Creativitate premiată de comunitatea 4D Robotics
Echipa de robotică 4D Robotics din cadrul Colegiului Național Al. Odobescu din Pitești a desfășurat recent, un proiect – numit YoungMinds – prin care au dat șansa celor din comunitatea lor (elevi de la mai multe licee din țară) să fie creativi și să compună chiar ei articole pe teme referitoare la științe exacte și dezvoltare personală.
Prima ediție a proiectului s-a încheiat pe 28 octombrie. Echipa a ales 3 articole câștigătoare, scrise de tineri din comunitate, pe care le-au postat și pe contul lor de Instagram.
Le preluăm si noi și le vom publica mai jos, fiind foarte interesante din perspectiva faptului că cele trei participante sunt eleve, destul de fragede ca vârstă, dar destul de complexe ca gândire. Iată ce preocupări interesante au, cât de frumos gândesc și se exprimă tinerii din comunitatea 4D Robotics:
1. Învățând despre univers, realizăm cât de nesemnificativi suntem!
Pășesc grăbită pe stradă, cu ochii orientați în jos, sperând să ajung la timp la un interviu important. Deși timpul nu este în favoarea mea, ghinionul necruțător mă lovește cu culoarea roșie a semaforului. De partea opusă a străzii așteaptă paralel cu mine o femeie în vârstă, îmbrăcată în culori intense de roșu și violet, cu o expresie ușor dezgustată. În mână ține strâns lesa câinelui ei, un pudel alb imaculat, ce transimte aceeași energie ca stăpâna sa.
Oare locuiește singură într-un apartament uriaș, modern mobilat, doar alături de câinele ei? Sau poate are un soț spre care se îndreaptă acum? Lângă mine se oprește un bărbat, cu o mină serioasă; poartă un sacou albastru, o cămașă galbenă și o pereche de ochelari rotunzi, așezați pe vârful nasului. Pe umăr are o servietă maronie, din piele. Oare este profesor? Oare se îndreaptă spre o școală, repetându-și în minte lecția pe care are de gând să o predea?
Semaforul capătă într-un sfârșit culoarea verde și traversez în grabă strada, uitând de cele două personaje pe care, cel mai probabil, nu le voi mai vedea niciodată în viața mea, sau dacă o voi mai face, voi uita de aceste secunde în care i-am întâlnit. Trec pe lângă o cafenea, iar mirosul băuturilor calde mă lovește ca o rază de soare pe un obraz rece. La una dintre mese, un bătrân cu păr cărunt citește ziarul zilei in timp ce soarbe atent dintr-o cafea. Oare obișnuiește să vină în fiecare zi la această cafenea și să citească ziarul? Sau poate azi e o zi specială?
Mi se întâmplă adesea să realizez că toți cei din jurul meu sunt personaje principale în propriile lor vieți și că 8 miliarde de oameni au experimentat ziua de ,,azi” într-un mod complet diferit. Acest sentiment incredibil de profund s-ar traduce ca ,,sonder” în limba engleză. Tot acest ,,sonder” mă face să îmi liniștesc temerile, anxietatea și să realizez că noi, oamenii, suntem niște ființe simple, deloc complexe, aproape… nesemnificative.
Bineînțeles, viețile noastre sunt simbolistice pentru sinele fiecăruia, însă în imaginea de ansamblu, nimic din tot ceea ce facem, tot ceea ce gândim, tot ceea ce suntem… nu prea contează. În timp ce dimensiunea întregului Univers nu este cunoscută, Universul observabil poate fi măsurat și estimat la 93 miliarde de ani-lumină în diametru (de precizat că un an-lumină înseamnă aprox. 9,46 trilioane kilometri). Conștientizăm astfel cât de imens este universul, iar unii oameni încă mai cred că suntem singurele ființe inteligente…
Peste 2000 de miliarde de galaxii, trilioane de stele si de planete, 4302 sisteme și peste 6 miliarde de planete asemănătoare cu Pământul. Cel mai probabil, un OZN cu extratereștri se plimbă în jurul planetei noastre fără ca noi să știm.
