Wysyłają balon do... stratosfery, by zbadać "tajemnicze" bakterie. Eksperyment studentów | Politechnika Gdańska

Koło Naukowe SimLE oraz Koło Studentów Biotechnologii PG realizują wspólnie projekt Stardust, czyli misje balonów stratosferycznych. Celem najnowszego projektu jest zbadanie obecnych w stratosferze mikroorganizmów, które nie zostały wcześniej opisane. Mikroorganizmy te mogą w przyszłości zostać wykorzystane w przemyśle, np. w farmaceutyce.

– Próbki, które pobraliśmy podczas wstępnej misji biologicznej, zostały przebadane i sklasyfikowane. Okazało się, że aż 26% zebranego przez nas materiału genetycznego pochodziło od nieopisanych wcześniej bakterii – podkreślają członkowie koła naukowego SimLE.

Program REXUS/BEXUS, w którym biorą udział studenci, realizowany jest od 2007 r. Został zainaugurowany poprzez podpisanie porozumienia pomiędzy Szwedzką Agencją Kosmiczną (SNSA) i Niemiecką Agencją Kosmiczną (DLR) przy współpracy Europejskiej Agencji Kosmicznej. REXUS/BEXUS skupia się na badaniach naukowych przeprowadzanych przez studentów za pomocą balonów wysokościowych oraz rakiet sondażowych. W konkursie mierzą się zespoły z kilkudziesięciu uczelni z całej Europy, zakwalifikowanych zostaje tylko kilka najlepszych. Zespół projektu Stardust jest w tej edycji jednym z trzynastu takich zespołów, w tym jedynym z naszego kraju.

Jak studenci podbijają kosmos?

Stardust to interdyscyplinarny zespół złożony z przedstawicieli wydziałów: Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, Elektrotechniki i Automatyki, Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki oraz Chemicznego. Współpraca z zakresu różnych dziedzin inżynierii jest w tym przypadku niezbędna. Na potrzeby misji w ramach programu REXUS/BEXUS studenci przygotowali gondolę eksperymentalną oraz tak zwaną stację Groundbox. Oba obiekty będą pobierać próbki z powietrza na zainstalowane w środku filtry. Całość układu sterowana jest specjalnymi pompami. Układ wyposażony jest także w czujniki warunków atmosferycznych. Gondola Groundbox stanowić będzie próbę badawczą – na filtrach osadzać się będzie materiał biologiczny, pobrany na powierzchni ziemi. Główna gondola wzniesie się na wysokość 30 km i odbędzie ok. 2-5-godzinny lot w stratosferze i właśnie wtedy nastąpi pobór bakterii, kluczowych dla powodzenia projektu Stardust. Po locie eksperyment wyląduje - z wykorzystaniem spadochronu - na ziemi. Filtry zostaną wyizolowane z układu, bezpiecznie zapakowane, a następnie przewiezione do laboratorium na Wydziale Chemicznym naszej Uczelni. Mikrobiom stratosfery porównany zostanie z mikrobiomem powietrza zebranego z miejsca startu balonu.

"Tajemnicze" bakterie

Wstępne badania, które zrealizowali studenci w 2018 roku, sugerują również liczebną przewagę enterokoków nad innymi bakteriami w stratosferze, czego nie potwierdzały wcześniejsze doniesienia literaturowe. Misja w ramach programu REXUS/BEXUS może potwierdzić te wyniki. – Uważamy, że wymaga to głębszej weryfikacji poprzez wykonanie dobrze zaplanowanych eksperymentów, które dzięki lotom balonów będą mogły zostać przeprowadzone. Liczymy zatem na sukces w postaci poprawnie przeprowadzonej misji, jak i przełomowych wyników badań – zarówno od strony technicznej, jak i badawczej. Planujemy realizację publikacji naukowej, liczymy, że wiosną 2022 roku będziemy mogli opublikować wyniki – dodają studenci. Eksperyment dostarcza informacji o możliwościach rozprzestrzeniania się bakterii na świecie, co jest istotne z punktu widzenia zagrożeń epidemiologicznych i bioróżnorodności środowiska. Może także dostarczyć naukowcom wiedzy na temat mechanizmów przeżywalności mikroorganizmów w warunkach stratosferycznych.

Kosmos od podszewki

Działalność w kole naukowym SimLE pomogła członkom projektu poznać realizację projektu kosmicznego od podszewki. W ciągu dwóch lat pracy studenci stworzyli ponad 200-stronicową dokumentację, odbyli kilkanaście spotkań z ekspertami Europejskiej Agencji Kosmicznej. Mieli okazję odwiedzić European Space Research and Technology Centre w Holandii oraz ESRANGE Space Centre w Szwecji, gdzie poznali doświadczonych inżynierów branży kosmicznej, a także rówieśników z innych europejskich uczelni, którzy przygotowują własne stratosferyczne eksperymenty. Oprócz cennego doświadczenia, Stardust pomógł także członkom Koła uzyskać upragnione tytuły naukowe – na podstawie projektu powstało już kilka prac inżynierskich i magisterskich.