Dünya’da tüm hayatımızı ayaklarımızı yere basarak geçiririz. Yerçekimine tabiyizdir. Uzayda ise koşullar değişir ve vücut bunu hemen algılar, duruma uyum sağlamak için harekete geçer. Bu değişimden neredeyse vücudun tüm kısımları öyle ya da böyle etkilenir: Kalp, kaslar, kemikler, mide, kan, hatta bizi dengede tutan kısım olan iç kulak. Uzayda geçen ilk birkaç günde bu değişimin verdiği his, astronotlar tarafından “roller coaster’da yaşamak gibi” şeklinde tarif ediliyor.
Dünya’dayken ayağımız yerdedir ve yerçekimine karşı koymamız gerektiğinden sırf ayakta durabilmek için bile kas ve kemiklerimizi kullanırız. Uzayda ise karşı koymak gereken bir çekim yok, yani mikro düzeyde. O yüzden Dünya’da sahip olduğumuz kadar kas ve kemiğe de gerek yok. Bundan dolayı uzaydayken kaslar ve kemikler güçsüzleşir, “atrofi” yani hücre ölümüyle kas kaybederiz. Bu kayba engel olmak için astronotlar her gün sıkı egzersiz yapar.
Uzay Besinleri
Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki (ISS) besinler 3 çeşit:
a) Sulandırılabilir Besin: Suyu tamamen alınmış besindir. Mikroplar üremek için sulu ortam ister. Besindeki suyu aldığımız zaman raf ömrünü böylece artırmış oluruz. Bu besinlere örnek, sıcak çikolata karışımları ve kurutulmuş erişte çorbası gibi paketlenmiş besinler. Bunları yiyebilmek için bir miktar su eklemek gerek.
b) Termostabilize Besin: İçindeki mikropları öldürmek ve böylece bozulmasını önlemek için yüksek sıcaklığa ısıtılıp kapalı pakete ya da konserveye alınmış besindir. Konserve çorbalar bunlara örnek.
c) Doğal Formdaki Besin: Havası alınmış paketlerde uzun süre taze kalabilen besinlerdir. Çerezler ve meyveler buna örnek.
ISS, Dünya’nın yörüngesini her 1,5 saatte bir dolaşan bir yaşam ortamı niteliğindeki istasyondur. Buradaki astronotlar çoğunlukla Rus ve Amerikanlardan oluşuyor. O yüzden ISS’deki yemeklerin yarısı Amerikan ve Rus mutfağına ait yemekler ama Japon, Avrupa ve Kanada yiyecekleri de mevcut. Toplamda 300’den fazla besin seçenekleri var.
Burada yiyeceklerle ilgili birkaç temel sorun var:
a) Ağırlıksız ortamda yemeği hazırlamak bi kere zaten zor iş. Kırdığınız yumurtayı tavaya düşürecek bir yerçekimi olmadığını düşünün. Ayrıca uzayda kırıntıya izin verilmiyor. Çünkü bunlar havada asılı kalır ve havalandırmayı tıkayabilir, astronotların ağzına, gözüne, burnuna kaçabilir.
b) Artıklar bir diğer sorun. Burada belediye çalışmıyor! Çöpleri boşaltmak için ayda bir gelen uzay aracını beklemek gerek. Bu çöplerin mümkün olduğunca az yer kaplaması için de sıkıştırılabilir paketlere alınması gerek.
c) Depolama da sıkıntılı. Yakın zamana kadar ISS’de dondurucu ya da buzdolabı yoktu. O yüzden en az 9 ay dayanabilecek şekilde üretilmiş besinleri götürmekten başka seçenek yoktu. Oysa diyelim ki bir gün Mars’a gitmek üzere yola çıktık… O durumda yanımıza en az 5 yıl dayanabilecek besin almamız gerekecek. Yakın zamanda ISS’ye MERLIN adında (Microgravity Experiment Research Locker/Incubator) bir dondurucu yolladı. Böylece artık uzayda küçük miktarlarda da olsa taze besinler ve içecekler saklanabilecek.
