अंतराळात जीवाणू का बनतात 'सुपरव्हिलन'? स्पेसएक्स क्रू-१२ (Crew-12) मिशनमधील धक्कादायक वैज्ञानिक प्रयोग!
नमस्कार विज्ञान प्रेमींनो,
तुम्ही बातम्यांमध्ये वाचले असेलच की, स्पेसएक्स क्रू-१२ (SpaceX Crew-12) हे मिशन यशस्वीरित्या अंतराळात झेपावले आहे. फ्लोरिडाच्या केनेडी स्पेस सेंटरवरून जेव्हा 'फॅल्कन ९' रॉकेट आकाशात झेपावले, तेव्हा तो फक्त एक तांत्रिक चमत्कार नव्हता, तर ती मानवी जिद्दीची एक नवीन झेप होती. नासा (NASA) आणि स्पेसएक्स (SpaceX) यांच्या या संयुक्त मोहिमेत चार शूर अंतराळवीर आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकावर (International Space Station - ISS) पोहोचले आहेत.
पण, हे मिशन नेहमीच्या अंतराळ मोहिमांपेक्षा खूप वेगळे आणि काहीसे भीतीदायक सुद्धा आहे. का? कारण या मिशनचा मुख्य उद्देश अंतराळात फिरणे किंवा सॅटेलाईट सोडणे हा नाही. या मिशनचा खरा उद्देश अशा एका 'अदृश्य शत्रूचा' सामना करणे आहे, जो भविष्यात मानवी वसाहतींना मंगळावर (Mars) जाण्यापासून रोखू शकतो.
तुम्हाला माहित आहे का? या अंतराळवीरांनी पृथ्वीवरून निघताना आपल्या सामानासोबत काही अत्यंत घातक गोष्टी सोबत नेल्या आहेत - त्या म्हणजे जिवंत रोगजंतू (Live Bacteria)!
हे वाचून तुम्हाला प्रश्न पडला असेल की, स्वतःच्या जीवाला धोका निर्माण करतील असे जीवाणू अंतराळवीर सोबत का नेतील? याचे उत्तर खूप धक्कादायक आहे. अंतराळात गेल्यावर पृथ्वीवरील साधे, निरुपद्रवी वाटणारे जीवाणू अचानक 'सुपर-बॅक्टेरिया' मध्ये रूपांतरित होतात. ते जास्त आक्रमक होतात, औषधांना दाद देत नाहीत आणि माणसाला वेगाने आजारी पाडतात. हे का घडते? आणि गुरुत्वाकर्षण नसताना (Zero Gravity) मानवी शरीरातील रक्ताचा प्रवाह का बदलतो? या प्रश्नांची उत्तरे शोधणे म्हणजे भविष्यातील मंगळ मोहिमेची गुरुकिल्ली आहे.
आजच्या या विशेष आणि सविस्तर लेखात आपण क्रू-१२ मिशनमधील त्या दोन अत्यंत महत्त्वाच्या आणि रोमांचक प्रयोगांबद्दल (Science Experiments) जाणून घेणार आहोत. हा लेख वाचून तुम्हाला विज्ञानाची एक वेगळीच बाजू समजेल.
हे सुद्धा वाचा: निसर्गाचे अद्भुत कोडे!
ज्याप्रमाणे अंतराळात विज्ञानाचे नियम बदलतात, तसेच पृथ्वीवरील समुद्राच्या तळाशीही निसर्ग आपल्याला थक्क करतो. तिथे सूर्याचा प्रकाश पोहोचत नसतानाही ऑक्सिजन कसा तयार होतो? वाचा हा रंजक लेख.
➜ शालेय विज्ञानाला धक्का! समुद्राच्या तळाशी सापडला 'डार्क ऑक्सिजन' »१. अंतराळ हे मानवासाठी 'नंदनवन' नाही, तर एक 'कसोटी' आहे!
आपल्याला सायन्स फिक्शन चित्रपटांमध्ये अंतराळ प्रवास खूप रोमँटिक आणि सोपा वाटतो. पण प्रत्यक्षात अंतराळ हे मानवी शरीरासाठी अत्यंत प्रतिकूल (Hostile) वातावरण आहे. तिथे हवा नाही, तापमान गोठवणारे आहे आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे - तेथे गुरुत्वाकर्षण (Gravity) नाही.
