Британские учёные разработали микроскоп для работы в условиях невесомости

Специалисты из Университета Ньюкасла представили FlightScope — инновационный микроскоп, адаптированный для функционирования в условиях микрогравитации и полной невесомости. Устройство разработано для проведения уникальных исследований, которые выходят за рамки возможностей стандартного лабораторного оборудования, предназначенного для работы исключительно при земном притяжении.

Работоспособность прибора была подтверждена в ходе параболических полетов, организованных Европейским космическим агентством. Серия маневров, имитирующих кратковременную невесомость, доказала, что аппарат сохраняет стабильность и точность измерений даже при резких перепадах перегрузок.

Как отмечает ведущий разработчик Адам Уоллман, существующие аналоги для космических исследований крайне дороги и специфичны, что ограничивает их использование рамками МКС и тормозит развитие научной мысли. Британская команда стремилась создать более универсальное и бюджетное решение, которое станет доступным не только государственным структурам, но и частным исследовательским центрам.

Технологической базой для FlightScope послужила открытая архитектура микроскопа из Стэнфордского университета, которую инженеры из Ньюкасла существенно упростили и модернизировали для работы в экстремальных средах. Итогом стал компактный прибор с оптимальным соотношением цены и производительности.

В ходе испытаний ученые наблюдали за метаболизмом дрожжевых клеток, фиксируя динамику поглощения глюкозы через перемещение флуоресцентных маркеров. Эксперимент показал, что в условиях невесомости биологические процессы замедляются, что дает важную информацию о функционировании живых систем вне Земли.

Чтобы защитить прецизионную оптику, конструкторы внедрили усиленные крепления и системы демпфирования вибраций. Кроме того, прибор оснастили модулем для быстрой смены биоматериалов, что позволило реализовать несколько циклов исследований в рамках одного полетного сеанса.

Помимо воздушных тестов, FlightScope прошел проверку в глубокой подземной лаборатории Boulby Mine. Там с его помощью изучали археи — микроорганизмы-экстремофилы. По мнению авторов, подобные изыскания критически важны для будущих миссий по поиску внеземной жизни.

Исследователи подчеркивают, что понимание клеточных реакций в невесомости необходимо для поддержания здоровья экипажей в длительных экспедициях. Кроме того, такие технологии востребованы для создания систем жизнеобеспечения, способных производить медикаменты и питательные вещества прямо на борту космического корабля.

В ближайшей перспективе команда планирует адаптировать FlightScope для работы на геофизических ракетах, обеспечивающих более длительные интервалы микрогравитации, а в будущем — интегрировать технологию в полноценные орбитальные миссии.

Источник: iXBT