d) Uzaydakiler için tat ve doku da önemli. Astronot da olsa insan insandır sonuçta. Astronotlarla yapılan çalışmalarda, uzayda tat algısının değiştiği ve baharatlı besinlere olan eğilimin arttığı görülmüş. Hatta en popüler uzay yiyeceği, acılı sos içeren “karides kokteyli” (Bir kokteyl bardağına acılı sosu dolduruyorsunuz, bardağın kenarlarına pişmiş karidesleri takıyorsunuz ve servise hazır.).
e) Diğer zorluklar: Yemeğin tadının güzel olduğundan, yemeğin besleyiciliğinden, yemeğin kolay hazırlanabilir oluşundan emin olmak. Bunların hepsi soru işareti.
En temel zorunluluklar özetle şunlar:
- Kırıntı
- Paket ve çöp
- Yiyeceğin ağırlığı
Bunlar en aza indirilmeli.
Astronotlar zararlı kozmik radyasyona maruz kalmasın diye hem uzay aracı hem de astronot kıyafeti “zırhlı”dır. Ama bu zırh aynı zamanda Güneş’ten gelen ışınlardan yararlanmamızı önler. Böylece Dünya’da olduğu gibi derimiz güneş ışınına temas ederek D vitamini üretme imkanı bulamaz. O yüzden astronotların besinlerden yeterli D vitamini alabilmelerine özen gösterilir uzayda. Hatta bu amaçla süte ve portakal suyuna D vitamini bile ekleniyor.
Radyasyon aynı zamanda besindeki besin ögelerini ve besinin tadını da olumsuz etkileyebiliyor. Bu durum da “oksidatif stres”e yol açıyor. Yani vücutta yeterli miktarda antioksidan bulunmaması durumu. Bu yüzden astronotların yeterli miktarda antioksidan tüketmesi de önemli.
Dünya’da olan bizler için yeterli miktarda demir alıyor olmak önemli. Demir, kanın yapısında bulunur ve oksijenin hücrelere kadar taşınmasını sağlayarak kargo görevi görür. Burada demir, yine yerçekimiyle savaşılmasında da işe yarar. Ama uzayda yerçekimi olmayınca kan daha kolay akar ve daha az demirle idare edebilir, buna uyum sağlarız. Dolayısıyla endişemizin aksine, astronotlar gereğinden fazla demir alıyor bile olabilirler. Afiyet olsun tabii, yarasın (1).
UZAY BESİNLERİ ZAMANLA NASIL DEĞİŞTİ?
Uzay görevlerinde götürülen besinler biraz da “göç yolda düzülür” mantığıyla götürüldü aslında. İlk seferlerden olan “Merkür” görevinde uçuşlar birkaç saat ile taş çatlasın bir tam gün arasında değişiyordu. Haliyle tam bir öğün götürme ihtiyacı duyulmuyordu. Bir ısırık büyüklüğünde küpler ve dondurulup kurutularak diş macunu tüpüne benzer tüplere alınmış yarı sıvı besinler götürülüyordu. Birincisi bu besinler tatsız tuzsuzdu, ikincisi besinin konduğu tüpler besinin kendisinden daha ağırdı.
Göç yolda düzüldü, dersler çıkarıldı ve “Gemini” görevinde hem besin çeşitliliği arttı hem de paketleme gelişti. Suyu ve havası alınarak paketlenerek bu görevde götürülen besinlere şunlar örnek: Üzüm ve portakal suyu, tarçınlı ekmek küpleri, meyve kokteylleri, çikolata barları, hindi parçaları, elma sosu, tavuk çorbası, karides kokteyli, biftek, tavuk, pirinç ve et suyu.
“Apollo” görevlerinde ise paketleme sistemi aynı kaldı, çeşitlilik arttı. Domuz eti, cornflakes, yumurta, sandviç, puding, ton balığı, fıstık ezmesi, spagetti ve hot dog da seçeneklere eklendi.
“Skylab” görevinde konserve besinler eklendi ve bunları ısıtmaya yarayan benmari benzeri kaplar içeren tepsiler de götürüldü (2).
