13 המדענים הצעירים מ"פארק המדע" והניסוי שהם מתכננים בחלל !

בתמונת השער: יהלי חגי ואריאל ריבלוב במהלך ההכנות, בדרך לתחנת החלל..

כבר בתחילת כתה ח' הוצב האתגר הזה בפני תלמידי חטיבת הביניים בשכבת ט' בכיתה המדעית בקריית החינוך השש שנתית "פארק המדע".

בשעתו החלו לקחת חלק בפרויקט ספייסלאב רמון ועתה – לאחר תחרות פנים כיתתית בין רעיונות שונים, נבחרה הקבוצה עליה נספר, אשר תתחרה ב17.1 בגמר ספייסלאב כדי לזכות להטיס ניסוי מדעי שתכננו לחלל.

וכיאות למדענים דייקנים, הם העדיפו לענות לשאלותיי בכתב ("כדי שיהיה מדוייק וברור") ולהלן מה שסיפרו על עצמם ועל הניסוי...

הדרך שעברנו:

 מתחילת דרכנו בפרויקט, הכינו אותנו לרגע הזה, לגמר הגדול. כל כיתה ח' תרגלנו את המיומנות שלנו בעשיית פרויקטים ומשימות, עבודת צוות, חשיבה מחוץ לקופסא, יצירתיות והתמדה. בכיתה ט', התחלנו לעבוד עם המנטורית שלנו, חן אורנשטיין, והמורה המלווה, נוי ארליך, מורה למדעים בבית הספר, על מה שהתכוננו אליו כל כך הרבה זמן, הניסויים לחצי גמר. כל הכיתה התחלקה לקבוצות, וכל קבוצה חשבה על ניסוי שישתתף בתחרות הכיתתית של חצי הגמר, שבה יבחר הניסוי שיעלה לגמר. עבדנו על כל התוצרים שלנו בצורה מקוונת דרך זום מה שהקשה מאוד על תהליך העבודה. בחצי הגמר השתתפו שופטים מכובדים, וביניהם אבי בלסברגר, ראש סוכנות החלל הישראלית. בנוסף, נוכח באירוע גם האסטרונאוט הישראלי, איתן סטיבה.

לאחר שהניסוי המנצח נבחר ועלה לגמר, התחלנו לעבוד במרץ על ההכנות לגמר הגדול, שמתקיים ב-17/1/21. 

מימין לשמאל בשורה הראשונה ולאחריה השניה:

אריאל ריבלוב, טל אלירז, אביב בירן, שיר ויקס, עמית אשכנזי, דניאלה קגן

הניסוי:

ישנה קבוצה גדולה של מולקולות המבצעות תפקידים רבים בגופם של היצורים החיים ושמה חלבונים. תפקידם של החלבונים הוא בניית רקמות, הובלת מזון וחמצן בדם אל התאים, ויסות תהליכים כימיים ועוד.

בניסוי שלנו, בחרנו להתמקד במשקע החלבוני בטא עמילואיד, שהוא מקטע של החלבון app. תפקידו של חלבון ה-app בתא אינו ידוע אך מחקרים הוכיחו שהוא הכרחי למגוון תפקודים שונים בתא. כאשר החלבון מסיים את תפקידו בתא, הוא יוצא מהתא, נחתך על ידי אנזימים ומתפרק. לעיתים ישנם מצבים שהאנזימים חותכים אותו במקומות הלא נכונים, דבר שגורם לחלבון להפוך לחלבון אחר בשם בטא עמילואיד.

 חלבון בטא עמילואיד הוא הגורם למחלות תפקודיות רבות ביניהן אלצהיימר, פרקינסון ועוד.

חלבונים מורכבים מחומצות אמינו המחוברות בשרשרת יחד. ישנן חומצות אמינו שלא מחוברות אחת לשנייה. בין חומצות האמינו יש קשרים של משיכה או דחייה על ידי קשרי מימן. קשרים אלה גורמים לקיפולים בחלבון אשר משפיעים על תכונות החלבון.

דנטורציה הוא תהליך בו יש פירוק של קשרי המימן בחלבונים, דבר הגורם להפרדה של הקפלים בחלבון. בשלבה הסופי של הדנטורציה, החלבון מתיישר והופך לשרשרת חומצות אמינו אחת ארוכה. תהליך זה יכול לגרום לאובדן של חלק מתכונות החלבון. בניסוי, אנחנו רוצים לגרום לחלבון הבטא עמילואיד ולחלבון נוסף (s100a9) לעבור תהליך זה, ולאחר מכן להשוות ביניהם.

הדנטורציה יכולה להרוס את החלבונים שמזיקים לנו (החלבונים של הבטא עמילואיד). בכדור הארץ לא משתמשים בדנטורציה בשביל להרוס חלבונים מכיוון שהדנטורציה תהרוס גם חלבונים חשובים במוח בהם אין לנו מטרה לפגוע.

