Ciencia a bordo de la misión de carga de SpaceX-22
La vigesimosegunda (22ª) misión de reabastecimiento de carga de SpaceX que lleva investigaciones científicas y demostraciones de tecnología se lanza a la Estación Espacial Internacional desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en la Florida después del 3 de junio. Los experimentos incluyen estudiar cómo los osos de agua toleran el espacio, aprender si la microgravedad afecta las relaciones simbióticas, analizar la formación de cálculos renales, y más.
Los aspectos más destacados de las cargas útiles en esta misión de reabastecimiento incluyen:
Los osos de agua toman espacio
Los tardígrados, conocidos como osos de agua debido a su apariencia bajo un microscopio y su hábitat común en el agua, son criaturas diminutas que toleran ambientes más extremos que la mayoría de las formas de vida. Eso los convierte en un organismo modelo para estudiar la supervivencia biológica en condiciones extremas en la Tierra y en el espacio. Además, los investigadores han secuenciado el genoma del tardígrado Hypsibius ejemplaris y han desarrollado métodos para medir cómo las diferentes condiciones ambientales afectan la expresión del gen tardígrado. Cell Science-04 caracteriza la biología molecular de la supervivencia a corto plazo y multigeneracional de los osos de agua, identificando los genes implicados en la adaptación y supervivencia en entornos de alto estrés.
Los resultados podrían mejorar la comprensión de los factores de estrés que afectan a los humanos en el espacio y apoyar el desarrollo de contramedidas. “Los vuelos espaciales pueden ser un entorno realmente desafiante para los organismos, incluyendo a los humanos, quienes han evolucionado a las condiciones de la Tierra”, dice el investigador principal Thomas Boothby. "Una de las cosas que realmente estamos interesados en hacer es comprender cómo los tardígrados sobreviven y se reproducen en estos entornos para ver si podemos aprender algo de los trucos que están usando para adaptarlos y proteger a los astronautas".
Calamares simbióticos y microbios en microgravedad
UMAMI examina los efectos de los vuelos espaciales sobre las interacciones químicas y moleculares entre los microbios beneficiosos y sus huéspedes animales. Los microbios juegan un papel importante en el desarrollo normal de los tejidos animales y en el mantenimiento de la salud humana. “Los animales, incluyendo los humanos, dependen de nuestros microbios para mantener un sistema digestivo e inmunológico saludable”, dice el investigador principal de UMAMI, Jamie Foster. “No entendemos completamente cómo los vuelos espaciales alteran estas interacciones beneficiosas. El experimento UMAMI utiliza un calamar bobtail que brilla en la oscuridad para abordar estos importantes problemas de la salud animal ".
El calamar bobtail, Euprymna scolopes, es un modelo animal que se utiliza para estudiar las relaciones simbióticas entre dos especies. Esta investigación ayuda a determinar si el vuelo espacial altera la relación mutuamente beneficiosa, lo que podría apoyar el desarrollo de medidas de protección y mitigación para preservar la salud de los astronautas en misiones espaciales de larga duración. El trabajo también podría conducir a una mejor comprensión de las complejas interacciones entre los animales y los microbios beneficiosos, incluyendo las vías nuevas que los microbios utilizan para comunicarse con los tejidos animales. Dicho conocimiento podría ayudar a identificar formas de proteger y mejorar estas relaciones para la salud humana y el bienestar en la Tierra.
Ultrasonido in situ
Butterfly IQ Ultrasound demuestra el uso de un ultrasonido portátil junto con un dispositivo informático móvil en microgravedad. La investigación recopila comentarios de la tripulación sobre la facilidad de manejo y la calidad de las imágenes de ultrasonido, incluida la adquisición, visualización y almacenamiento de imágenes.
"Este tipo de tecnología comercial lista para usar podría proporcionar importantes capacidades médicas para futuras misiones de exploración más allá de la órbita terrestre baja, donde no se dispone de apoyo terrestre inmediato", dice Kadambari Suri, gerente de integración de la demostración de tecnología Butterfly IQ "La investigación también examina qué tan efectivas son las instrucciones justo a tiempo para el uso autónomo del dispositivo por parte de la tripulación ". La tecnología también tiene aplicaciones potenciales para la atención médica en entornos remotos y aislados de la Tierra.