UZAYDA YASAK OLAN 5 BESİN!
- Ekmek: “Uzay yiyeceği” olabilmek için gerekli yapıya ve raf ömrüne sahip değil. Bunun yerine tortilla ekmeği kullanılıyor.
- Alkol: Ruslar içiyor yine tabii… ama Amerikanlara NASA kesinlikle izin vermiyor.
- Tuz ve biber: Bunlar ve diğer tanecikli baharatlar etrafa dağılabilir. Yine de NASA, bunları kullanılabilir kılmak için sıvı formlarını üretmiş.
- Karbonatlı içecekler: Bunların içindeki kabarcıklar sonuçta karbondioksit. Uzayda bağırsak hareketleri Dünya’dakine göre daha yavaş olduğu için gazlı içecekler bağırsakta rahatsızlıklara ve gaz birikimine yol açabilir. O yüzden kola, gazoz ve sprite gibi içecekler yasak.
- “Astronot Dondurması”: Uzayda kullanıma uygun olması için tasarlanarak piyasaya sunulmuş fakat kırıntılı ve dağılan bir yapıda olması, uzayda kullanılmasını engellemekte. Yine de Dünya’da bunun satışı sürüyor. Güncel fiyatı yaklaşık 80 TL’ye denk düşen dolar fiyatlarında.
Astronotları bu sınırlı seçeneklerden kurtarmak isteyen kuruluşlardan biri olan ve NASA’nın bir yan kuruluşu olan BeeHex, 3D yazıcı yoluyla besin üreten bir kuruluş (3).
Beehex, “yazdırılmış pizza” üretiyor. Tatsız tuzsuz uzay yiyeceklerine alternatif. Makine aracılığıyla yapılan pizza için makine 1 dakikada istenilen malzemeyi (sos, hamur, peynir), 25 cm çapındaki pizza için hazırlıyor. Bu hazır malzemeyi alıp fırında 5 dakika ısıtıyor ve yiyorsunuz. Burada pizzayı hazırlayan makinenin adı “3 boyutlu şef (“Chef 3D”)”. Makine, bir bilgisayara bağlı. Bilgisayardan pizzanın malzemelerini seçebiliyorsunuz. Üstelik makine, hamuru isteğe uygun şekilde hazırlıyor. Yani kalp şeklinde hamur bile mümkün. Gurmelerin bu pizza hakkındaki yorumu ise şöyle: “Hamuru çok ince olduğu için çabucak soğuyor. Birkaç dakika içinde krakere dönüyor. Fırından çıktıktan kısa süre sonra tüketilmesi gerekiyor.” (4).
NE DEMEK YAHU “ETİ YAZDIRMAK”?
Son yıllarda 3D yazıcı teknolojisi endüstrinin çeşitli kollarında önemli hale geldi. Mücevherat, oyuncak, araba ve daha yakın dönemlerde silah parçaları üretiminde bu yöntem başarıyla kullanılıyor (5). Bu uygulama, hücrelerin de yazdırılabileceği fikrini doğurdu. 3 boyutlu biyoyazıcı teknolojisi, dijital kontrol aracılığıyla, iyi taklit edilmiş hücre, doku ya da organ üretimine olanak veren “doku mühendisliği”ni ortaya çıkardı. 3 boyutlu yazıcı yöntemi halihazırda damar, kas, kıkırdak ve kemik hücrelerinin üretimi için uygulanmakta (6).
3 boyutlu yazdırma yöntemi için bilim adamları bir hayvandan biyopsiyle kök hücre ya da özel hücreleri alıyor. Kök hücreler birçok kez bölünerek sayıca çoğalabilme ve özelleşmiş hücrelere dönüşebilme yeteneğine sahip. Hücreler belli bir miktara kadar çoğaldıktan sonra “biyokartuş”a alınıyor. Bu kartuş, dolayısıyla “biyomürekkep” denen yüzlerce/binlerce hücreyle dolu oluyor. Yani bu yazıcının mürekkebi hücreler. “Biyomürekkep” hücreleri, gelişebilecekleri ortamı sağlayan agardan yapılma kalıba dökülür. Birkaç gün içerisinde biyomürekkep bir araya toplanır ve başta dışını saran kalıptan çıkarılır. Bu hücreler gelişmeye devam ederek bir doku oluşturur. Bu doku ardından biyoreaktör görevi gören kalıba alınır ve düşük frekanslı uyarılarla uyarılarak kas hücrelerinin gelişmesi sağlanır. Yani fasulyeyi önce pamukta sonra toprakta yetiştirmeye bir miktar benziyor.