O altă idee care mă fascinează este teoria despre universurile paralele. Oameni de știință, precum Neil deGrasse Tyson, explică cum un nou ,,tu” există într-un alt univers cu fiecare decizie pe care o iei. Spre exemplu, dacă arunc o monedă în aer și spun ,,cap sau pajură”, ambele variante există simultan în univers, însă eu experimentez doar una dintre ele. Există miliarde de universuri în care eu m-am oprit să beau o cafea la localul pe lângă care am trecut mai devreme, îmbrăcată poate într-o bluză diferită, sau universuri în care semaforul nu s-a schimbat în roșu, iar eu nu i-am întâlnit pe cei doi indivizi descriși la început.
Asteroidul care a omorât dinozaurii a ratat planeta Pamant într-un univers paralel, ceea ce înseamnă că acolo oamenii nici măcar nu există… Cu toate acestea, faptul că noi experimentăm fiecare zi din viața noastră într-un mod diferit ne face într-o oarecare măsură speciali, deci…semnificativi. Un om se urcă în acest moment într-un avion fericit că peste câteva ore își va vedea familia, în timp ce altul se urcă în același avion plângând că și-a luat rămas bun de la cei dragi. Cineva tocmai a trăit cea mai bună zi din viața sa, în timp ce altcineva simte că totul se prăbușește în jurul său. E un sentiment atât de pașnic atunci când înțelegi cât de mare e lumea și că viața înseamnă mult mai mult decât
acea voce negativă din interiorul minții tale.
În concluzie, oamenii sunt nesemnificativi atunci când ne gândim din punct de vedere științific, însă suntem extrem de însemnați când vine vorba de noi, noi și viața noastră și lucrurile care ne fac fericiți… sau triști, sau chiar nesemnificativi. Însă ceea ce contează este că suntem aici, pe această planetă pe care o numim Pământ sau, mai simplu, acasă, locul pe care-l considerăm al nostru, cu toate că încă nu știm cât de adevărată este această afirmație.
Cu toate aceste gânduri în minte, ajung la locul unde trebuie să dau interviul despre care vorbeam la început. Intru în sală și un domn cu sacou albastru, cămașă galbenă și ochelari rotunzi, așezați pe vârful nasului, îmi spune să iau loc pe scaunul din fața lui și îmi adresează prima întrebare:
– Învățând despre univers, realizăm cât de nesemnificativi suntem. Ce părere ai despre această idee? (Ana Ștefania Popescu, clasa a X-a E, Colegiul Național Alexandru Odobescu)
2. Învățând despre univers descoperim cât de nesemnificativi suntem
Un univers poate este un suflet plin cu viață, plin cu amărăciune sau chiar amândouă, ce este înconjurat de alte mii și mii de ființe, suflete sau chiar galaxii. Totul depinde de cum percepem și cum ne creem realitatea. Cum a început viața? Cum a început totul? Întrebări cărora poate nu le vom știi niciodată răspunsul, însă de fiecare dată un nou ciclu de viață va începe. Oare cum? se întreabă mulți… dar totul are loc printr-o voință oarbă a noastră, indirect sufletul are propria sa putere. Un gând, o simplă idee, un zvâc de dorință ce răsare de nicăieri poate fi cauza creării unei lumi întregi. Cu toții știm clasicele povești și descoperiri științifice însă dacă pentru o singură dată am explora ceea ce simțim sau poate visăm că ar fi într-adevar lumea aceasta mare.
Oamenii înca de la începutul vieții pe pământ au observat cerul și de-a lungul timpului au încercat să-l reproducă și să evidențieze ceea ce văd. Faimoși pictori, poeți, scriitori au descris începutul vietii prin prisma imaginației, a credinței sau cel mai des întâlnit prin prisma științei. Până și cea mai importantă figură a literaturii române din secolul al XIX-lea şi autorul cu cea mai mare influenţă asupra creaţiei literare din secolul ce i-a urmat, Mihai Eminescu, reușește să surprindă în anumite opere ale sale Crearea acestui univers.
