太空服中的科学

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太空服中的科学
2022年11月15日，美国国家航空航天局宇航员、远征68号飞行工程师弗兰克•卢比奥在太空行走中被日本宇宙航空研究开发机构宇航员若田光一拍摄。从地球轨道到月球和火星，每周在德克萨斯州休斯顿约翰逊航天中心的官方播客上与美国国家航空航天局一起探索载人航天世界。聆听与宇航员、科学家和工程师的深入对话，他们使这成为可能。在第287集，美国国家航空航天局的一位专家详细介绍了即将在太空行走期间进行的空间站研究，以更好地了解未来人类探索月球和火星的潜在污染物。这一集记录于2023年2月16日。成绩单加里•乔丹（主持人）：休斯顿，我们有一个播客！欢迎收看美国国家航空航天局约翰逊航天中心的官方播客第287集“穿着太空服的科学”。我是加里•乔丹，今天我将担任您的主持人。在这个播客上，我们邀请了专家、科学家、工程师和宇航员，所有这些都是为了让你知道载人航天世界正在发生什么。如果你是这个播客的积极听众，希望你熟悉太空行走；但如果不是的话，简而言之，这就是宇航员穿上蓬松的白色宇航服的地方，这样他们就可以在飞船外面工作了。最近，我们在国际空间站上经常看到这些设备用于维护和升级任务，如更换电池和安装新的太阳能电池阵列。但宇航员很少穿着宇航服外出进行科学研究，而且这种活动很快就会出现。科学家们一直在为一项名为国际空间站外部微生物研究的舱外科学活动做准备。在执行其他维护和升级任务的太空行走过程中，太空行走者将花一些时间进行科学活动，以更多地了解国际空间站外部的微生物环境，这可能有助于我们在探索月球和其他行星时更好地了解可能的污染物。这项研究已经进行了很长时间，即将在诺斯罗普•格鲁曼公司的CRS-19货运任务中发射到国际空间站。我们很幸运地请来了项目负责人Aaron Regberg博士，他也是一名地质微生物学家和行星保护负责人。他将在播客上帮助我们描述这个实验的全部内容。所以让我们开始吧。享受吧。主持人：Aaron Regberg，非常感谢您来到休斯顿我们有一个播客。 Aaron Regberg博士，地球微生物学家和行星保护负责人。亚伦•雷伯格：谢谢。我很高兴来到这里。主持人：好的。好吧，我们将讨论这个你已经做了很长时间的项目。但我知道你有一个非常有趣的话题，我想停下来，从你的职称开始，事实上，因为当你发送电子邮件时，当我们来回谈论这个问题时，这太有趣了，它说，地球微生物学家和行星保护负责人Aaron Regberg博士说。那么，这到底意味着什么呢？什么，你在约翰逊[航天中心]的角色是什么？亚伦•雷伯格：所以，我，我在这里戴了几顶不同的帽子。我的主要工作是作为一名天体材料策展人，所以这是帮助处理我们收集的所有外星样本的科学家之一。我是那个试图保持洁净室微生物清洁的人，并且担心，你知道，陆地微生物会改变我们的样本。除此之外，我还是太空中心的行星保护联络点。行星保护就像是一门奇怪的学科，位于科学和工程的边缘，有点像两者的边界，我们的工作是确保我们不会无意中污染其他行星——例如，把地球细菌带到火星，然后，当我们试图在火星上寻找生命时，我们发现的只是我们带来的细菌。但这也是为了确保我们不会意外地从其他星球带回任何可怕或危险的东西。所以，你知道，回到阿波罗时代，在阿波罗的前几次任务中，他们真的很担心，你知道的，来自月球的危险微生物，所有的东西都被隔离了：宇航员，样本。在背面，这是一种原始行星保护。主持人：好的。好的。所以你不像外星人入侵的总司令。亚伦•雷伯格：绝对不是。没有[笑声] 主持人：好的。好的。这听起来很酷。 Aaron Regberg：甚至，即使我是，美国国家航空航天局总部也有人是行星保护官员… 主持人：想清楚了，是的。亚伦•雷伯格：……他们是，他们是负责人。是啊主持人：[笑声]好的。好的。好吧，这仍然是，这，这很好地描述了我们今天要谈论的事情，即国际空间站上正在进行的这个，这个，这个项目。但正是在这种背景下，这位地质微生物学家，你的日常工作就是确保我们策展设施中的材料也得到保护，你在考虑对我们的星球和其他人的污染。