Il missile Antares e la capsula Cygnus diretti alla Stazione Spaziale Internazionale il 9 febbraio 2020, sono stati portati in posizione verticale su un trampolino di lancio presso il Wallops Flight Facility della NASA in Virginia.
(Immagine: © NASA / Aubrey Gemignani)
La NASA sta lanciando una manciata di rifornimenti dell'equipaggio e merci scientifiche alla Stazione Spaziale Internazionale domenica (9 febbraio) dalla Wallops Flight Facility della NASA in Virginia.
Arroccato su un razzo di Antares ci sarà un veicolo spaziale Northrop Grumman Cygnus, e nascosto all'interno sarà di circa 8.000 libbre. (3.600 chilogrammi) di forniture e hardware. La capsula porterà rifornimenti per l'equipaggio che attualmente vive sulla stazione spaziale.
A bordo del veicolo spaziale ci saranno anche una varietà di esperimenti e attrezzature di ricerca. Ciò supporterà le indagini su argomenti tra cui colture di tessuti e cellule e biocarburanti.
Nelle foto: Il razzo Antares lancia la nave mercantile Cygnus NG-12 alla stazione spaziale
Laboratorio di biologia mobile
Un nuovo laboratorio di biologia in miniatura è diretto alla stazione spaziale sulla capsula Cygnus. Soprannominato Mobile SpaceLab, il sistema è un progetto di dimostrazione tecnologica che gli scienziati sperano di poter dimostrare un nuovo modo di condurre esperimenti in orbita. Questo perché Mobile SpaceLab è una struttura di coltura di tessuti e cellule progettata per funzionare in modo autonomo, eseguendo un esperimento per un massimo di un mese senza utilizzare il prezioso tempo dell'astronauta.
Sviluppato da HNu Photonics, una società di ingegneria con sede alle Hawaii, Mobile SpaceLab offrirà ai ricercatori una piattaforma automatizzata ad inversione rapida per condurre esperimenti di biologia all'avanguardia nella microgravità. La struttura è gestita a distanza dagli equipaggi a terra e l'automazione consente ai ricercatori di osservare le funzioni cellulari con una tecnica chiamata microscopia.
La capacità di osservare le colture cellulari nella microgravità fornirà ai ricercatori dati in tempo reale su come i tessuti si comportano nello spazio. La microgravità imita meglio il comportamento di una cellula nel corpo umano rispetto a qualsiasi ambiente artificiale sul terreno.
Durante questa missione iniziale, il team sta inviando cellule di neuroblastoma, un tipo di tumore delle cellule nervose. Nello specifico, l'esperimento studierà come maturano le cellule, che i biologi chiamano differenziazione cellulare e come la microgravità influisce su quel processo.
"La gravità è una forza fondamentale a cui siamo tutti sottoposti qui sulla Terra", ha detto Devin Ridgley, capo scienziato dello Scorpione-V, durante una conferenza stampa della NASA tenutasi il 29 gennaio. "Può avere un effetto drastico su come un la cellula si differenzia, il che influenza l'organizzazione e la comunicazione cellulare e può portare al declino cognitivo ". Ha aggiunto che l'esperimento potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio gli effetti dei viaggi nello spazio sul cervello.
I batteri nello spazio
Un team dell'Università dell'Alaska invierà un lotto di batteri E. coli geneticamente modificati alla stazione spaziale. Qui sulla Terra, gli organismi possono produrre un composto chiamato isobutene, che è un precursore della plastica e della gomma e può essere usato da solo come biocarburante.
Questi batteri possono produrre isobutene nutrendosi di acque reflue, letame e disordine lasciato dai raccolti di mais. Quindi, l'uso di batteri per produrre il materiale sarebbe in netto contrasto con gli attuali metodi di produzione dell'isobutene, che richiedono reazioni chimiche ad alta energia e ingredienti contenenti petrolio.
Ma i batteri producono solo quantità molto ridotte del composto, quindi i ricercatori vogliono identificare il modo in cui gli organismi producono isobutene, nella speranza di aumentare geneticamente i tassi di produzione. Per capire meglio come funziona questo processo, i ricercatori esamineranno un gruppo di E. coli geneticamente migliorato e studieranno l'efficacia con cui i batteri producono isobutene rispetto alle loro controparti terrestri.