Motivul cosmogonic apare frecvent în lirica eminesciană, în poezii ca Rugăciunea unui dac, Scrisoarea I, având ca punct de plecare mitologia indiană sau creştină. SCRISOAREA I – poem filozofic în care se dezvoltă mai multe teme: destinul geniului în raport cu lumea (“bătrânul dascăl”); finitudinea (limitarea) umană ca dat existenţial; relaţia dintre macrocosmos si microcosmos; naşterea şi moartea Universului ,,De atunci și până astăzi colonii de lumi pierdute/Vin din sure văi de chaos pe cărări necunoscute/Și în roiuri luminoase izvorând din infinit,/Sunt atrase în viață de un dor nemărginit.’’
Apariţia planetelor din noaptea precosmică se datorează voinţei oarbe de a trăi; ieşirea din “eterna pace” a Increatului universal este o eroare şi va conduce, după mii de veacuri, la surparea universului şi la reinstaurarea păcii primordiale (“Timpul mort şi-ntinde trupul şi devine veşnicie”); proiectaţi în perspectivă cosmică, oamenii devin întrupări mărunte şi efemere, trăind pe o planetă supusă degradării şi morţii. (,,Iar în lumea asta mare, noi – copii ai lumii mici,/Facem pe pământul nostru mușuroaie de furnici; […]Muști de-o zi pe-o lume mică de se măsură cu cotul,/În acea nemărginire ne-nvârtim uitând cu totul/Cum că lumea asta-ntreagă e o clipă suspendată,/Că-ndărătu-i și-nainte-i întuneric se arată.’’ – Mihai Eminescu ,,Scrisoarea I’).
Așadar, explorând prin toate domeniile vedem că în acest infinit de corpuri celeste în galaxii nenumărate, noi suntem așa de mici, că s-ar zice că am fi ca și inexistenți, dar cu toții știm că nu suntem și la rândul nostru jucăm un rol mic însă crucial în această mare de necunoscut! (Amalia Rus, clasa a X-a E, Colegiul Național Alexandru Odobescu)
3. Utilizarea Inovatoare a Bacteriilor în Explorarea Spațială: Perspective și Oportunități
Rezumat:
Acest articol examinează perspectivele emergente și oportunitățile în utilizarea bacteriilor privind explorarea spațiului cosmic. Două studii recente au evidențiat potențialul fascinant al bacteriei Shewanella oneidensis MR-1 în contextul colonizării planetei Marte și al exploatării resurselor spațiale. Ideea de a trimite bacterii pe Marte pentru a mina fierul prezintă o abordare inovatoare care ar putea revoluționa modul în care analizăm pregătirile pentru misiunile umane pe alte planete. De asemenea, experimentele care cercetează capacitatea bacteriei Shewanella de a genera electricitate în spațiu deschid noi orizonturi în gestionarea resurselor și a condițiilor dificile ale mediului extraterestru.
Deopotrivă se urmărește și posibilitatea cultivării bacteriei Anabaena pe Marte folosind doar gazele, apa și alte substanțe nutritive locale cu ajutorul unui bioreactor numit Atmos,în condiții atmosferice similare cu cele de pe Marte. Utilizând regolit marțian și atmosferă modificată cianobacteriile pot crește cu succes sub presiune redusă și pot furniza substanțe nutritive pentru alte organisme.
Introducere:
Explorarea spațiului cosmic și colonizarea planetelor extraterestre reprezintă obiective ambițioase ale omenirii în secolul XXI. În acest context, aplicarea bacteriilor în cadrul misiunilor spațiale a captat atenția cercetătorilor și a oamenilor de știință din întreaga lume. Această tehnologie aduc în prim-plan o abordare care ar putea schimba complet paradigma examinării spațiale.