पृथ्वीवर आपली उत्क्रांती (Evolution) लाखो वर्षांपासून गुरुत्वाकर्षणाच्या छत्राखाली झाली आहे. आपले हृदय, हाडे, स्नायू आणि अगदी आपल्या पोटातील जीवाणू सुद्धा १-जी (1G Gravity) मध्ये काम करण्यासाठी बनले आहेत. जेव्हा आपण हे गुरुत्वाकर्षण काढून टाकतो (Microgravity), तेव्हा शरीराचा गोंधळ उडतो.
स्पेसएक्स क्रू-१२ चे कमांडर आणि त्यांचे सहकारी पुढील सहा महिने आयएसएस (ISS) वर राहणार आहेत. या काळात त्यांचे शरीर एका प्रयोगशाळेत रूपांतरित होणार आहे. चला, त्यांच्या पहिल्या आणि सर्वात धोकादायक प्रयोगाकडे वळूया.
२. प्रयोग क्र. १: अंतराळातील 'सुपर-बॅक्टेरिया'चे रहस्य (The Mystery of Bacterial Mutation)
या मिशनमध्ये शास्त्रज्ञ 'स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया' (Streptococcus pneumoniae) या विशिष्ट जीवाणूचा अभ्यास करत आहेत. हा तोच जीवाणू आहे ज्यामुळे पृथ्वीवर न्यूमोनिया, मेंदुज्वर (Meningitis) आणि रक्ताचे इन्फेक्शन होऊ शकते.
 |
| नासाच्या अनुभवी अंतराळवीर पेगी व्हिटसन (Peggy Whitson) आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकावरील (ISS) 'मायक्रोग्रॅव्हिटी सायन्स ग्लोव्हबॉक्स' (Microgravity Science Glovebox) या विशेष उपकरणात प्रयोग करत आहेत. अशाच प्रकारच्या उपकरणांचा वापर करून क्रू-१२ मिशनमध्ये 'स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया' जीवाणूंचा अभ्यास केला जात आहे, जे अंतराळात अधिक आक्रमक होतात. Image Credit: NASA |
पृथ्वीवर हे जीवाणू कसे वागतात?
सामान्यतः, हे जीवाणू आपल्यापैकी अनेक लोकांच्या नाकात आणि घशात शांतपणे राहत असतात. जोपर्यंत आपली रोगप्रतिकारक शक्ती (Immune System) मजबूत आहे, तोपर्यंत ते आपल्याला त्रास देत नाहीत. आणि जर चुकून त्यांनी हल्ला केलाच, तर आपण अँटिबायोटिक्स (Antibiotics) घेऊन त्यांना मारू शकतो.
पण अंतराळात काय घडते? (The Space Effect)
जेव्हा हेच जीवाणू अंतराळात जातात, तेव्हा त्यांच्या वागणुकीत ३ धक्कादायक बदल होतात. नासाने याला 'मायक्रोग्रॅव्हिटी इफेक्ट' म्हटले आहे:
- अतिवेगाने वाढ (Increased Growth Rate): पृथ्वीवर द्रवात (Liquid) बॅक्टेरिया वाढताना गुरुत्वाकर्षणामुळे ते खाली तळाशी बसतात. पण अंतराळात ते द्रवात सर्वत्र मुक्तपणे तरंगतात. यामुळे त्यांना जास्त पोषण मिळते आणि त्यांची लोकसंख्या प्रचंड वेगाने वाढते.
- जाड कवच (Thicker Cell Walls): स्वतःचे संरक्षण करण्यासाठी हे जीवाणू आपल्या भोवती एक जाड आवरण तयार करतात, ज्याला 'बायोफिल्म' (Biofilm) म्हणतात. हे आवरण इतके मजबूत असते की आपली औषधे (Antibiotics) ते भेदू शकत नाहीत.
- जनुकीय बदल (Gene Expression): सर्वात धक्कादायक गोष्ट म्हणजे, अंतराळातील तणावामुळे या जीवाणूंचे काही सुप्त जीन्स (Sleeping Genes) जागे होतात. हे जीन्स त्यांना अधिक विषारी (Toxic) आणि आक्रमक बनवतात.