我想知道是什么让你走到今天这个地步？你是怎么做到的，你是怎么走到今天的？ Aaron Regberg：是的，这是一个很好的问题，我得到了很多，我认为我没有一条特别标准或正常的职业道路。主持人：我想我们谁也不会。[笑声] 亚伦•雷伯格：哦，是的。所以我在大学里学习了地质学，然后当我去攻读博士学位时，我真的对微生物世界如何影响地质学感兴趣。因此，我为我的博士研究了溶解岩石的细菌，以及它们溶解岩石的方式，它们实际上是新陈代谢的，它们在呼吸，所以它们不呼吸氧气，它们有点呼吸铁氧化物，并减少这些铁氧化物，使其溶解。事实上，所有这些工作最终让我在工业界找到了一份工作。所以我为一家石油公司做研究，研究生活在油藏中的细菌，以及它们如何改变地下岩石的物理性质和石油的化学性质，然后试图利用所有这些信息来看看我们是否可以寻找更多的石油，因为这主要是石油公司感兴趣的。主持人：当然。 Aaron Regberg：在那里呆了大约五年后，我意识到这在文化上不太适合我。我只是，碰巧我现在在美国国家航空航天局策展办公室的这个职位正在被宣传，就在我环顾四周，思考想做其他事情的时候。我之所以能够胜任，部分原因是我在石油公司所做的工作和学到的东西。主持人：好的。 Aaron Regberg：所以我，我知道人们想问这个问题，并有一条可以复制的道路，但我一直试图给人们的建议是，遵循你觉得有趣的事情，因为你会，很难预测它会在哪里结束。主持人：这是，是的，这真的是一个很好的建议，因为看看你现在的处境，现在你可以开始这个奇妙的项目了，这正是我想要进入的。因此，这是国际空间站上的额外微生物或外部微生物。所以，乍一看，对吧，听起来有点像空间站外面有这些令人毛骨悚然的爬虫，但我知道这比这更复杂。只是，这项研究总体上是什么？作为这项研究的一部分，我们到底在寻找什么？ Aaron Regberg：所以，我们正在寻找证据，证明空间站内部的微生物、细菌和真菌正在从空间站泄漏出来，并以某种方式存活下来，要么是因为它们处于休眠状态，要么是由于它们实际上在生长，这是不太可能的，但我们可以通过走出空间站并对其进行采样来检测它们。我们试图这样做的原因是，这与我们一分钟前谈论的行星保护问题直接相关。国际空间站和我们今天的宇航服所使用的系统很可能与我们想要使用的系统非常相似，这些系统可以让人们登上火星、登陆火星，并在火星上拥有栖息地。目前，空间站外部的所有通风口和端口都未经过滤。所以里面的东西都会被发射到太空。这对近地轨道来说完全没问题。我们并不担心来自地球的物质污染近地轨道。主持人：是的。 Aaron Regberg：但这对火星来说可能是个问题：如果我们要把人类送上火星，我们希望他们寻找生命迹象，而他们生活在这个栖息地，你知道，只是在排放气体，也许会把一点点水泄漏到地表，我们可能会在栖息地周围创建自己的污染区。所以，你知道，作为一名科学家，我想，好吧，在通风口上放一些过滤器，比如关掉，照做，一切都会好起来的。比如，这是尺寸过滤器。但当你与工程师交谈时，他们想知道，好吧，好吧怎么做，可以接受的泄漏阈值是多少？你知道，有多少微生物太多了，我们现在泄漏了多少微生物？我们不知道，因为我们从来没有测量过它。所以，这个实验的总体思路就是收集这些数据，这样我们就可以回到工程师那里说，好吧，这是我们希望你设计的系统的规范。主持人：哦，哇。这个，所以这个，我的意思是，这个实验是巨大的。这将有可能为火星着陆器上的通风口和过滤器的设计提供信息。亚伦•雷伯格：我们，我们希望如此。是的。主持人：哇。 Aaron Regberg：就是这样，我们的目标是开始收集数据，以缩小知识差距。主持人：污染的想法，比如这件事，首先令人担忧的是：是不是，它更像是微生物被消灭了，我们可能会喜欢误认，你可以说，哦，火星上有生命，但实际上它是我们一直在消灭的东西，或者是不是，这可能会破坏科学，因为，你知道，描述什么，污染到底意味着什么？亚伦•雷伯格：两者兼而有之。一、我认为，这是，你知道，一个令人担忧的问题是，我们可能会把陆地微生物误认为是火星原生生命，或者我们要去的任何地方。