Soru işaretleri taşıyor olsa da kalp kası hücrelerinin ya da sinir hücrelerinin üretilebilmesini mümkün kılabileceği düşünülen bu yöntem, çevreci akıllarda da yeni fikirler doğmasına yol açtı. “Bu yöntem, daha çevreci bir beslenmeye giden yolun taşlarını döşeyebilir mi?”.
Kimi araştırmacılar 3 boyutlu yazıcıyla çikolata üretmeyi başarmışlardı. İşe 2010’da kan damarlarını 3 boyutlu yazıcıyla üreten “Organovo” adlı firmanın eş kuruculuğunu yaparak giren Missouri Üniversitesi Profesörü Profesör Gabor Forgacs, daha sonra Modern Meadow adlı “start-up”larıyla 2013’te 3 boyutlu yazıcıyla çiğ et üretme fikrini hayata geçirmek üzere kolları sıvadı.
Daha sonra Hollanda’nın Maastrciht Üniversitesi’nden Mark Post adlı bilim adamının önderliğinde yine çevreci fikirle dünyanın ilk sentetik hamburgeri üretildi. 3 haftalık bir süreçte inekten alınan kök hücrelerle 20000 kas (et) hücresi üretildi. Laboratuvar koşullarında üretilen hücrelerle elde edilen ete, lezzetini bir miktar artırması amacıyla içine yağ hücreleri eklenerek ve renk için de şalgam suyu kullanılarak hamburger hazırlanmış. Biraz soluk renkli, biraz kuru ve çeşni isteyen ama gözlerinizi kapatınca etten ayırt edemediğiniz bir et ortaya çıkmış (7).
Çevreci fikrin 3 boyutlu yazıcı teknolojisini getirdiği son nokta ise “uzayda et üretimi”. Bill Gates ve Mike Tyson gibi ünlü şahısların da bu alana yatırım yaptıklarını biliyoruz. Gates’in yatırım yaptığı “BeeHex” astronotların hazır gıdalar dışında gıdalara, hatta pizzaya ulaşabilmesi için çalışıyor (8).
Aleph Farms adlı İsrail yiyecek şirketi ise 7 Ekim’de Uluslararası Uzay İstasyonu’nda yürüttükleri deneyin sonucunda (sığır hücreleri kullanarak) ilk defa uzayda laboratuar mahsulü et ürettiklerini açıkladı.
3 boyutlu yazıcı yöntemi dünyada kıkırdak gibi hücreleri üretmekte halihazırda kullanılıyor demiştik. Ama işler uzayda farklı yürüyor. Biyoyazıcı ile üretilmiş organlar Dünya’da olduğundan çok daha hızlı, çığ gibi çoğalıyor. Normalde biyoyazıcı ile çoğalan hücreler aşama aşama ve yerçekimine doğru çoğalırken uzayda tüm yönlere doğru çoğalıyor. Dünya’da yapılan üretim, biyoreaktör gibi destekleyici bir mekanizma isterken uzayda üretim sırasında sadece hücresel materyal kullanılabiliyor yerçekimi azlığından dolayı. Aleph Farms şirketinin CEO’su, geleneksel et üretiminin ne kadar çok su gerektirdiğini, ne kadar çok sera gazı üretimine neden olduğunu ve dolayısıyla iklim değişikliğine katkı yaptığını vurgulayarak 3 boyutlu yazıcı yönteminin gelecek nesillerin gıda güvenliğini sağlama vizyonunun gerçekleştirilmesi için önemli bir adım olduğunu söylüyor.
تعليقات