सोप्या भाषेत सांगायचे तर, "अंतराळातील बॅक्टेरिया हे एखाद्या व्हिडिओ गेममधील बॉस लेव्हलच्या शत्रूसारखे होतात, ज्यांना मारणे साध्या शस्त्रांनी (औषधांनी) शक्य नसते."
संबंधित विषय: औषधे का निकामी ठरत आहेत?
जीवाणूंचे हे 'सुपरबग' मध्ये रूपांतर होणे फक्त अंतराळातच नाही, तर पृथ्वीवरही मोठी समस्या बनली आहे. अँटिबायोटिक रेझिस्टन्स म्हणजे नक्की काय?
➜ वाचा: अँटिबायोटिक रेझिस्टन्स - एक छुपा धोका! »या प्रयोगातून शास्त्रज्ञ हे शोधण्याचा प्रयत्न करत आहेत की, नेमके कोणते जनुकीय बदल (Genetic Changes) घडतात? आणि जर आपण त्या बदलांना ओळखले, तर मंगळ मोहिमेसाठी आपण अधिक प्रभावी औषधे पृथ्वीवरूनच बनवून नेऊ शकतो का?
३. प्रयोग क्र. २: सुजलेला चेहरा आणि 'उलटा' रक्तप्रवाह (Fluid Shifts & Venous Flow)
तुम्ही कधी अंतराळवीरांचे अंतराळ स्थानकावरील (ISS) व्हिडिओ पाहिले आहेत का? बारकाईने पाहिले तर तुमच्या लक्षात येईल की, त्यांचे चेहरे थोडे सुजलेले (Puffy) दिसतात आणि त्यांचे पाय पृथ्वीवर असतात त्यापेक्षा जास्त बारीक (Bird Legs) वाटतात. हे काही लठ्ठपणाचे लक्षण नाही, तर हा शरीरातील द्रवाचा (Fluid) खेळ आहे.
'फ्लुइड शिफ्ट' (Fluid Shift) म्हणजे काय?
पृथ्वीवर आपण उभे असताना, गुरुत्वाकर्षण शक्ती सतत आपले रक्त आणि शरीरातील पाणी पायांकडे ओढत असते. आपले हृदय (Heart) या गुरुत्वाकर्षणाच्या विरुद्ध काम करून रक्त डोक्यापर्यंत पंप करते. निसर्गाने आपले शरीर याच समतोलावर डिझाइन केले आहे.
पण जेव्हा अंतराळवीर अंतराळात जातात, तेव्हा गुरुत्वाकर्षण नष्ट होते. यामुळे काय होते?
- रक्ताला खाली पायांकडे ओढणारी ताकद उरत नाही.
- परिणामी, पायांमधील आणि पोटातील जवळपास १.५ ते २ लिटर द्रव (Blood & Fluids) छाती आणि डोक्याकडे सरकते.
- त्यामुळे चेहरा सुजतो, नाकात पाणी साचल्यासारखे वाटते आणि सर्वात धोक्याचे म्हणजे - डोक्यातील आणि गळ्यातील नसांवर प्रचंड दाब वाढतो.
रक्ताच्या गाठींचा धोका (The Risk of Blood Clots)
या स्थितीत, गळ्यातील मुख्य नसामध्ये (Jugular Vein) रक्तप्रवाह थांबण्याची किंवा उलटा वाहण्याची भीती असते. साचलेल्या पाण्यात जसे शेवाळ वाढते, तसेच साचलेल्या रक्तात गाठी (Clots) तयार होण्याची शक्यता असते. वैद्यकीय भाषेत याला 'Venous Thromboembolism' म्हणतात.
जर अंतराळात असताना अशी रक्ताची गाठ फुफ्फुसात (Pulmonary Embolism) किंवा मेंदूत गेली, तर? तिथे तत्काळ शस्त्रक्रिया करणे अशक्य असते. म्हणूनच क्रू-१२ चे हे संशोधन जीवन-मरणाचे आहे.
या प्रयोगात अंतराळवीर स्वतःच एक डॉक्टर बनतात. ते 'बटरफ्लाय आयक्यू' (Butterfly iQ) सारख्या आधुनिक अल्ट्रासाऊंड उपकरणाचा वापर करून स्वतःच्या गळ्याचे स्कॅनिंग करतील. हे स्कॅन्स रिअल-टाइममध्ये पृथ्वीवरील डॉक्टरांना पाठवले जातील. यामुळे भविष्यात अशा परिस्थितीवर उपचार करण्यासाठी 'विशेष कपडे' (Compression Garments) किंवा औषधे विकसित करता येतील.