另一个令人担忧的问题，也许更可能的是，陆地微生物会在火星表面生长和繁殖，并会掩盖任何土著生命的证据。所以，这就像，你知道，在地球上的某个地方引入一种非本土物种，比如澳大利亚的甘蔗蟾蜍，它们只是在某种程度上繁殖并失控，然后我们找不到我们想要的东西，因为我们所能看到的只是，我们带来的东西。主持人：好的。好的。这很有道理。现在，就这项研究而言，对吧，我认为，我认为你提到了，你知道，你正在努力想出，你知道的，工程师们正在询问你泄漏了多少的规格，但你提到我们不知道。那么，这项研究真的很新颖吗？因为我们真的还没有机会走出去，在外部空间环境中擦拭外部环境？我们有，没有，这里有什么历史可以借鉴吗？有。亚伦•雷伯格：有。主持人：好的。亚伦•雷伯格：是的。因此，俄罗斯宇航员实际上已经走出去，试图从国际空间站的俄罗斯部分采集这些样本。他们真正专注于培养和生长他们收集的任何微生物，他们能够做到这一点。因此，这是某种初步证据，表明在空间站外可能真的有活的生物体。有一些，你知道，每当你在那里做实验时，你总是在事后看它，你会说，哦，我本可以做得更好，或者我本可以改进它。因此，俄罗斯的实验也有类似的情况。因此，我们试图做的是复制他们的实验，并做一些不同的事情，使数据更加稳健。我们也不专注于尝试种植任何东西。我们将带来，我们将冷冻样本，并将其带回，对我们能找到的任何DNA（脱氧核糖核酸）进行测序。这样做的部分原因是，我们认为这与人们可能想在其他行星上进行的测量更相似。我们不太可能把一堆培养皿之类的东西一路飞到火星。这是一个很大的质量和… 主持人：我明白了。亚伦•雷伯格：……还有其他原因。所以，这就是我们正在做的事情。主持人：你提到了试剂盒，我当然想了解，比如，整个实验，但这只是它的开始，对吧？每当你就过滤器和其他东西进行这些对话时，当你开始与工程师进行对话时，好吧，我们能在哪里，我们能做些什么来获得我们需要的数据，以告知工程师关于过滤器的信息，你最终是如何从对话中走出来的，让我们穿上宇航服，擦拭过滤器？那么，这段旅程是如何发生的呢？ EVA拭子工具在美国国家航空航天局中性浮力实验室的太空行走练习中进行了测试。 Aaron Regberg：我想很多对话实际上是在我去美国国家航空航天局之前就开始了。在我出现的第一天，人们就有了这样的想法，他们已经建立了一个原型套件，并正在地面和模拟环境中进行测试。据我所知，这主要是一项由工程主导的工作。工程师们在保持无菌方面遇到了一些困难。因此，他们在控制中受到了一些污染。所以，我认为发生的事情是，他们说，哦，有一个新人出现了，他就像半个微生物学家和半个地质学家，也许他对我们可以采取不同的做法来减少污染有一些想法。主持人：所以你被拉了进来。那… 亚伦•雷伯格：所以我被拉了进来。主持人：我明白了。亚伦•雷伯格：是的。然后，你知道美国国家航空航天局的情况如何，人们转到其他职位或被拉到其他项目中，突然间，我发现自己在写这个，写这个提案，试图获得更多的资金，让它真正进入国际空间站，因为把我拉进来的人自己也被拉到了其他活动中。主持人：不过有点对你有利，因为你成为了其中的主角。亚伦•雷伯格：我做到了。是啊事实上，这真的很令人兴奋。主持人：是的。真的很酷。所以你，你提到，我没有，我不认为我们，当你来到美国国家航空航天局时，我们已经说过了。 Aaron Regberg：所以我2017年开始在美国国家航空航天局工作。主持人：2017年；好吧，相对来说最近。亚伦•雷伯格：相对而言，最近。主持人：所以在过去的几年里，你们一直在做这样的事情。好吧。所以你写了求婚书，现在它要飞了。只是，好吧，让我们深入了解它到底是什么。你就是他们拉进来说的那个人，嘿，我们在污染方面遇到了一些问题；你是怎么解决的？您是如何解决这些技术以确保将污染降至最低的？ Aaron Regberg：很多都是这样，所以他们拥有的工具已经很适合了，原型已经很适合保持东西的清洁和无菌。很多都只是一种无菌技术或无菌技术，当考虑清洁并将其重新组装在一起，并保留时，试图最大限度地减少使用该工具的人的污染。所以我们开始在太空材料管理大楼内的精密清洁设施中进行清洁，这些设施比我认为的中心的其他设施更专业一些。