Sứ mệnh lịch sử Artemis II cất cánh lúc 18h35 (giờ miền Đông Mỹ) từ Trung tâm Vũ trụ Kennedy. Dù không đi vào quỹ đạo hay hạ cánh, sứ mệnh vẫn được xem là cột mốc quan trọng trong nỗ lực của NASA nhằm mở rộng sự hiện diện của con người ra ngoài quỹ đạo Trái Đất thấp.
Theo kế hoạch, phi hành đoàn sẽ bay vòng quanh Mặt Trăng theo quỹ đạo “free-return”, tiến xa hơn khoảng 7.560km so với phía xa của Mặt Trăng, vượt kỷ lục của Apollo 8 và trở thành hành trình xa Trái Đất nhất từng được con người thực hiện.
Dù là bài kiểm tra quan trọng đối với công nghệ không gian sâu của NASA, Artemis II đồng thời cũng là một sứ mệnh khoa học quy mô lớn.
Đánh giá rủi ro sức khỏe
Một trong những thí nghiệm đáng chú ý trên Artemis II là dự án AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response).
Cụ thể, thí nghiệm sử dụng các mô nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, mỗi mẫu chỉ nhỏ bằng một chiếc USB chứa các tế bào người sống được thiết kế để hoạt động tương tự như cơ quan thật.
Theo NASA, AVATAR tập trung vào mô tủy xương được nuôi từ tế bào lấy từ máu của các phi hành gia trước chuyến bay.
Tủy xương là nơi sản sinh tế bào máu và tế bào miễn dịch, đồng thời đặc biệt nhạy cảm với bức xạ, khiến nó trở thành mục tiêu quan trọng để đánh giá rủi ro sức khỏe trong các sứ mệnh không gian sâu.
Sau khi sứ mệnh kết thúc, các nhà nghiên cứu sẽ phân tích mẫu mô ở cấp độ phân tử để xem hàng nghìn gene phản ứng ra sao với môi trường không gian.
Kết quả sẽ được so sánh với dữ liệu từ Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) cũng như mẫu sinh học của phi hành gia trước và sau chuyến bay nhằm kiểm chứng độ chính xác của mô hình “cơ quan trên chip”.
Các nghiên cứu trước đây trên ISS – nơi vẫn còn được bảo vệ một phần bởi từ trường Trái Đất cho thấy, phi hành gia bị mất xương ngay cả trong các nhiệm vụ ngắn ngày, cho thấy rủi ro sẽ lớn hơn nhiều trong các chuyến bay xa hơn.
Những phát hiện này có thể giúp xây dựng chiến lược chăm sóc sức khỏe cá nhân hóa cho các phi hành gia trong tương lai.
Thử nghiệm khả năng chịu đựng trong không gian sâu
Một thí nghiệm quan trọng khác là ARCHeR (Artemis Research for Crew Health and Readiness), nhằm nghiên cứu cách phi hành gia thích nghi với môi trường sống chật hẹp bên trong tàu Orion, chỉ tương đương một căn hộ studio.
Các thành viên phi hành đoàn sẽ đeo thiết bị ở cổ tay để theo dõi mức độ căng thẳng, chuyển động, giấc ngủ và hiệu suất nhận thức.
Dữ liệu thời gian thực sẽ giúp các nhà khoa học phân tích tác động của sinh hoạt, nghỉ ngơi và sự cô lập đến sức khỏe và khả năng phối hợp trong không gian sâu.
Đồng thời, trong suốt sứ mệnh, phi hành gia sẽ thu thập mẫu nước bọt bằng cách thấm lên giấy đặc biệt – phương pháp đơn giản do Orion không có hệ thống làm lạnh.
Khi so sánh với mẫu trước và sau chuyến bay, dữ liệu từ nước bọt và máu sẽ giúp theo dõi những thay đổi miễn dịch do các yếu tố như bức xạ và cô lập gây ra.