Metode:
Trimiterea unei capsule fără echipaj pe Marte, echipată cu un rover, un bioreactor și o imprimantă 3D. Roverul ar colecta regolit bogat în fier, transportându-l înapoi la bioreactorul umplut cu Shewanella oneidensis. Bacteriile ar procesa regolitul, generând magnetit care ar putea fi extras și folosit în diverse scopuri de construcție. Imprimanta 3D ar crea apoi componente esențiale pentru locuințele umane folosind fierul extras:
Structuri de construcții durabile: Schele metalice și cadre structurale solide, oferind o bază stabilă pentru adăposturile și facilitățile de locuit ale coloniștilor. Aceste structuri robuste ar oferi protecție esențială împotriva radiațiilor cosmice și a condițiilor meteorologice aspre de pe suprafața planetei.
Instrumente și echipamente pentru lucrări: Fabricare unelte esențiale precum ciocane, șurubelnițe, clești și alte dispozitive de lucru necesare pentru reparații și activități de construcție. Aceste unelte ar facilita operațiunile zilnice și ar sprijini eforturile de întreținere a infrastructurii locale.
Infrastructură de transport eficientă:Construirea de șine de cale ferată, vehicule de transport și alte sisteme de infrastructură rutieră,facilitând transportul mărfurilor și persoanelor între diferitele regiuni ale planetei.
Activități industriale: Realizare instalații de prelucrare a metalelor, rafinării și centrale electrice cu scopul de a asigura necesarul de materiale și energie pentru coloniști și pentru activitățile industriale.
Metoda propusă ar putea produce cantități semnificative de fier. Un reactor de 1.400 de litri ar putea produce în jur de 350 de kilograme de fier anual, făcând posibilă construcția infrastructurii critice în timp. Această abordare durabilă nu numai că pregătește Marte pentru locuirea umană, ci oferă și un mijloc de autosuficiență, esențial pentru o planetă aflată la milioane de mile distanță de Pământ.
Conceptul ia în considerare provocările mediului dur al lui Marte și constrângerile logistice legate de trimiterea de provizii. Bacteriile, fiind ușoare,ieftin de transportat și rezistente la radiații, reprezintă un candidat ideal pentru o astfel de misiune. Microalgele sunt propuse ca sursă sustenabilă de hrană pentru bacterii, deoarece pot produce nutrienți și oxigen din lumina soarelui și CO2, lăsând în urmă și compost pentru viitorii astronauți.
Bacteriile precum Shewanella oneidensis MR-1 generează electricitate folosind capacitatea lor unică de a transfera electroni din interiorul celulelor lor către mediu. Aceste bacterii aparțin unui grup cunoscut sub numele de exoelectrogeni, iar abilitatea lor de a produce electricitate le face deosebit de interesante pentru cercetarea spațială.
Utilizarea acestora ar putea fi crucială și pentru purificarea apei în spațiu, reducând astfel necesitatea transportării de echipamente și provizii suplimentare pe misiunile spațiale.
Cianobacteriile Anabaena pot fi cultivate utilizând doar gaze locale, apă și alte substanțe nutritive la o presiune redusă. Acest lucru ar putea să favorizeze dezvoltarea unor sisteme durabile de susținere a vieții biologice în cadrul misiunilor spațiale de lungă durată pe Marte.
Cianobacteriile sunt recunoscute pentru capacitatea lor de a produce oxigen datorită naturii lor fotosintetice și de a fixa azotul atmosferic în substanțe nutritive care ar putea oferi o sursă vitală de îngrășământ pentru plantele cultivate într-un mediu de seră sau în alte sisteme agricole.
Totuși acestea nu pot crește direct în atmosfera marțiană, unde presiunea totală este mai mică de un procent din cea de pe Pământ – 6 până la 11 hPa, prea mică pentru a permite existența apei lichide. Cu toate acestea, o soluție de compromis ar fi cea prin testarea cianobacteriilor sub condiții atmosferice asemănătoare cu cele de pe Marte.
Folosind un bioreactor special numit Atmos (pentru „Atmosphere Tester for Mars-bound Organic Systems”), s-a reușit să se cultive cianobacterii Anabaena sp. PCC 7938 sub presiune redusă, folosind o combinație de azot și dioxid de carbon, precum și praf asemănător regolitului marțian. Acest praf este bogat în substanțe nutritive precum fosforul, sulf, și calciul, ceea ce ar face posibilă obținerea ingredientelor necesare direct de pe planeta roșie.