अद्भुत निसर्ग: अनुकूलन (Adaptation)
मानवी शरीर अंतराळात टिकून राहण्यासाठी धडपडत असते, पण पृथ्वीवर एक असा जीव आहे ज्याने चक्क मृत्यूवरच मात केली आहे. अनुकूलनाचे यापेक्षा मोठे उदाहरण नाही.
➜ वाचा: निसर्गाचा चमत्कार - मृत्यूला चकवा देणारा 'अमर' जेलीफिश »४. मंगळ मोहिमेसाठी (Mars Mission) हे का महत्त्वाचे आहे?
कदाचित तुम्हाला प्रश्न पडेल, "हे सर्व प्रयोग पृथ्वीवर प्रयोगशाळेत का नाही करत? त्यासाठी अंतराळात जायची काय गरज?"
याचे कारण 'मायक्रोग्रॅव्हिटी' आहे, जी पृथ्वीवर तयार करणे अशक्य आहे. आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानक (ISS) हे पृथ्वीपासून फक्त ४०० किमी वर आहे. जर तिथे एखाद्या अंतराळवीराची तब्येत बिघडली, तर त्याला काही तासांत सोयुझ (Soyuz) किंवा ड्रॅगन (Dragon) कॅप्सूलने परत पृथ्वीवर आणता येते.
पण मंगळ ग्रहाचे गणित वेगळे आहे.
- मंगळावर जाण्यासाठी ६ ते ९ महिने लागतात.
- तिथून पृथ्वीवर संदेश यायला २० मिनिटे लागतात (त्यामुळे व्हिडिओ कॉल करून डॉक्टरांशी बोलणे शक्य नाही).
- तिथे परत येण्याचा मार्ग (Return Journey) जवळपास २ वर्षांनंतर उघडतो.
अशा परिस्थितीत, जर एखाद्या अंतराळवीराला साध्या बॅक्टेरियामुळे न्यूमोनिया झाला किंवा रक्ताची गाठ तयार झाली, तर संपूर्ण मिशन धोक्यात येऊ शकते. म्हणूनच, स्पेसएक्स क्रू-१२ चे हे प्रयोग म्हणजे मंगळ मोहिमेची 'मेडिकल रिहर्सल' आहे.
निष्कर्ष (Conclusion)
मित्रांनो, विज्ञान म्हणजे केवळ नवीन गॅझेट्स किंवा रॉकेट्स नव्हे. विज्ञान म्हणजे अस्तित्वाचा शोध घेणे. स्पेसएक्स क्रू-१२ मिशन आपल्याला हे शिकवते की, आपण कितीही प्रगत झालो तरी, निसर्गाचे (आणि जीवशास्त्राचे) नियम आपल्यावर राज्य करतात.
अंतराळात गेल्यावर मानवाला आपल्या शरीराच्या मर्यादा समजतात. आज जे प्रयोग आपण तिथे करत आहोत, त्याचा फायदा फक्त अंतराळवीरांनाच नाही, तर पृथ्वीवरील वैद्यकीय क्षेत्रालाही होणार आहे. उदाहरणार्थ, अंतराळातील औषध संशोधनामुळे आपल्याला पृथ्वीवरील 'अँटिबायोटिक रेझिस्टन्स' (Antibiotic Resistance) च्या समस्येवर नवीन उत्तरे मिळू शकतात.
हा लेख तुम्हाला कसा वाटला? तुम्हाला अंतराळात जायची संधी मिळाली तर तुम्ही जाल का? आणि सोबत अँटिबायोटिक्स घ्यायला विसरू नका! तुमचे विचार आणि प्रश्न खाली कमेंट बॉक्समध्ये नक्की लिहा. आम्ही प्रत्येक कमेंट वाचतो.
विज्ञान मराठीत समजून घेण्यासाठी आमच्याशी जोडलेले राहा!
जर तुम्हाला हा लेख आवडला असेल, तर तुमच्या व्हॉट्सॲप ग्रुप्स आणि मित्रांसोबत नक्की शेअर करा. ज्ञानाचा प्रसार होणे गरजेचे आहे.
टिप्पण्या
टिप्पणी पोस्ट करा