Các nhà khoa học cũng sẽ theo dõi các virus “ngủ yên” có thể tái kích hoạt trong không gian, bao gồm virus liên quan đến thủy đậu và zona, hiện tượng từng được ghi nhận trên ISS.
Việc theo dõi sức khỏe phi hành gia sẽ bắt đầu từ nhiều tháng trước khi phóng và tiếp tục sau khi trở về.
Các bài kiểm tra thăng bằng, vận động và mô phỏng đi bộ ngoài không gian sẽ giúp đánh giá khả năng thích nghi và phục hồi của cơ thể trong điều kiện vi trọng lực kéo dài.
Đo lường bức xạ ngoài từ quyển Trái Đất
Không giống các phi hành gia trên ISS, phi hành đoàn Artemis II sẽ bay ra ngoài từ quyển bảo vệ của Trái Đất, nơi mức phơi nhiễm bức xạ cao hơn đáng kể.
Để theo dõi nguy cơ này, các phi hành gia sẽ mang theo thiết bị đo bức xạ cá nhân (dosimeter) trong túi, giúp ghi nhận mức phơi nhiễm theo thời gian thực.
Ngoài ra, sáu cảm biến bức xạ được lắp đặt trong khoang tàu Orion có thể phát hiện các đợt tăng đột ngột, chẳng hạn như bão Mặt Trời và cảnh báo phi hành đoàn kịp thời.
Dữ liệu từ các thiết bị này, cùng với các vệ tinh nhỏ (cubesat) do đối tác quốc tế cung cấp, sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách bức xạ tác động trong tàu Orion và ảnh hưởng đến cơ thể con người.
Góc nhìn hiếm có về Mặt Trăng
Khi Orion bay qua phía xa của Mặt Trăng, phi hành đoàn sẽ có khoảng 3 giờ quan sát khu vực mà con người chưa tiếp cận trực tiếp trong hơn 50 năm. Từ góc nhìn của Orion, Mặt Trăng sẽ có kích thước tương đương một quả bóng khổng lồ.
Trong thời gian này, các phi hành gia sẽ sử dụng kiến thức địa chất để chụp ảnh và mô tả các đặc điểm bề mặt được hình thành bởi va chạm cổ đại và dòng dung nham hàng tỷ năm trước.
Một trong những mục tiêu đáng chú ý là lưu vực Orientale – một “vết sẹo” va chạm khổng lồ rộng khoảng 960km, hình thành cách đây 3,8 tỷ năm, nằm ở ranh giới giữa nửa gần và nửa xa của Mặt Trăng, và chưa từng được quan sát trực tiếp trong kỷ nguyên Apollo.
Các phi hành gia cũng có thể ghi nhận những tia sáng lóe lên khi thiên thạch nhỏ va vào bề mặt hoặc các đám bụi lơ lửng gần đường chân trời Mặt Trăng, những hiện tượng vẫn chưa được hiểu rõ.
Những quan sát này được kỳ vọng sẽ định hướng cho các sứ mệnh Artemis trong tương lai, bao gồm kế hoạch đưa con người hạ cánh gần cực Nam Mặt Trăng. Dữ liệu thu thập từ quỹ đạo sẽ giúp xác định khu vực thăm dò, mẫu vật cần thu thập và những vùng có giá trị khoa học cao nhất.
Theo www.space.com
Sau khi hoàn thành hành trình bay quanh Mặt Trăng, đưa các phi hành gia Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch và Jeremy Hansen đi xa Trái Đất hơn bất kỳ con người nào trước đó, sứ mệnh Artemis II của NASA hiện đang bước vào chặng trở về.
Điều gì đang chờ đợi họ khi tái nhập khí quyển Trái Đất?
Khoảng 160km cuối cùng trong tổng hành trình dài 1.118 triệu km được xem là giai đoạn nguy hiểm nhất.