所以这很有帮助，然后当我们在清洁和消毒所有东西后进行所有组装时，我们在所谓的生物安全柜内工作，但这是一个，看起来有点像化学通风柜，但它是专门用来尽可能无菌或无菌地工作的。因此，在内阁内部工作有助于我们消除或最大限度地减少对污染的担忧。主持人：当宇航员穿着宇航服做这件事的时候，环境本身，仅仅是在太空的真空中，在最大限度地减少污染方面对你有利吗？亚伦•雷伯格：可能吧。但这是，是的，这是一个我们有点悬而未决的问题，但我们要让他们做什么… 主持人：是的，这是实验的一部分。 Aaron Regberg：…是的，是的，所以在我们的试剂盒中，我们有八种拭子，我们将让他们用其中六种拭子擦拭表面。主持人：好的。亚伦•雷格伯格：然后我们将让他们拿下第七个，打开它，保持30秒或一分钟，然后把它放回去，不要碰任何东西。主持人：就像控制一样？亚伦•雷伯格：作为对照。主持人：好的。亚伦•雷伯格：是的。然后第八个将是另一个控件或一个永远不会打开的空白。所以我们，我们完成了所有的组装，我们把它组装在一起，所以如果我们在样本中发现了一些东西，我们就知道这是我们意外引入的东西。主持人：好的。好的。所以他们将要带出来的装备，对吧，我想，这里的想法是，他们做这项工作是六个半小时EVA（舱外活动）中的众多活动之一，对吧？它不是，它不是一个专用的拭子EVA，对吧？亚伦•雷伯格：不，不，不。主持人：是的。亚伦•雷伯格：绝对不是。主持人：对。亚伦•雷格伯格：不。事实上，我们可能会成为一项所谓的任务，一项超前的任务。主持人：哦，你甚至都没有进入时间表。哦，天哪。亚伦•雷伯格：嗯，这一切都在不断变化。数字… 主持人：我明白了。 Aaron Regberg：……你知道，目前他们安排EVAs的方式是，我现在学到了很多。主持人：是的。很紧。很多人都想做很多事情。亚伦•雷伯格：但是，是的，它真的很紧。因此，据我所知，最新、最棒的计划是，我们将成为EVA结束时的最后一项任务… 主持人：好的。 Aaron Regberg：……而且，我们从哪里、哪里获得样本，以及我们获得了多少样本，在某种程度上取决于，你知道，EVA的其余部分是如何进行的，以及他们最终有多少时间。主持人：是的。那么，你确定的最有趣的位置是什么，因为你不仅仅是在外面随意擦拭区域，对吧？ Aaron Regberg：不，不。所以我们已经确定了气闸附近的一些排气位置。其中一个是a，是一个用于从空间站内排放二氧化碳的位置，所以他们有二氧化碳去除系统，将二氧化碳从大气中清除，以确保其安全和适合宇航员，然后将二氧化碳排放到太空。主持人：好的。 Aaron Regberg：所以我们认为可能有微生物，你知道，在气流中搭便车。其他位置将在气闸周围。所以气闸，你可以把它想象成一个大通风口，对吧？主持人：这很有道理。 Aaron Regberg：每次你打开门，你都会得到一个，你知道，他们抽真空，但你会得到一点气体，宇航员服上的任何东西都会出去。然后，另一个位置，其他通风口，我们还在谈论。一个想法是，有一些通风口正在释放氢气。这是一个，所以在一个车站里有一台机器，它通过分解水来产生氧气，所以氢气是一种副产品，它只是被排出… 主持人：好的。亚伦•雷伯格：……进入太空。我想，还有一些其他的二氧化碳洗涤系统，我们可能会尝试去采样。同样，其中一些将取决于宇航员有多少时间，所以我们正在努力，现在我们正在进行讨论，我们正在努力生成一个优先级列表。比如，好吧，如果你有我们要求的全部时间，去做这个、这个、这个，如果我们只有15分钟的时间，也许我们只会在气闸周围收集六个样本… 主持人：对。 Aaron Regberg：……在不去任何地方的情况下，我们会查看这些数据，然后尝试为不同的EVA提供更多的时间。主持人：那会很方便。气闸会很方便，因为他们在那里开始和结束太空行走，对吧？但我想你正在评估的是，这些其他地方是否可能有或多或少的微生物？或者也就是说，你在评估微生物环境吗？亚伦•雷伯格：没错。主持人：我明白了。亚伦•雷伯格：是的。所以，通风口上实际上有这些小盖子，我认为是为了保护它们免受微陨石的损坏，所以我们得到了允许，宇航员可以把这个小盖子剥开，然后在下面擦拭。