שאלת המחקר שלנו היא ״מהי השפעת מיקרו-כבידה על קצב ויעילות הדנטורציה של חלבון העמילואיד ושל חלבון בקרה בהשוואה לתהליך במצב של כבידה?״

השערתנו היא שבחלל, קצב פירוק החלבונים הוא שונה בין סוגי החלבונים. במידה וההשערה שלנו נכונה, יהיה ניתן לשלוח אנשים לחלל לטיפול במחלה על ידי דנטורציה אשר תהרוס את החלבונים שמזיקים לנו (החלבונים של הבטא עמילואיד) מבלי לפגוע בחלבונים האחרים במוח. השערתנו מבוססת על מחקרים קודמים על דנטורציה בחלל בהם ראינו שהדנטורציה קורית לאט יותר בתנאי מיקרו כבידה.

הניסוי שלנו חשוב והכרחי מכיוון שתוצאות הניסוי שלנו יוכלו למצוא כיוונים חדשים לריפוי מחלות שנוצרות כתוצאה מהתגבשות של חלבונים, כמו אלצהיימר. נכון לשנת 2018 אלצהיימר היה הגורם השישי הכי נפוץ למוות בארה"ב, ותוצאות הניסוי יכולות להוביל לפריצת דרך בתחום ולהצלת חיי אדם. כיום התרופות המטפלות באלצהיימר אינן מרפאות אלא רק מאיטות את ההידרדרות, דוחות ירידה תפקודית ודוחות את הזמן שבו המטופל מתחיל להיות מרותק.

בתמונה: ליהיא פייטלמן, יובל טל , אמיר פרנקל , אדם משה

המנחה (מנטורית) של הקבוצה מטעם "קרן רמון" מספרת:

שמה הוא חן אורנשטיין, והיא עבדה בהייטק בתור מנהלת מוצר עד שהחליטה "לעבוד במשהו חינוכי יותר" והצטרפה לצוות המנחים של הקרן.

וכך אמרה לנו: יכול להיות שאני חולה במחלת הילד המושלם אבל אלו התלמידים הכי מבריקים ובולדוזרים שפגשתי אי פעם. כל הניסוי שלהם לחלוטין. הם חשבו על הרעיון, מצאו את הפרופסורים והדוקטורים שמלווים אותנו, המעבדות שעובדות איתנו והחומרים שאנחנו צריכים לניסוי.

אני לא חושבת שיש הרבה תלמידים בכיתה ט' שהיו יכולים לעשות את מה שהם עושים בתור קבוצה"!.

מנהל "קרן רמון" הנס ציוני רן  שלם מספר על הפרוייקט

תכנית ספייסלאב- התכנית היחידה בישראל ששולחת ניסויים של תלמידים מישראל לחלל. התכנית מיועדת לתלמידי חט"ב, הממשיכים את דרכו ומורשתו של אל"מ אילן רמון ז"ל.

התכנית מתפרסת על פני שנתיים, במהלכן כיתות התכנית זוכות לליווי על בסיס שבועי של מנטור מטעם קרן רמון, המפגש קבוע במערכת השעות השבועית של בית הספר. לצד המנטור מלווה מורה למדעים מצד בית הספר, העובר ע"י קרן רמון הכשרה בנושא החלל ופדגוגיית התכנית הייחודית. במהלך התכנית התלמידים מבצעים 7 משימות ע"ש חברי צוות הקולומביה ולצידן זוכים לסיורים אקסקלוסיביים בתעשיית החלל בישראל.

לחלל יש יכולת יוצאת דופן לעורר בתלמידים מוטיבציה לחלום הכי רחוק. התלמידים זוכים למפגשים המעשירים את הידע שלהם בתחום המדעים והחלל בפרט, דרך שיטת "למידה מבוסס פרויקטים", המחייבת אותם להיות אקטיביים בתהליך הלמידה. התכנית מכשירה לפיתוח יכולות המדעיות לתכנון ויישום ניסוי העומד בסטנדרטים של NASA.

לצד הפן המדעי, ניתן דגש מרכזי לבניית מיומנויות ומתודות עבודה שנותנות מקפצה לילדים: יכולת תחקור אישי וקבוצתי, העברת פרזנטציות, התייעצות עם מומחים מהאקדמיה ותעשיית החלל, ניהול משימות באופן מיטבי וחלוקת תפקידים בקבוצה.

כל כיתות התכנית זוכות להציג את הניסויים שלהן באירוע הגמר, אירוע ארצי החוגג את חקר החלל, בנוכחות אלפי אנשים. אסטרונאוטים, שרי ממשלה, בכירים מנאס״א, נציגים מסוכנות החלל הישראלית וסוכנויות החלל המובילות בעולם - כל אלו הם השופטים בגמר רמון ספייסלאב.

עם שיבת הניסוי מתחנת החלל הבינלאומית, לאחר שתופעלו ע"י אסטרונאוטים, התוצאות מועברות לאנליזה ועבודות חקר אשר תוצאותיהן מתפרסמות בכתבי עת ואתרים מדעיים.