Ở độ cao khoảng 120km so với bề mặt Trái Đất, tàu Orion sẽ tái nhập khí quyển với vận tốc ước tính 38.367km/h, tương đương quãng đường từ Hà Nội đến TP.HCM chỉ trong khoảng 2 phút 36 giây nếu di chuyển theo phương thẳng đứng.
Tàu sẽ hướng tới điểm hạ cánh xuống Thái Bình Dương ngoài khơi San Diego vào tối thứ sáu giờ địa phương (tức sáng sớm thứ bảy ngày 11/4, theo giờ Việt Nam).
8 phút đầy kịch tính
Ban đầu, kế hoạch là để tàu Orion "nhảy" qua lại trong khí quyển giống như một viên đá nảy trên mặt nước, nhằm giảm dần vận tốc thông qua các pha ma sát liên tiếp với không khí.
Tuy nhiên, phương án này đã bị loại bỏ sau khi tàu Orion không người lái trong sứ mệnh Artemis I tái nhập khí quyển vào tháng 12/2022 và ghi nhận những hư hại đáng kể ở tấm chắn nhiệt.
Cụ thể, tấm chắn nhiệt của Orion có cấu trúc nền titan, phủ 186 khối vật liệu chịu nhiệt Avcoat, mỗi khối dày khoảng 3.8cm. Trong lần tái nhập của Artemis I, các khí bị giữ bên trong lớp chắn nhiệt đã giãn nở dưới nhiệt độ cao, làm bong tróc các mảng vật liệu và làm giảm hiệu quả bảo vệ.
Điều này có thể gây nguy hiểm cho phi hành đoàn Artemis II. Vì vậy, trong sứ mệnh lần này, tàu Orion sẽ đi vào khí quyển với góc dốc hơn so với kế hoạch ban đầu nhằm giảm thời gian chịu tác động của nhiệt độ và vận tốc cao, qua đó hạn chế nguy cơ hư hại.
Trong giai đoạn này, tàu Orion sẽ bị bao phủ bởi một "quả cầu lửa", khi plasma phát sáng hình thành xung quanh cửa sổ. Quá trình hạ thấp độ cao sẽ diễn ra đầy rung lắc, và trong một khoảng thời gian ngắn, liên lạc với mặt đất sẽ bị gián đoạn.
Khi đó, tàu Orion sẽ ở độ cao khoảng 8.077m trên Thái Bình Dương, nhưng vẫn lao xuống với vận tốc khoảng 523km/h. Các thiết bị kích nổ sẽ kích hoạt để mở bộ dù đầu tiên, gồm ba dù phụ phía trước có đường kính khoảng 2.1m.
Ở độ cao 7.620m, hai dù lớn hơn với đường kính khoảng 7m sẽ được bung ra để ổn định tàu trước khi thả dù chính ở độ cao 2.896m, khi vận tốc giảm xuống còn khoảng 209km/h.
Hệ thống dù chính phức tạp hơn: trước tiên, ba dù dẫn đường kính 3.4m sẽ được thả ra, kéo theo ba dù chính khổng lồ, mỗi chiếc rộng 35.3m và nặng khoảng 140kg.
Khoang phi hành đoàn Orion sẽ treo cách các dù này khoảng 81m.
Các dù chính sẽ giảm vận tốc xuống dưới 32 km/h, đủ an toàn để tàu tiếp nước xuống Thái Bình Dương ngoài khơi San Diego vào thời điểm dự tính.
Ngay sau đó, các đội cứu hộ sẽ triển khai nhiệm vụ. Trực thăng của Hải quân Mỹ từ tàu USS John P. Murtha sẽ thực hiện tìm kiếm và cứu nạn.
Các đội cứu hộ đã nhiều lần diễn tập cho tình huống này, bao gồm 12 cuộc thử nghiệm thu hồi với mô hình khoang tàu giả lập. Họ cũng đã thực hiện thành công trong thực tế với tàu Orion không người lái của Artemis I.