所以，如果你考虑一下微生物喜欢生存的区域，你知道，通风口周围有一个屏蔽区，时不时会有少量气体喷出，它可能比站外的随机表面更温暖或更潮湿。所以我们真的认为，如果我们要在任何地方找到任何东西，那么这些地方就是我们认为可能找到它们的地方，就像——就像，你必须考虑的地方… 主持人：就像你家里的模具一样？ Aaron Regberg：……霉菌会在你的房子里生长，是的。主持人：是的，是的。 Aaron Regberg：这是一个温暖黑暗的地方… 主持人：我就是这么想的。亚伦•雷伯格：……你不去，你不常去。主持人：那么，太阳和它有什么关系吗？因为我喜欢，我想，在这些地区，太阳不会发光，所以这有利于微生物生长吗？ Aaron Regberg：是的，所以来自太阳的紫外线辐射是一种非常擅长的杀菌和杀死太空中许多微生物的辐射。所以，是的，在任何我们能找到的地方，某种阴凉的地方和受保护的地方都更有可能有微生物种群。主持人：好的。好的。所以，就完整的试剂盒而言，当他们把它拿出来的时候，他们实际要带到这个通风口的科学硬件和工具的实际部分，当他们拿出它的时候，确切地说，你提到了一些拭子试剂盒，你提到所有这些，但确切地说是什么，会成为他们带到工作现场的袋子的一部分？ Aaron Regberg：所以，基本上就是这个盒子，里面有一些罐子，盒子是——我总是告诉人们它大约有面包盒那么大，但我知道这已经不是一个很好的参考了——但它，你知道，有点像，一英尺乘六英寸。主持人：好的。 Aaron Regberg：里面插着这些金属罐，每个罐里都有一个拭子，看起来有点像过去几年我们一直在用鼻子做新冠病毒检测的巨大版本的拭子。主持人：[笑声]好的。 Aaron Regberg：这是一种，实际上是一种商用拭子，旨在从你的脸颊内侧采集样本。主持人：很有趣。 Aaron Regberg：所以拭子的头部大约有五分硬币那么大。主持人：哦，好吧。这比他们为新冠肺炎做的东西要大一点。亚伦•雷伯格：是的，是的。稍微大一点，因为，也就是说，宇航员戴着宇航服手套工作更容易，因为这些手套有点笨重，很难操作。主持人：好的。所以，这可能是一个巨大的考虑因素，比如，确保他们在那里不会太好… 亚伦•雷伯格：是的。主持人：……真的要竭尽全力。亚伦•雷伯格：是的。因此，他们有一个很大的把手，实际上是一个重新利用的设备，如果需要的话，用来修理航天飞机上的瓷砖。主持人：哦，好的。 Aaron Regberg：所以，你把把手插入其中一个罐子，拔出棉签，你知道，你用棉签擦拭你的表面，就像在空间站内部一样，或者就像你用Q-tip清洁浴室里的一个小角落一样，然后你把棉签弹回到罐子里，罐子的顶部有一个气密密封。在底部有一个过滤器，过滤器是由聚四氟乙烯制成的，孔径比我们在地球上发现的大多数细菌都小。也就是说，孔径为0.2微米。这个过滤器非常重要，因为碳罐必须能够与外部环境平衡压力，所以它必须能够进入真空状态。主持人：哦，是的。 Aaron Regberg：如果是的话，如果它被完全密封，上面没有通风口，你会把它带到外面，打开它，就会有一点，你知道的，气体。我认为这是一个安全问题，因为如果你没有正确地把它放在一起，你知道，它可能会把顶部弹出，东西可能会漂浮到太空中。主持人：我本来想说，也许它也会危及整个罐子，对吧？亚伦•雷伯格：是的，是的。所以我们把这个过滤器叠放在底部。主持人：好的。 Aaron Regberg：当我们取出它时，它可以平衡压力，当我们回来时，它也可以平衡压力。但它会把我们收集到的任何微生物留在那里：它们会，它们会，不会通过过滤器。希望它们能停留在拭子上，但如果它们不这样做，它们最终会停留在那个过滤器上。主持人：好的。是的。这只是为了，这只是为了压力，没有微生物会逃离它。亚伦•雷伯格：是的。主持人：好的。这是一个很酷的设计。我也喜欢把手的设计，因为你不必喜欢捏那个小拭子或其他什么东西。亚伦•雷伯格：是的。主持人：你有一个大把手，可以帮助你穿着笨重的宇航服操纵它。这是一个非常有趣的设计。亚伦•雷伯格：是的。这要归功于工具工程师。