علم الأحياء الفضائي

علم الأحياء الفضائي هو الدراسة العلمية للحياة في الفضاء الخارجي ، وهو مجال متعدد التخصصات يجمع بين علم الأحياء وعلم الفضاء . يهتم هذا العلم بالتحديات البيولوجية والطبية المرتبطة ببيئة الفضاء ، سواءً بالنسبة للبشر أو الكائنات الحية الأخرى، ويشارك في تصميم حمولات المركبات الفضائية ، والمساكن الفضائية ، وأنظمة دعم الحياة . أما طب الفضاء فهو مجال دراسي ذو صلة، ويتناول على وجه التحديد الجوانب الطبية لعلم الأحياء البشري في الفضاء.

يتشابه علم الأحياء الفضائية مع علم النظافة الفضائي في جوانب عديدة ؛ فكلاهما يدرس المخاطر التي قد يواجهها الإنسان أثناء رحلة فضائية. إلا أن النظافة الفضائي تختلف في جوانب كثيرة، ففي هذا المجال، بعد تحديد الخطر، تُقيّم مخاطر التعرض وتُحدد التدابير الأكثر فعالية لمنع التعرض أو السيطرة عليه، وبالتالي حماية صحة رائد الفضاء. النظافة الفضائي تخصص علمي تطبيقي يتطلب معرفة وخبرة في مجالات عديدة، منها علم الأحياء الفضائية، وطب الفضاء، وبيئة العمل، وغيرها. وتُطبّق مهارات النظافة الفضائي بالفعل، على سبيل المثال، في توصيف غبار القمر وتصميم تدابير للحد من التعرض له أثناء استكشاف القمر، وفي تطوير تقنيات دقيقة للرصد الكيميائي واستخدام نتائجها في تحديد معايير السلامة والصحة المهنية.

من منظور بيولوجي، تبرز أهمية تأثيرات انخفاض قوة الجاذبية على الكائنات الحية داخل المركبات الفضائية. يُشار إلى هذه الظاهرة غالبًا باسم " الجاذبية الصغرى "، حيث يؤدي غياب الترسيب والطفو والتيارات الحرارية في السوائل إلى بيئة خلوية وبين خلوية أكثر هدوءًا، مدفوعة بشكل أساسي بالتدرجات الكيميائية. وتعتمد بعض وظائف الكائنات الحية على الجاذبية، مثل الانتحاء الأرضي في جذور النباتات والانتحاء الأرضي السلبي في سيقانها، وبدون هذا المحفز، غالبًا ما تختلف أنماط نمو الكائنات الحية على متن المركبات الفضائية عن نظيراتها الأرضية. إضافةً إلى ذلك، تبقى الطاقة الأيضية التي تُستهلك عادةً في التغلب على قوة الجاذبية متاحةً لوظائف أخرى. وقد يتخذ هذا شكل نمو متسارع في كائنات حية متنوعة، بدءًا من الديدان مثل C. elegans وصولًا إلى الدبابير الطفيلية الصغيرة مثل Spangia endius . ويمكن استخدامه أيضًا في زيادة إنتاج المستقلبات الثانوية مثل قلويدات الفينكا فينكريستين وفينبلاستين في نبات الونكا الوردي ( Catharanthus roseus )، حيث غالبًا ما تحتوي العينات التي تنمو في الفضاء على تركيزات أعلى من هذه المكونات التي توجد على الأرض بكميات ضئيلة فقط. ^{[ 1 ]}

من منظور هندسي، يُعدّ تسهيل نقل وتبادل الهواء والغذاء والماء، ومعالجة النفايات، تحديًا كبيرًا. كما يُمثّل الانتقال من الأساليب الفيزيائية والكيميائية المستهلكة إلى أنظمة بيولوجية متجددة مستدامة تعمل كنظام بيئي مصغر قوي هدفًا آخر لعلم الأحياء الفضائي في تسهيل رحلات الفضاء طويلة الأمد. وتُعرف هذه الأنظمة غالبًا باسم أنظمة دعم الحياة البيئية المغلقة (CELSS).

من الناحية الطبية، تُؤثر رحلات الفضاء طويلة الأمد على الحالة الفسيولوجية لرواد الفضاء. ومن هذه الحالات ، تسارع فقدان الكالسيوم من العظام، على غرار هشاشة العظام ونقص كثافة العظام على الأرض. ^{[ 2 ]} ومن المخاوف الجدية الأخرى تأثير السفر إلى الفضاء على الكلى. وتشير التقديرات الحالية لهذه التأثيرات إلى أنه ما لم تُستخدم تقنية علاجية إضافية فعّالة للوقاية من تلف الكلى، فقد يضطر رواد الفضاء الذين تعرضوا لانعدام الجاذبية، وانخفاض الجاذبية، والإشعاع الكوني لمدة ثلاث سنوات تقريبًا في مهمة إلى المريخ، إلى العودة إلى الأرض وهم موصولون بأجهزة غسيل الكلى. ^{[ 3 ]} إن دراسة الآثار المحتملة للسفر إلى الفضاء لا تُفيد فقط في تطوير أساليب الإقامة الآمنة في الفضاء والسفر عبره، بل تُسهم أيضًا في اكتشاف طرق أكثر فعالية لعلاج الأمراض الأرضية ذات الصلة.

يضم مركز جونسون للفضاء التابع لوكالة ناسا في هيوستن، تكساس، مكتبةً متخصصةً في علم الأحياء الفضائي. توفر هذه المكتبة، المؤلفة من غرفة واحدة، مجموعةً من الكتب الدراسية والمراجع ومحاضر المؤتمرات والمجلات الأكاديمية المتعلقة بمواضيع علم الأحياء الفضائي. ^{[ 4 ]} ونظرًا لوقوع المكتبة داخل ممتلكات حكومية مؤمّنة (وليست جزءًا من مركز الفضاء في هيوستن ، وهو مركز الزوار الرسمي لمركز جونسون للفضاء)، فإنها غير متاحة للجمهور بشكل عام.

• تأثير رحلات الفضاء على جسم الإنسان
• نظام دعم الحياة
• السكن في الفضاء
• الحركة في الفضاء
• انخفاض كتلة العضلات وقوتها وأدائها في الفضاء
• طعام الفضاء
• النظافة الشخصية لرواد الفضاء
• التسرطن الإشعاعي الناتج عن رحلات الفضاء
• طب الفضاء
• علم الجنس الفضائي
• ممارسة الجنس في الفضاء
• السياحة الفضائية
• الاقتصاد القائم على الفضاء
• قائمة الحوادث والوقائع المتعلقة برحلات الفضاء
• الكتابة في الفضاء
• فن الفضاء#الفن في الفضاء
• الدين في الفضاء
• الكائنات الحية على ارتفاعات عالية
• علم الأحياء الفلكي
• علم النبات الفلكي
• النباتات في الفضاء

• برنامج التدريب في مجال علوم وتكنولوجيا الصحة بجامعة هارفارد ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا - برنامج التدريب في مجال علم الأحياء الفضائي (HST-Bioastro)
• خارطة طريق ناسا لعلم الأحياء الفضائي
• مجموعة أبحاث علم الأحياء الفضائي بجامعة كولورادو في بولدر
• الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الفضائي والجاذبي (ASGSB)أُرشف بتاريخ 12 سبتمبر 2008 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
• مسلسل إذاعي من عام 1965 بعنوان " عالمهم الآخر" ، يتألف من 13 حلقة مدة كل منها نصف ساعة مع نص مكتوب..