L'attività metabolica dei batteri cambia nella microgravità, quindi i ricercatori stanno provando a testare se i batteri producono più o meno isobutene nello spazio. Se gli scienziati comprendono come i batteri producono isobutene, possono ingegnerizzare geneticamente batteri più efficienti, riducendo la necessità di processi chimici ad alta intensità energetica. Ciò alla fine ridurrà l'inquinamento ambientale, hanno detto i ricercatori.
Perdita ossea nello spazio
Milioni di americani perdono la massa ossea ogni anno a causa di uno squilibrio del rimodellamento osseo, quando il corpo non produce nuovo osso tanto rapidamente quanto assorbe l'osso più vecchio. La malattia, chiamata osteopenia, è l'inizio dell'osteoporosi. Le nostre ossa hanno un processo attraverso il quale si formano e dissolvono in modo naturale la materia ossea allo stesso modo, ma a volte questo processo esce dalla botta.
Gli squilibri possono verificarsi quando il corpo è stressato, come quello che succede nella microgravità. Quindi, gli scienziati vogliono utilizzare la stazione spaziale per sviluppare trattamenti per mitigare questi effetti, sia sulla Terra che nello spazio.
"Gli astronauti perdono dall'1 al 2,5% della loro massa ossea al mese", ha dichiarato Louis Kidder, biologo osseo dell'Università del Minnesota e co-investigatore del progetto, durante la conferenza stampa. "Ci vorrebbe un anno con l'osteoporosi."
Ha aggiunto che l'ambiente di microgravità della stazione spaziale consente una migliore comprensione di come le cellule ossee rispondono a quantità variabili di forza gravitazionale. Il gruppo invierà osteoblasti (cellule ossee) per studiare come reagiscono alla microgravità, confrontando quel risultato con il comportamento di un gruppo terrestre.
Le celle a terra saranno in un dispositivo di levitazione magnetica che simulerà le condizioni dello spazio. Se si rivelerà un simulatore efficace, potrebbe aiutare i ricercatori qui sulla Terra a comprendere meglio la perdita ossea e consentire loro di sviluppare più terapie per mitigare la perdita, senza la necessità di un razzo.
"La perdita di osso nella microgravità è accelerata rispetto alla Terra", ha detto Bruce Hammer, radiologo dell'Università del Minnesota e co-investigatore del progetto, durante la conferenza stampa. "Con questo [esperimento], possiamo esaminare i meccanismi e le possibili terapie".
Più scienza
Questo è solo un esempio delle indagini di ricerca avviate a bordo di Cygnus. Un nuovo esperimento di crescita delle piante esaminerà come i piselli, noti anche come piselli dagli occhi neri e fagioli comuni crescono nella microgravità, come parte dei continui sforzi della NASA per coltivare il cibo nello spazio.
Un altro nuovo studio testerà come le radiazioni e la microgravità influenzano la relazione tra un virus e il batterio che infetta. I ricercatori sperano che questo studio porti a nuovi trattamenti antibatterici.
Cygnus effettuerà anche un nuovo esperimento antincendio, chiamato Saffire IV, che studierà come crescono e reagiscono le fiamme in una varietà di pressioni e concentrazioni di ossigeno. Precedenti iterazioni di questo esperimento hanno esaminato il modo in cui le fiamme si diffondono attraverso materiali specifici che potrebbero essere trovati su un veicolo spaziale. Questo esperimento lo spingerà oltre testando l'infiammabilità a pressioni più basse e concentrazioni di ossigeno più elevate, per imitare più da vicino le condizioni dello spazio. L'esperimento testerà anche i metodi per rilevare gli incendi e per ripulire le loro conseguenze.
Questo è il secondo volo Cygnus con contratto di Northrop Grumman's Commercial Resupply Services 2 ed è la prima consegna di merci alla stazione spaziale quest'anno. Puoi guardare il lancio qui a Space.com domenica (9 febbraio), con blastoff previsto per le 17:39 EST (2239 GMT).
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