就是这样，他们，他们想出了这个主意。主持人：很酷。好的。所以他们得到了，每个把手，拭子实际上要进入通风口。然后你有一个，你可以把它伸到真空的空间里放下，还有一个你可以离开，那就是你的八个。亚伦•雷伯格：是的。这就是全部八个。是的。主持人：好的。所以，是的，这就是这个大盒子。好吧，那么会发生什么呢？你做了样品后，把它带回气闸室？亚伦•雷伯格：是的。我们把它带回屋里。我们必须取下，盒子外面有一大堆连接点，这样，你知道，宇航员有很多不同的方法将它绑在他们的衣服上或连接在他们的西装上，这样他们就有一个简单的方法来使用它。我们必须取下来，我们必须让宇航员取下所有这些，这样它就可以放在空间站的冰箱里。所以我们要把整个盒子冷冻在零下80摄氏度；这是一个非常适合保存微生物和DNA的温度。主持人：好的。 Aaron Regberg：它只会被放在冰箱里，直到我们乘坐太空探索技术公司的运载工具回来，它会装在一个特殊的袋子里，就像一个，就像一，他们称之为冷藏袋或双层冷藏袋。它就像一个非常别致、柔软的冷却器，里面有特殊的冰袋，这样它就可以一直冷冻到地球上。主持人：好的。 Aaron Regberg：然后我们会把它带回JSC，我们会把它们带到我们的实验室，我们会将这些拭子拆开，提取DNA，然后与一些合作者合作，尝试对DNA进行测序。主持人：我猜DNA测序过程有点复杂，这就是为什么你没有选择在轨DNA测序仪的原因。亚伦•雷伯格：是的。实际上，车载DNA测序仪的一个问题是，我们已经优化了所有的流程，以处理那些非常小的拭子… 主持人：是的。 Aaron Regberg：……他们在里面使用，实际上我们没有一个程序来处理大拭子并将其放在测序仪上。主持人：很有趣。 Aaron Regberg：因此，我们对此进行了研究，我与Sarah Wallace进行了交谈，她是帮助设计太空测序仪操作的科学家之一，她实际上也参与了这个项目，我们都认为在地球上进行测序会更简单、更有效。主持人：好的。 Aaron Regberg：我们在地球上拥有的测序仪，太空中的测序仪是令人惊叹的，但就像很多东西一样，我们地球上的测序仪和地球上的仪器，有时比我们飞往太空所能承受的灵敏度高一点，因为口罩的限制等等。因此，我们认为，如果我们至少第一次在地面上完成所有工作，我们将有最好的机会探测到一些东西。主持人：好的。 Aaron Regberg：如果我们有机会再次这样做，如果这成为一种常规监测包的一部分，我们将试图找出如何在太空中进行分析。主持人：好的。是的。所以，它，它，肯定不仅仅是拭子大小作为进入地面的原因。这是，你有更好的仪器，你可以，你可以对你的科学结果更有信心。是啊这就是我，这将是我的下一个问题，重复这个问题。很明显，你有六个样本加上两个对照。这是，你知道，这是一个不错的样本量，但听起来像你，你肯定想越有信心，对吧？所以… Aaron Regberg：是的，我们想复制这个实验，然后我们的长期想法是，这可能会成为我们要求宇航员定期做的事情的一部分，以验证我们所有的设备是否正常工作。因此，例如，如果你把人送到火星，你担心污染，并且你已经安装了过滤器或其他什么，你仍然需要能够进行一些测量，以了解整个系统是否正常工作。所以你可以，你也可以在这种情况下使用这个拭子，以确保你不会意外地将微生物从过滤过的通风口泄漏出去。主持人：好的。这可能是火星常规行动的一部分。 Aaron Regberg：火星常规作业。是啊这是我们正在考虑的事情，你知道，也许会要求人们尝试在阿尔忒弥斯身上练习。主持人：哦，是的。你可以在那里做同样的事情。 Aaron Regberg：你可以在月球表面做同样的事情，只是为了让人们熟悉它。这也有助于理解，你知道，作为一名策展人，我们花了很多时间思考污染和担心污染，我们尽一切努力确保没有污染。这是一项不可能完成的任务。总会有某种污染。因此，从科学的角度来看，试图表征是很重要的，你知道，你尽你所能确保没有污染，但然后你试图表征任何东西，任何通过你的控制的东西，这样你就可以非常清楚地了解你正在测量的真正的科学信号是什么，来自污染物。主持人：对微生物进行测序有什么帮助？