Space exploration involves overcoming numerous challenges: extreme gravity, disrupted sleep and circadian rhythms, limited supplies, and access to medical care, etc. Your challenge is to design a platform that allows users to explore space travel stresses, understand how diverse organisms deal with these stresses, and then build a “Space Biology Superhero” by combining features from these organisms.
On Earth we are already superheroes with astounding abilities. Overcoming the gravity of a 5,973,600,000,000,000,000,000,000 kg planet? No problem! Synchronizing our metabolism to the comings and goings of a G-type main-sequence star (a.k.a. the Sun)? Done! Breathing in the waste gases of algae and plants? You’re doing it right now!
But what happens when we leave our home planet for new destinations in the solar system? Do we become even more powerful? In some ways, yes; Apollo 14 astronaut Alan Shepard hit a golf ball 2.5 miles across the lunar surface! But in other ways, no; decades of research have shown that bone and muscle mass decline in space and that the space radiation environment presents risks to long-term human health.
There are many risks associated with long-distance human space exploration and human habitation outside Earth. They include experiencing microgravity in flight, hypergravity during launch and landing, disrupted sleep and circadian rhythms, limited supplies, restricted access to medical care, exposure to the microbes found on spacecraft, and many more.
Luckily, a wealth of data has been collected on how other organisms respond to spaceflight environments. Plants, microbes, flies, and worms have all flown in space to provide data that allows us to understand how they adapt to this unique environment.
In addition, many model organisms have been used to understand how spaceflight impacts biology and the ramifications for solar system exploration. Rodents are used to model mammalian physiology. Fruit flies and nematodes are good models for processes occurring in complex organisms. Plant models are studied with an eye on future in-space crop production systems. In addition, microbes are studied not only because of the potential harms they pose, but also for their potential as biomanufacturing chassis.
Your challenge is to design a platform (digital or analog) that allows users to explore the environmental stresses of space travel, understand how diverse organisms deal with these stresses, and then build a “Space Biology Superhero” by combining features from these organisms. The main goal is to inform users about the challenges of spaceflight and how scientists are performing biological experimentation in space, and to excite users about space exploration and the biological research that will enable future missions.
As you develop your platform, you may (but are not required to) consider the following:
- Your platform can be digital or analog. Potential formats could be a board game, card game, website, computer game, or any other format that meets the objectives above.
- To find additional resources, you could conduct an internet search to gather relevant information that may be useful. Potential search keywords could include:
- Fundamental biological features of spaceflight
- Advancing the field to enable deep-space exploration For data and resources related to this challenge, refer to the Resources tab at the top of the page. More resources may be added before the hackathon begins.
NASA does not endorse any non-U.S. Government entity and is not responsible for information contained on non-U.S. Government websites. For non-U.S. Government websites, participants must comply with any data use parameters of that specific website.
A exploração espacial envolve a superação de vários desafios: gravidade extrema, sono interrompido e ritmos circadianos, suprimentos limitados e acesso a cuidados médicos, etc. Seu desafio é projetar uma plataforma que permita aos usuários explorar as tensões das viagens espaciais, entender como diversos organismos lidam com isso estressa, e então construir um“Super-herói da Biologia Espacial” combinando características desses organismos.
Na Terra já somos super-heróis com habilidades surpreendentes. Superar a gravidade de um planeta de 5.973.600.000.000.000.000.000.000 kg? Sem problemas! Sincronizando nosso metabolismo com as idas e vindas de uma estrela da sequência principal do tipo G (também conhecida como Sol)? Feito! Respirando os gases residuais de algas e plantas? Você está fazendo isso agora! Mas o que acontece quando deixamos nosso planeta natal para novos destinos no sistema solar? Tornamo-nos ainda mais poderosos? De certa forma, sim; O astronauta da Apollo 14, Alan Shepard, acertou uma bola de golfe a 4 km da superfície lunar! Mas de outras maneiras, não; décadas de pesquisa mostraram que a massa óssea e muscular diminui no espaço e que o ambiente de radiação espacial apresenta riscos para a saúde humana a longo prazo. Existem muitos riscos associados à exploração espacial humana de longa distância e à habitação humana fora da Terra. Eles incluem experimentar microgravidade em voo, hipergravidade durante o lançamento e pouso, sono interrompido e ritmos circadianos, suprimentos limitados, acesso restrito a cuidados médicos, exposição aos micróbios encontrados em naves espaciais e muito mais. Felizmente, uma grande quantidade de dados foi coletada sobre como outros organismos respondem a ambientes de voos espaciais. Plantas, micróbios, moscas e vermes voaram no espaço para fornecer dados que nos permitem entender como eles se adaptam a esse ambiente único. Além disso, muitos organismos modelo têm sido usados para entender como os voos espaciais impactam a biologia e as ramificações para a exploração do sistema solar. Os roedores são usados para modelar a fisiologia dos mamíferos. Moscas da fruta e nematóides são bons modelos para processos que ocorrem em organismos complexos. Os modelos de plantas são estudados com vista a futuros sistemas de produção de culturas no espaço. Além disso, os micróbios são estudados não apenas pelos possíveis danos que representam, mas também por seu potencial como chassis de biofabricação.
Seu desafio é projetar uma plataforma (digital ou analógica) que permita aos usuários explorar os estresses ambientais das viagens espaciais, entender como diversos organismos lidam com esses estresses e, em seguida, construir um “Super-herói da Biologia Espacial” combinando recursos desses organismos. O objetivo principal é informar os usuários sobre os desafios dos voos espaciais e como os cientistas estão realizando experimentos biológicos no espaço, e empolgar os usuários sobre a exploração espacial e a pesquisa biológica que possibilitará futuras missões.
Ao desenvolver sua plataforma, você pode (mas não é obrigado a) considerar o seguinte:
- Sua plataforma pode ser digital ou analógica. Os formatos potenciais podem ser um jogo de tabuleiro, jogo de cartas, site, jogo de computador ou qualquer outro formato que atenda aos objetivos acima.
- Para encontrar recursos adicionais, você pode realizar uma pesquisa na Internet para coletar informações relevantes que possam ser úteis. As palavras-chave de pesquisa em potencial podem incluir:
- Características biológicas fundamentais do voo espacial
- Avançando o campo para permitir a exploração do espaço profundo
- Para dados e recursos relacionados a este desafio, consulte a guia Recursos na parte superior da página. Mais recursos podem ser adicionados antes do início do hackathon.A NASA não endossa qualquer entidade não governamental dos EUA e não é responsável pelas informações contidas em sites não governamentais dos EUA. Para sites não governamentais dos EUA, os participantes devem cumprir todos os parâmetros de uso de dados desse site específico.