Theo kế hoạch, sau khi cửa khoang Orion được mở, phi hành đoàn Artemis II sẽ rời tàu, trong khi mô đun vẫn nổi trên mặt nước nhờ các thiết bị hỗ trợ nổi.
Thành công của nhiệm vụ này sẽ đưa các phi hành gia vào lịch sử và mở đường cho sứ mệnh Artemis 4, dự kiến đưa con người quay trở lại bề mặt Mặt Trăng vào cuối năm 2028, gần 60 năm sau lần cuối con người đặt chân lên đó.
Theo www.space.com
Một loài cá chỉ gồm toàn con cái, sinh sản mà không cần “trộn” gen từ con đực, về lý thuyết khó có thể tồn tại lâu dài. Thế nhưng, cá molly Amazon (Poecilia formosa) lại làm điều ngược lại: chúng đã duy trì quần thể ổn định suốt khoảng 100.000 năm.
Loài cá này sinh sản theo cơ chế đặc biệt gọi là “gynogenesis”, một dạng sinh sản đơn tính cái. Dù vẫn cần giao phối với cá đực thuộc loài khác để kích hoạt quá trình sinh sản, nhưng phần ADN của con đực không được truyền lại. Con non sinh ra gần như là bản sao của cá mẹ.
Cách sinh sản này giúp cá molly Amazon nhân số lượng nhanh chóng mà không phụ thuộc vào việc tìm kiếm bạn tình cùng loài. Tuy nhiên, chính cơ chế đó lại đặt ra một vấn đề lớn.
Trong sinh học tiến hóa, sinh sản vô tính thường bị coi là “con dao hai lưỡi”. Không có sự trao đổi và tái tổ hợp gen như ở sinh sản hữu tính, các đột biến có hại sẽ dần tích tụ qua từng thế hệ. Theo nhiều mô hình, một loài như vậy thường chỉ tồn tại tối đa khoảng 10.000 năm trước khi suy yếu và biến mất.
Điều khiến giới khoa học bối rối là cá molly Amazon không đi theo kịch bản này. Dù không có sự pha trộn di truyền từ hai cá thể, chúng vẫn duy trì được sự ổn định về mặt di truyền trong thời gian dài gấp nhiều lần dự đoán.
Nghịch lý ấy đã tồn tại suốt nhiều thập kỷ, cho đến khi các nghiên cứu di truyền gần đây bắt đầu hé lộ cơ chế giúp loài cá “toàn con cái” này tránh được cái kết tưởng chừng không thể tránh khỏi.
“Tự dọn dẹp” gen để không tuyệt chủng
Lời giải cho nghịch lý tồn tại của cá molly Amazon đến từ một cơ chế di truyền ít được chú ý: “chuyển đổi gen”. Nghiên cứu mới cho thấy, loài cá này có khả năng chủ động sửa chữa hoặc loại bỏ những đoạn ADN bị lỗi, thay vì để chúng tích lũy qua nhiều thế hệ.
Cụ thể, khi xuất hiện đột biến có hại, một đoạn ADN trên nhiễm sắc thể sẽ được thay thế bằng bản sao “lành” từ nhiễm sắc thể tương ứng. Quá trình này giúp làm sạch bộ gen, hạn chế sự tích tụ sai sót di truyền, nguyên nhân chính khiến nhiều loài sinh sản vô tính suy yếu theo thời gian.
Điểm đáng chú ý là cơ chế này ở cá molly Amazon hoạt động gần giống với quá trình tái tổ hợp gen ở sinh sản hữu tính. Dù không có sự kết hợp giữa ADN của bố và mẹ, loài cá này vẫn tạo ra mức độ đa dạng di truyền nhất định, đủ để chọn lọc tự nhiên tiếp tục phát huy vai trò.
