Главным научным наследием программы космических шаттлов является Международная Космическая Станция — гигантская орбитальная лаборатория, которую шаттлы НАСА помогали строить. Но помимо этого, с начала полетов в 1981 году на их борту было произведено множество интересных исследований. Задолго до МКС миссии космических челноков открыли новые перспективы в различных научных областях благодаря условиям микрогравитации, которые были недостижимы на Земле. Ниже представлены некоторые из этих интересных исследований.
1. Микробы становятся более опасными в условиях микрогравитации
Эксперименты на борту шаттлов показали, что бактерии сальмонеллы, обычные виновники пищевых отравлений, порой и с летальным исходом, становятся более опасными в космосе. Исследователи впервые заметили эту особенность во время экспериментов в рамках миссий Атлантиса STS-115 в 2006 году и Индевора STS-123 двумя годами позже. Причем эта разница значительная, сальмонелла становится в 3-7 раз более опасной при микрогравитации.
Специалисты полагают, что это происходит из-за того, что в условиях невесомости эти бактерии начинают быстро размножаться, как будто находятся в кишечнике человека. В ходе исследований также были найдены десятки генов, отвечающих за гипер-вирулентность (способность заражать организм), а также белок-«выключатель», регулирующий работу большинства этих генов.
2. Испытания 21-километрового космического троса
Во время двух миссий шаттлов, STS-46 Атлантиса в 1992 году и STS-75 Колумбии в 1996 году, проводился эксперимент с запуском модуля, соединенного с челноком 21-километровым тросом. Эксперимент, названный Привязной Спутниковой Системой, был результатом совместных усилий НАСА и итальянского Космического Агентства. Идея состояла в том, что длинный кабель сможет генерировать электрический ток, проходя через магнитное поле Земли. В первой миссии STS-46 трос заклинило уже на 256 метре. 4 года спустя удалось размотать кабель толщиной 2,5 мм на длину уже почти 20 км, когда он порвался и отправил зонд на более высокую орбиту.
Хотя обе попытки не были 100% удачными, они, тем не менее, оказались достаточно успешными проектами. В последнем эксперименте удалось получить некоторые интересные данные. Например, до того как трос лопнул, приборы зарегистрировали генерацию электрического тока напряжением 3500 вольт и мощностью до 0,5 ампера.
3. Космические розы пахнут иначе
Это звучит немного символично и церемониально: во время миссии STS-95 в 1998 Дискавери доставил на орбиту одну розу. Но сделано это было в интересах науки и коммерции. Парфюмерная компания International Flavors and Fragrances решила протестировать, как условия микрогравитации изменят сладкий и знакомый запах розы, а также, получится ли выработать на этой основе новый компонент для духов.
В ходе исследования астронавты брали пробы эфирных масел, которые являются носителями цветочного аромата. Оказалось, что в космосе розы вырабатывают меньше масел, и что важно – общий аромат получался совершенно иным.
Компания начала коммерческое использование полученного аромата, включив его в композицию духов «Дзен», выпускаемых совместно с компанией Shiseido Cosmetics. Челнок НАСА повторно доставил розу на орбиту в 2007 году, но уже предназначенную для новогоднего парада роз в Пасадене, Калифорнии.
4. Белковый кристалл – больше и лучше
Миссия Колумбии STS-9, стартовавшая в 1983 году, положила начало серии экспериментов с использованием многоразовой космической лаборатории Spacelab. Один из десятков экспериментов, проведенных в течение 10-дневной миссии, выделяется даже спустя десятки лет: астронавты вырастили первый «космический» белковый кристалл. Ученые обнаружили, что белковый кристалл, выращенный в невесомости, получается крупнее и с более правильными формами, чем земного происхождения, что делает его более удобным для рентгеноструктурного анализа. Выращенные в космосе кристаллы имеют большой потенциал, они помогают ученым понять, как работают белки, и могут привести к новым открытиям в области фармакологии.
5. Космический стальной диск
Множество экспериментов на борту шаттлов было посвящено разработке и тестированию новых материалов. Одно из таких исследований — Wake Shield Facility, диск из нержавеющей стали диаметром 3,7 метра, следовавший в свободном полете за челноком в течение нескольких дней, который затем вылавливали при помощи манипулятора. Поскольку диск летел через космос, за ним создавался вакуум в тысячи раз более разреженный, чем можно получить в любой земной установке.
Преимущества такого разреженного пространства использовались для выращивания чрезвычайно тонких и чистых пленок из различных материалов, которые могут найти применение в самых разных областях, например, производстве полупроводников.
Эксперименты проводились во время полетов Дискавери STS-60 в 1994 году, Индевора STS-69 в 1995 году и Колумбии STS-80 в 1996 году. В первой миссии диск не удалось вывести в расчетную точку из-за проблем с манипулятором на Дискавери, но в последующих двух миссиях задача была выполнена успешно.
В целом эти эксперименты помогли ученым понять, как создавать высококачественные фотоэлементы и тонкопленочные материалы.
6. Неожиданный эксперимент
Миссия STS-107 шаттла Колумбия в 2003 году была почти целиком посвящена научным исследованиям. На его борту были проведены десятки экспериментов, включая исследование роста и репродуктивных способностей червей нематод в условиях невесомости.
К несчастью, челнок и семь астронавтов были потеряны во время возвращения с орбиты при входе в атмосферу из-за повреждения теплового щита. Нематоды, размещенные в специальных канистрах, смогли пережить эту трагедию и были обнаружены. Хотя случай с нематодами и теряется на фоне душераздирающей истории гибели Колумбии, он дал ученым некоторые представления об упорстве жизни, и о том, как она может передаваться от планеты к планете.
«Это первое доказательство того, что животные могут выжить в условиях, очень схожих с падением на планету внутри метеорита», — сказала Катарина Конли, бывшая главным специалистом в исследовании нематод в последней миссии Колумбии. — «Это доказывает, что даже довольно сложно организованные существа, родившиеся на одной планете, могут пережить падение на другую без защиты космического аппарата».