Mai mult decât atât, biomasa rezultată din aceste culturi de cianobacterii a putut fi utilizată ca sursă de hrană pentru alte organisme, precum bacteriile de tipul E. coli, care ar putea fi utilizate în producția de alimente și medicamente în cadrul misiunilor spațiale pe Marte, pentru astronauți. De exemplu, anumite specii de acest tip sunt bogate în proteine și substanțe nutritive esențiale, ceea ce le-ar putea face o sursă valoroasă de hrană într-un mediu cu resurse limitate. De asemenea, cianobacteriile au fost studiate pentru producerea unor compuși cu potențial terapeutic, cum ar fi antibiotice, antioxidanți și substanțe antitumorale.
Capacitatea lor de a se adapta la medii extreme și de a supraviețui în condiții dure, precum cele de pe Marte, le face candidați promițători pentru tehnologii biochimice avansate. De exemplu, se studiază posibilitatea utilizării cianobacteriilor pentru a produce biocombustibili și alte substanțe chimice valoroase în cadrul unor viitoare misiuni spațiale.
Opinie personală:
În opinia mea, aceste studii reprezintă o direcție inovatoare în cercetarea spațială, care ar putea să ne ajute să depășim provocările complexe asociate cu explorarea și colonizarea spațiului cosmic. Utilizarea eficientă a resurselor disponibile pe alte planete prin intermediul bacteriilor și a altor microorganisme ar putea constitui o componentă esențială a viitorului nostru în spațiu.
Perspectivă viitoare proprie:
O tehnologie ar putea fi dezvoltarea unor sisteme integrate care să utilizeze atât bacterii, cât și alți agenți biologici, pentru a maximiza folosirea eficientă a resurselor planetare. De exemplu, o platformă tehnologică care să combine bacteriile pentru minerit și producerea de materiale esențiale cu crearea unor sisteme de reciclare complexe care să folosească microorganisme pentru regenerarea resurselor.
Aceste sisteme ar putea contribui la crearea unor ecosisteme funcționale pe alte planete, pregătind astfel terenul pentru o prezență umană durabilă și extinsă în spațiul cosmic proiectat pentru a produce atât resurse esențiale pentru supraviețuirea umană, cum ar fi oxigenul,alimentele și medicamentele, cât și pentru a facilita procesele de construcție și producție de pe planetă.
Concluzii:
În final, se evidențiază importanța continuă a cercetării științifice și a inovației tehnologice în pregătirea și explorarea viitoare a planetei Marte. Perspectivele asupra colonizării acestei lumi extraterestre își găsesc rădăcinile în cercetarea și dezvoltarea continuă a tehnologiilor avansate, cum ar fi utilizarea bacteriilor pentru exploatarea resurselor locale și adaptarea acestora la condițiile unice de pe Marte. Integrarea cunoștințelor din domenii diverse, cum ar fi biologia, ingineria spațială, astrobiologia și informatica, este crucială pentru progresul viitor spațial.
Prin continuarea eforturilor de cercetare și inovare, putem deschide noi orizonturi de cunoaștere și descoperire în universul vast și captivant în care ne găsim. (Andreea Domnica Bahan, clasa a IX-a A, Liceul Tehnologic Tomșa Vodă, Solca, profesor coordonator Cosovanu Ilie)
Bibliografie:
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/cyanobacteria
https://www.space.com/bacteria-on-mars-before-humans.html
https://www.space.com/41193-electricity-producing-bacteria-international-space-station.html
https://www.labmanager.com/new-method-for-growing-cyanobacteria-in-mars-like-conditions-25145#:~:text=Anabaena%3A%20versatile%20cyanobacteria%20grown%20on%20Mars-like%20dust&text=Closely%20related%20species%20have%20been,cells%20to%20survive%20harsh%20conditions
https://en.wikipedia.org/wiki/Cyanobacteria