Nói cách khác, chúng không “đứng yên” về mặt di truyền như nhiều giả thuyết trước đây, mà vẫn có khả năng tự điều chỉnh để thích nghi với môi trường.
Các nhà khoa học cho biết, tần suất xuất hiện đột biến ở cá molly Amazon không thấp hơn các loài khác. Sự khác biệt nằm ở chỗ chúng xử lý những đột biến đó hiệu quả hơn, thay vì để chúng tích tụ và gây hại.
Phát hiện này không chỉ giúp giải thích vì sao loài cá toàn con cái có thể tồn tại suốt 100.000 năm, mà còn mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới. Việc hiểu rõ cơ chế “tự sửa gen” có thể mang lại ứng dụng trong nông nghiệp, công nghệ sinh học, thậm chí cả y học.
Một trong những gợi ý đáng chú ý là trong nghiên cứu ung thư. Đây là căn bệnh liên quan đến sự nhân bản của các tế bào mang đột biến.
Nếu có thể kiểm soát hoặc loại bỏ đột biến theo cách tương tự cá molly Amazon, các nhà khoa học kỳ vọng có thể tìm ra hướng tiếp cận mới để làm chậm hoặc ngăn chặn sự phát triển của bệnh.
Theo Viện Hàn lâm Khoa học - Công nghệ Việt Nam, ung thư hạch (u lympho) là bệnh lý ác tính của hệ bạch huyết, xảy ra khi các tế bào lympho phát triển bất thường và mất kiểm soát.
Điều đáng nói là bệnh thường khởi phát âm thầm với những biểu hiện dễ bị bỏ qua như nổi hạch không đau, mệt mỏi hay sụt cân. Dù y học đã có nhiều tiến bộ trong điều trị, hiệu quả vẫn khác nhau rõ rệt giữa các bệnh nhân.
Nguyên nhân được cho là liên quan đến sự khác biệt về gen và tình trạng hoạt động của hệ miễn dịch, những yếu tố chưa được hiểu đầy đủ, đặc biệt trên bệnh nhân Việt Nam.
Trong những năm gần đây, nghiên cứu ung thư hạch đang dần chuyển hướng từ điều trị triệu chứng sang tìm hiểu “gốc rễ” của bệnh ở cấp độ tế bào và di truyền.
Tế bào gốc tạo máu CD34+ là nguồn sinh ra các tế bào miễn dịch cùng với các tế bào như tế bào tua và đại thực bào được xem là những mắt xích quan trọng.
Bên cạnh đó, các gen điều hòa miễn dịch như A20 hay CYLD có thể đóng vai trò quyết định trong việc bệnh tiến triển ra sao và đáp ứng điều trị như thế nào. Tuy nhiên, mối liên hệ giữa đột biến gen, chức năng tế bào miễn dịch và cơ chế sinh bệnh vẫn còn là khoảng trống lớn.
Xuất phát từ thực tế đó, PGS.TS. Nguyễn Thị Xuân và nhóm nghiên cứu Viện Sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu vai trò của một số gen điều hòa chức năng tế bào gốc CD34+ và tế bào tua phục vụ công tác điều trị bệnh ung thư hạch".
Nghiên cứu tập trung giải mã các biến đổi gen trên tế bào CD34+ và làm rõ vai trò của các gen điều hòa trong ung thư hạch. Bằng cách kết hợp công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới và chỉnh sửa gen hiện đại, nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ cơ chế bệnh, mở ra hướng tiếp cận điều trị cá thể hóa phù hợp với đặc điểm di truyền của từng bệnh nhân, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị trong tương lai.
Từ phát hiện gen đến gợi mở điều trị trúng đích
Một trong những điểm nổi bật của nghiên cứu là việc giải trình tự hệ gen trên tế bào gốc CD34+, nhóm tế bào rất hiếm nhưng lại được xem là “khởi nguồn” của hệ miễn dịch.
