقطة فريدة من الفضاء لدراسة أصغر الأشياء التي لها التأثير الأكبر في المحيطات».


مقالات ذات صلة

بعد 8 أشهر في الفضاء... رواد «ناسا» يرفضون الإفصاح عن شخصية من أصيب منهم بالمرض

يوميات الشرق رواد الفضاء ماثيو دومينيك ومايكل بارات وجانيت إيبس يعقدون مؤتمراً صحافياً في مركز جونسون الفضائي في هيوستن (أ.ب)

بعد 8 أشهر في الفضاء... رواد «ناسا» يرفضون الإفصاح عن شخصية من أصيب منهم بالمرض

رفض 3 رواد فضاء تابعين لـ«ناسا» انتهت مهمة طويلة قاموا بها في محطة الفضاء الدولية بالمستشفى، الشهر الماضي، كَشْفَ مَن منهم كان مريضاً.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق بين يدَي تاكاو دوي نموذج هندسي لـ«ليغنوسات» (رويترز)

أول قمر اصطناعي خشبي في العالم تُطلقه اليابان إلى الفضاء

انطلق أول قمر اصطناعي خشبي في العالم صنعه باحثون يابانيون إلى الفضاء، الثلاثاء، في اختبار مُبكر لاستخدام الأخشاب باستكشاف القمر والمريخ.

«الشرق الأوسط» (كيوتو اليابان)
لمسات الموضة استغرق العمل على هذه البدلة سنوات طويلة تفرغ لها 10 عاملين في دار «برادا» (أ.ف.ب)

الموضة تصل إلى القمر

ما أكدته رحلة «أرتميس 3» التابعة لـ«ناسا» المرتقبة في النصف الثاني من عام 2026 أن التكنولوجيا وحدها لم تعد كافية وأن الموضة وسيلة إغراء قوية.

جميلة حلفيشي (لندن)
يوميات الشرق بدلة فضاء صُممت بالتعاون مع «برادا» ستستخدمها «ناسا» بدءاً من عام 2026 (أ.ب)

في رحلتهم عام 2026... روّاد الفضاء العائدون إلى القمر يرتدون بزّات من «برادا»

يرتدي رواد فضاء رحلة «أرتيميس3» من «وكالة الفضاء الأميركية (ناسا)» إلى القمر، التي حُدِّدَ سبتمبر (أيلول) 2026 موعداً لها، بزّات فضائية من دار «برادا».

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق «شجرة القمر» على الأرض (أ.ب)

مدرسة أميركية تزرع «شجرة القمر» ببذور حلّقت في الفضاء

زُرِعت «شجرة القمر»، كما أُطلق عليها، ببذور طارت حول القمر، ثم وُضعت على عربة شحن برفقة تلاميذ يحملون مجارف للمساعدة في حفر موطنها الجديد.

«الشرق الأوسط» (كاليفورنيا)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.