比如，你可以确定微生物来自哪里，什么是最多的，什么是最好的，能够在非常恶劣的条件下生存？你在找什么？亚伦•雷伯格：有可能，是的。因此，在最基本的层面上，DNA测序将帮助我们识别样本中存在的微生物。那么，有没有细菌，有没有真菌，有没有其他我们没有预料到的生物？如果我们有足够的DNA，我们不仅可以尝试对基因进行测序，以确定谁在那里，还可以对基因进行排序，告诉我们这些生物体的代谢能力。那么，它们能呼吸氧气吗？还是像我在研究生院学习的那些奇怪的细菌一样，能呼吸铁，不需要任何氧气？这通常需要收集更多的生物量，所以我们不确定我们是否能够进行这种类型的测序，但目标是尽可能清楚地描绘样本中存在的微生物以及它们能够利用的代谢类型。那么，他们喜欢吃什么样的食物，需要呼吸什么样的东西，诸如此类的事情，这将有助于我们了解他们来自哪里。作为第一阶，我们将，我们将与空间站内部的情况进行比较。所以他们在车站内定期进行微生物监测，在那里进行了DNA测序实验，所以我们有一个大列表和数据库，有点像，下面是我们知道的车站内一直存在的东西。所以，如果我们看到外面的东西，这是，最合乎逻辑的解释是，它们来自内部。主持人：你相信吗，你知道，我们正在国际空间站进行这个实验，你提到它可以帮助我们探索其他行星，即火星；你相信会吗，我们从中获得的知识会很好地转移到火星表面？这意味着，可能在太空真空中生长的细菌或多或少可能与在完全不同的大气层和环境中生长在火星表面的细菌相同？或者有没有可能，你知道，不同的东西可以生长？翻译得好吗？ Aaron Regberg：这不是，是的，这是一个好问题；不是，不是一对一。主持人：好的。 Aaron Regberg：但让细菌难以在太空中生长的东西，你知道，在近地轨道上，与让细菌难以生长在火星表面的东西并没有完全不同。所以在近地轨道上，有很多紫外线辐射需要处理；这也是火星表面的一个问题。你知道，在近地轨道上，你没有氧气；在火星表面，氧气非常非常少。所以这并不完全相同，但很相似。火星表面的压力比地球上的压力低得多，没有真空那么低，但要低得多。主持人：好的。亚伦•雷伯格：所以，这很相似。所以你可能会看到类似类型的微生物，但你知道，这些微生物能够适应周围没有很多水和暴露在紫外线辐射下的情况，等等。你知道，温度波动很大；但事实并非如此，这并不是一个完全相同的物种。主持人：好的。当样本降落到地面时，你是如何处理的，你有它，你说你见过，你在这个特别的地方有它们，我想你说的是双冷箱，但你是如何转移的，如何从航天器转移，然后把它运到一个设施，并把它放入DNA测序仪？这个过程是什么样子的？亚伦•雷伯格：我自己也在学习这方面的知识。我不是… 主持人：很酷。 Aaron Regberg：……我不完全确定，但我的，我的，美国国家航空航天局有一个叫Cold Stowage的小组，他们的全部工作就是确保东西在上升和下降的过程中保持在合适的温度。因此，他们将负责打开航天器的包装，确保其保持正确的温度，直到他们准备好将其移交给我们。主持人：好的。 Aaron Regberg：然后当他们把它交给我们时，我们会，它，它，这是一个化学提取过程，我，我不确定我们是否已经完全决定了如何，哪个，哪个过程来提取DNA。但你基本上拿着拭子，把它从棍子上剥下来，放进一个试管里，加入不同的化合物，加热并搅拌，试图打开细胞。然后DNA进入，进入你添加到试管中的液体中。然后还有更多的步骤来清理DNA，使其进入正确的配置，然后将其放入测序仪。主持人：好的。但是有没有不同的技术，它们有不同的灵敏度还是… Aaron Regberg：是的，就是这样。有很多不同的方法。其中一些是针对不同类型的微生物优化的，有些是针对不同大小的DNA片段优化的，所以在这个过程结束时产生的DNA长度。因此，我们将，我们对如何做到这一点有一些想法，但我们将，与我们的合作者交谈。DNA测序是一个发展非常迅速的领域。因此，即使是我们写的，你知道，我们在2019年提交了这项工作的提案，甚至我们对2019年如何提取DNA和测序的细节可能想对样本做些什么的想法，在这一点上都有点过时了。主持人：很有趣。 