Từ đó, nhóm nghiên cứu đã phát hiện nhiều biến thể gen liên quan trực tiếp đến ung thư hạch, trong đó đáng chú ý là các gen như NCF1, MMP9, VDR và đặc biệt là CNN2, MUC4 những gen xuất hiện với tần suất cao ở bệnh nhân.
Các kết quả này giúp làm rõ hơn bức tranh di truyền của bệnh vốn còn nhiều khoảng trống nhất là trên người Việt Nam.
Nghiên cứu cho thấy, khi hai gen CNN2 và MUC4 hoạt động ở mức thấp, bệnh có xu hướng tiến triển nặng hơn, kèm theo các dấu hiệu như phản ứng viêm tăng hoặc rối loạn các chỉ số máu.
Điều này mở ra khả năng sử dụng các gen này như “tín hiệu cảnh báo sớm”, giúp bác sĩ nhận diện nhóm bệnh nhân nguy cơ cao để có hướng điều trị phù hợp hơn.
Đáng chú ý, việc tập trung vào tế bào CD34+ thay vì chỉ nghiên cứu trực tiếp trên tế bào khối u đã giúp phát hiện những biến thể gen “ẩn” mà trước đây ít được chú ý. Đây được xem là bước tiến quan trọng, góp phần tiếp cận ung thư hạch từ giai đoạn sớm nhất của quá trình hình thành bệnh.
Theo PGS.TS. Nguyễn Thị Xuân, chính những khác biệt này lý giải vì sao có bệnh nhân đáp ứng điều trị tốt trong khi bệnh nhân khác lại tiến triển nặng hơn. Từ hiểu biết về vai trò của các gen trong hoạt động của hệ miễn dịch, nhóm có thêm cơ sở hướng tới nghiên cứu giải pháp phù hợp hơn cho từng bệnh nhân.
Đặc biệt, nghiên cứu đã chỉ ra rằng gen A20 đóng vai trò như một “công tắc” điều khiển hoạt động của tế bào miễn dịch. Khi gen này hoạt động bất thường, khả năng nhận diện và tiêu diệt tế bào ung thư của tế bào tua và đại thực bào bị ảnh hưởng rõ rệt.
Ngược lại, nếu điều chỉnh được hoạt động của gen A20, hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư có thể được cải thiện.
Một phát hiện đáng chú ý khác là sự khác biệt trong tác động của thuốc hóa trị. Nghiên cứu cho thấy, một số thuốc như Doxorubicin không chỉ tiêu diệt tế bào ung thư mà còn “kích hoạt” hệ miễn dịch tham gia vào quá trình này.
Đặc biệt, khi kết hợp với các thuốc nhắm vào đường tín hiệu như Everolimus, hiệu quả điều trị có thể được tăng cường ở những bệnh nhân có bất thường gen nhất định. Đây là cơ sở quan trọng cho việc phát triển các phác đồ điều trị kết hợp, cá thể hóa theo từng bệnh nhân.
Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng làm rõ vai trò của gen CNN2 trong việc điều hòa hoạt động của tế bào tua, một trong những “chiến binh” quan trọng của hệ miễn dịch. Gen này ảnh hưởng đến nhiều quá trình như viêm, chết tế bào và khả năng đáp ứng miễn dịch, cho thấy tiềm năng trở thành mục tiêu mới trong điều trị.
Các kết quả đã được công bố trên nhiều tạp chí khoa học uy tín trong và ngoài nước, góp phần khẳng định chất lượng và tính hội nhập quốc tế của công trình. Đồng thời, đề tài cũng tham gia đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu trình độ cao, tạo nền tảng cho các hướng nghiên cứu tiếp theo.
Việc giải mã các biến đổi gen trong nhóm tế bào này không chỉ giúp làm rõ cơ chế hình thành bệnh mà còn mở ra hướng điều trị trúng đích, cá thể hóa cho từng bệnh nhân trong tương lai.
