Uzay istasyonunda bitkilere yörüngede hastalık bulaştırıldı: MVP-Plant-02 küllemeyi izliyor

Uluslararası Uzay İstasyonu'nda yetiştirilen küçük bitkiler, yörüngede bilerek hastalığa maruz bırakıldı. NASA'nın 30 Ekim tarihli istasyon güncellemesine göre NASA astronotu Luke Delaney, mantar patojeniyle karşılaşan tere (thale cress, Arabidopsis thaliana) örneklerini işleyip yapay yerçekimi üreten bir inkübatöre yerleştirdi. Bu çalışma, Florida Üniversitesi (UF) araştırmacılarının yürüttüğü MVP-Plant-02 deneyinin parçası.

Deney neyi sınıyor?

UF'nin 28 Ekim'de yayımladığı açıklamaya göre deneyde, hardal ailesinin akrabası olan ve bitki biliminde model organizma olarak kullanılan Arabidopsis thaliana ile külleme hastalığına yol açan Golovinomyces cichoracearum mantarı bir araya getiriliyor. Külleme, yaprakların üzerinde beyaz, unumsu bir mantar tabakası oluşturan ve seralarda iyi bilinen bir bitki hastalığı.

Deneyi UF'nin Gıda ve Tarım Bilimleri Enstitüsü'nden (UF/IFAS) Andrew C. Schuerger, Robert Ferl ve Anna-Lisa Paul yönetiyor. Schuerger'in seralarda ve biyolojik yaşam destek sistemlerinde bitki hastalıklarının yönetimi üzerine kırk yılı aşan bir deneyimi var; Ferl ile Paul ise uzun yıllardır uzayda bitki büyümesini ve gen ifadesini inceliyor. Deney NASA'nın Uzay Biyolojisi programının desteğiyle hazırlandı.

Neden yörüngede bulaştırma?

Asıl yenilik, sporların bitkilere uzayda uygulanması. UF'ye göre daha önceki uzay temelli bitki hastalığı araştırmalarında patojen bitkilere fırlatmadan önce, yani Dünya'da bulaştırılıyordu. Bu kez bitkiler tohumdan itibaren mikroçekimde büyüyor. Schuerger'in açıklamasına göre bu sayede bitkinin savunma mekanizmaları, sporlar dokuya değmeden önce mikroçekimin etkisiyle ya baskılanmış ya da devreye girmiş oluyor; bu da yerde aşılanmış fideleri uzaya göndermekten çok daha iyi bir test sağlıyor.

Bunun için Redwire ve UF, Conidia Uygulama Cihazı adlı bir düzenek geliştirdi. Ekip üyesi Kylee Soltez, bunun uzay uçuşunda kullanılmak üzere geliştirilen ilk bitki patojeni aşılama cihazı olduğunu belirtiyor. Cihaz, astronotların külleme sporlarını kapalı bir sistem içinde, steril biçimde bitki örtüsünün üzerine püskürtmesine olanak tanıyor; mantarın istasyon havasına karışmaması açısından bu önemli.

Deney, Redwire'ın geliştirip işlettiği Çok Amaçlı Değişken Yerçekimi Platformu (MVP) üzerinde yürüyor. Bitkiler üç gruba ayrıldı: istasyonda mikroçekimde büyüyenler, istasyonda platformun ürettiği yapay yerçekimiyle Dünya'ya benzer koşullarda büyüyenler ve Kennedy Uzay Merkezi'ndeki yer kontrol grubu. Böylece hastalığın seyrinde görülecek farkların yerçekimi yokluğundan mı, yoksa uzay ortamının başka koşullarından mı kaynaklandığı ayırt edilebilecek.

Ay ve Mars seraları için

MVP-Plant-02, UF'ye göre 13 Ekim'de fırlatıldı; NASA'nın görsel arşivindeki kayda göre bir SpaceX Dragon kargo aracıyla istasyona ulaştı ve Delaney deneyi 16 Ekim'de Harmony modülünde başlattı. Schuerger, Ay ve Mars'ta üsler kurulurken mürettebatın biyorejeneratif yaşam destek sistemleri denen yaşam alanlarında taze meyve ve sebze üretmekten yararlanacağını hatırlatıyor ve ekliyor: "Bitkiler ve insanlar nereye giderse, bitki patojenleri de çok geçmeden peşlerinden gelir." Kapalı bir serada yayılan tek bir hastalık, uzak bir üste hem gıdayı hem de bitkilerin sağladığı oksijen ve su döngüsünü tehlikeye atabilir.

Yoğun bir haftanın parçası

Bitki çalışması, istasyonda güç sisteminin yenilendiği bir haftaya denk geldi. NASA astronotu Anil Menon ve Kanada Uzay Ajansı astronotu Joshua Kutryk 29 Ekim'de 7 saat 11 dakika süren bir uzay yürüyüşüyle istasyonun yedinci katlanır güneş panelini (iROSA) yerleştirdi. Bu yürüyüşü ayrı bir yazıda anlatmıştık. NASA, sekizinci ve son paneli kurmak için bir sonraki yürüyüşü 5 Kasım'a planlıyor; tamamlandığında istasyonun kullanılabilir gücünün 160 kilovattan yaklaşık 215 kilovata çıkması hedefleniyor.

Sonuçlar ne zaman?

UF'ye göre görev sırasında bazı bitki büyütme modüllerinden görüntü alınması bekleniyor, ancak asıl analiz örnekler Dünya'ya döndükten sonra yapılacak. Açık soru şu: Mikroçekimde büyüyen bitkiler mantara karşı daha mı savunmasız, yoksa beklenmedik bir direnç mi gösteriyor? Yanıt, gelecekteki uzay seralarında hangi önlemlerin gerekeceğini belirleyecek.