Aaron Regberg：这就像如果你，它的发展速度和你有新电脑一样快，对吧？所以，如果你有一台2019年到2023年的电脑，它有点旧，速度慢，不太令人兴奋，你想在最新、最好的机器上工作，你知道，玩游戏或其他什么。这也是我们在这里想要做的事情。主持人：是的。 Aaron Regberg：这就是为什么，如果听起来我很模糊，那是因为我们想利用我们认为最好的技术，当我们手中有样品来做这项工作时。主持人：这很好，尽管我的意思是，你在，你在计划，你有一些技术，但听起来很好，它在你如何处理，你知道，在实际测序中，它非常适合这里的DNA。这是一个非常酷的实验，如果你能用最新和最棒的东西来做实验的话。亚伦•雷伯格：这是我们的希望，是的。主持人：是的。真的很棒。你知道，这是，你们正在做的一个非常有趣的实验，但我想知道，你，你提到你来自工业界，从石油和天然气开始，现在，你在这里，正在执行这样的任务，对吧，你在想，你在国际空间站工作，你在思考，你知道，不同行星的污染环境。我只是想知道，你知道，看看你现在的工作，看看你在做什么，作为一个整体，你觉得怎么样，你对此有什么感觉？ Aaron Regberg：我的意思是，我真的很兴奋。参与这些对话很有趣，而且时间很长。但我不知道，我，我真的很喜欢这样一种想法，即我正在做的工作，以及与我一起工作的人正在做的事情，是在为他人的成功做准备。因此，如果我们做得很好，将污染降至最低或防止污染，这将使另一位科学家在我之后找到火星上的生命，或者，你知道，了解太阳系是如何形成的，因为他们有这些非常好的样本可供使用。我，我不知道，我从中得到了很多个人的满足感。这就是，我正在做的工作是，就是，让下一个人真正成功或找到一些很酷的东西。主持人：噢，太棒了。你是否认为自己会坚持这种项目一段时间，这意味着，你知道，听起来这可能会演变，你可以用月球上和周围的不同航天器做一些非常相似的事情，为火星任务做准备；你觉得自己会坚持下去吗？还是想树立一个好榜样，把它传给下一个人，也许尝试一些新的东西？亚伦•雷伯格：我不知道。是的，我们拭目以待。我们得看看进展如何。主持人：是的。听从…你的建议是什么？是的，跟着你感兴趣的东西走。亚伦•雷伯格：是的。主持人：是的，是的。亚伦•雷伯格：是的。我想这会，这可能是我的策略。主持人：不管发生什么。好吧真的很酷。好吧，亚伦，能和你说话真是太酷了，我知道它很快就会发射到国际空间站，所以我很兴奋，我真的希望时间线能把它挤到不久的将来即将进行的太空行走中，所以你可以，你可以尽早完成。这是，这将是非常令人兴奋的。所以，Aaron Regberg，非常感谢您来到休斯顿我们有一个播客。很高兴今天能和你交谈。亚伦•雷伯格：非常感谢。是的，这真的很有趣。主持人：嘿，谢谢你留下来。我希望你今天学到了一些东西。今天很高兴能和Aaron Regberg医生交谈。一个非常有趣的实验即将到来，在诺斯罗普•格鲁曼公司的CRS-19任务上发射。你可以随时查看NASA.gov，了解国际空间站上正在进行的最新实验。此外，Aaron是约翰逊航天中心国际天体材料研究小组的一员，他们也有一个网站，你可以查看他所在的天体材料小组中发生的一些伟大的事情。不过，如果你喜欢播客，我们在美国国家航空航天局有很多。您可以访问NASA.gov/podcasts查看所有内容。我知道《好奇的宇宙》推出了他们的最新一季，所以一定要去听他们的。您也可以在脸书、推特和Instagram的约翰逊航天中心页面专门关注我们的《休斯顿我们有播客》。如果你使用#AskNASA标签，你可以在其中任何一个平台上提问，如果你想确保向我们提问，你也可以使用该标签，但一定要提到它是为休斯顿我们有播客。本集于2023年2月16日录制。感谢Will Flato、Pat Ryan、Heidi Lavelle、Belinda Pulido、Jaden Jennings、Erin Anthony和Rachel Barry。当然，再次感谢Aaron Regberg博士抽出时间来参加节目。在您收听我们的任何平台上给我们打分和反馈，并告诉我们您对我们播客的看法。我们下周回来。