Desarrollando mejores controladores de robots
Pilote, una investigación de la Agencia Espacial Europea (ESA) y el Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), prueba la efectividad de la operación remota de brazos robóticos y vehículos espaciales utilizando realidad virtual e interfaces basadas en hápticos, o toque y movimiento simulado. Las pruebas de la ergonomía para controlar los brazos robóticos y las naves espaciales deben realizarse en microgravedad, porque los diseños de las pruebas realizadas en la Tierra utilizarían principios ergonómicos que no se ajustan a las condiciones experimentadas en una nave espacial en órbita. Pilote compara tecnologías nuevas y existentes, incluyendo las desarrolladas recientemente para la teleoperación y otras utilizadas para pilotar las naves espaciales Canadarm2 y Soyuz. La investigación también compara el desempeño de los astronautas en tierra y durante misiones espaciales de larga duración. Los resultados podrían ayudar a optimizar la ergonomía de las estaciones de trabajo en la estación espacial y los futuros vehículos espaciales para misiones a la Luna y Marte.
Protegiendo los riñones en el espacio y en la Tierra
Algunos miembros de la tripulación exhiben una mayor susceptibilidad a los cálculos renales durante el vuelo, lo que podría afectar su salud y el éxito de la misión. La investigación de Kidney Cells-02 utiliza un modelo de células de riñón en 3D (o chip de tejido) para estudiar los efectos de la microgravedad en la formación de microcristales que pueden conducir a cálculos renales. Es parte de la iniciativa Tissue Chips in Space, una asociación entre el Laboratorio Nacional de los EE. UU. de la Estación Espacial y el Centro Nacional de Ciencias Traslacionales Avanzadas de los Institutos Nacionales de Salud (NCATS), para analizar los efectos de la microgravedad en la salud humana y traducirlos en mejoras en la Tierra. Esta investigación podría revelar vías críticas de desarrollo y progresión de la enfermedad renal, lo que podría conducir a terapias para tratar y prevenir cálculos renales para los astronautas y para 1 de cada 10 personas en la Tierra que los desarrollan.
“Con este estudio, esperamos identificar biomarcadores o 'firmas' de cambios celulares que ocurren durante la formación de cálculos renales”, dice el investigador principal Ed Kelly. “Esto puede conducir a nuevas intervenciones terapéuticas. La razón para realizar este estudio en la estación espacial es que los microcristales se comportan de una manera similar a lo que sucede en nuestros propios riñones, lo que significa que permanecen suspendidos en los tubos del chip renal y no se hunden hasta el fondo, como lo hacen en los laboratorios de la Tierra."
Producir algodón más resistente
Las plantas de algodón que sobreexpresan un determinado gen muestran una mayor resistencia a los factores estresantes, como la sequía, y rinden un 20% más de fibra de algodón que las plantas sin esa característica en determinadas condiciones de estrés. Esta resistencia al estrés se ha relacionado tentativamente con tener un sistema de raíces mejorado que puede aprovechar un mayor volumen de suelo para obtener agua y nutrientes. Enfocando el algodón mejorado a través del cultivo en órbita (TICTOC) estudia cómo la estructura del sistema de raíces afecta la resiliencia de las plantas, la eficiencia del uso del agua y el secuestro de carbono durante la fase crítica del establecimiento de las plántulas. Los patrones de crecimiento de las raíces dependen de la gravedad, y TICTOC podría ayudar a definir qué factores ambientales y genes controlan el desarrollo de las raíces en ausencia de la gravedad.
El algodón se utiliza en una variedad de productos de consumo, desde ropa hasta sábanas y filtros de café, pero los efectos de su producción incluyen un uso significativo de agua y un uso intenso de productos químicos agrícolas. “Esperamos revelar las características de la formación del sistema de raíces que los criadores y científicos pueden apuntar para mejorar características como la resistencia a la sequía o la absorción de nutrientes, ambos factores clave en los impactos ambientales de la agricultura moderna”, dice el investigador principal Simon Gilroy. Una mejor comprensión de los sistemas de raíces del algodón y la expresión genética asociada podría permitir el desarrollo de plantas de algodón más robustas y reducir el uso de agua y pesticidas.
Energía adicional
Nuevos paneles solares se dirigen a la estación para aumentar la energía disponible para la investigación y otras actividades a bordo. El ISS Roll-out Solar Array (iROSA) está formado por paneles compactos, basados en tecnología previamente demostrada en la estación, que se abren como si se desenrollara una alfombra larga. La tripulación de la Expedición 65 está programada para comenzar los preparativos para complementar los paneles rígidos existentes de la estación este verano con el primer par de seis nuevas matrices.
Descargue fotos y videos de alta resolución de las investigaciones mencionadas en este artículo.
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Melissa Gaskill
Oficina de Investigación del Programa de la Estación Espacial Internacional
Centro Espacial Johnson
