Publicado: 
13 de noviembre de 2020

Crew-1: Experimentos fuera de este mundo en microgravedad

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Retrato oficial de Crew-1: De izquierda a derecha, los astronautas de la NASA Shannon Walker, Víctor Glover y Mike Hopkins, junto al astronauta Soichi Noguchi de la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA, por sus siglas en inglés).Crédito de la imagen: NASA

Expedición 1 y Crew-1 (Tripulación-1). Estas dos misiones históricas de la Estación Espacial Internacional, con 20 años de separación entre ellas, comparten los mismos objetivos: promover el avance científico de la humanidad usando la estación espacial para explorar más lejos de lo que nunca se ha llevado a cabo, al tiempo que ejecutan demostraciones de investigación y tecnología que benefician la vida en la Tierra.

Los astronautas de la NASA Shannon Walker, Víctor Glover y Mike Hopkins, junto al astronauta Soichi Noguchi de la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA, por sus siglas en inglés), se embarcarán en una misión histórica el 14 de noviembre de 2020 a bordo de la nave tripulada Dragon. La misión Crew-1 de la NASA será el primer vuelo tripulado certificado hacia la Estación Espacial Internacional, como parte del programa de tripulación comercial impulsado por la NASA. Los astronautas de Crew-1 y su compañera de la Expedición 64 de la NASA, Kate Rubins, realizarán cientos de estudios en microgravedad durante su misión, además de entregar nuevo hardware científico y experimentos llevados al espacio con ellos a bordo de la Dragon.

Durante su estancia de seis meses en órbita, los miembros de la tripulación completarán experimentos en microgravedad. Echa un vistazo a algunas de las investigaciones que irán a la estación espacial junto a Crew-1, y a las investigaciones científicas en las que trabajarán durante su estancia a bordo del laboratorio en órbita.

1. Jardinería espacial

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Plantas de rábano en su etapa media de crecimiento, en el hábitat de plantas terrestres durante las pruebas de verificación del experimento. El hábitat vegetal terrestre es idéntico al hábitat vegetal de la estación espacial.Créditos de imagen: Matthew Bates / Techshot, Inc.


Los astronautas de Crew-1 se convertirán en agricultores espaciales con la responsabilidad de cuidar del jardín de rábanos ubicado en una instalación conocida como Hábitat Vegetal Avanzado (APH, por sus siglas en inglés). Los investigadores trabajarán con rábanos en el experimento Hábitat Vegetal-02 como cultivo candidato con aplicaciones en vuelos espaciales para complementar las fuentes de alimento para los astronautas. Los rábanos tienen el beneficio de poseer un alto contenido nutricional y una tasa de crecimiento rápida, convirtiéndolos en una opción interesante para los futuros agricultores espaciales en misiones de largo plazo en la Luna o Marte. Como parte de los esfuerzos en curso para producir alimentos en el espacio, los astronautas de Crew-1 cultivarán rábanos en diferentes tipos de luz y suelos dentro del Hábitat Vegetal Avanzado. Los rábanos son genéticamente similares a la Arabidopsis, una planta que los científicos han estudiado con frecuencia en microgravedad.

2. Bioasteroide: micromineros en acción

La investigación Bioasteroide analiza la capacidad de las bacterias para descomponer la roca. Los microbios que interactúan con rocas tienen un gran potencial en la exploración espacial futura. Podrían ayudar a crear sistemas de soporte vital que usen regolito (un material similar al polvo y presente sobre la superficie de la Luna y otros planetas), descomponer rocas en el suelo para el cultivo de plantas y extraer minerales útiles de las rocas.

El equipo de la Expedición 64 trabajará en el experimento Bioasteroide para estudiar estas interacciones, y determinar si se producen cambios físicos y genéticos en las comunidades bacterianas en el espacio, también conocidas como biopelículas. Los resultados podrían ayudarnos a entender las interacciones físicas de líquidos, rocas y microorganismos y podrían mejorar la posibilidad de usar materiales encontrados localmente en futuras misiones para construir bases lunares o marcianas, requiriendo menos recursos enviados desde la Tierra, ahorrando así, espacio y combustible en el viaje. En resumen, los mineros microbianos son lo máximo.

3. Trajes de exploración espacial más frescos

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Kristine Davis, ingeniera de trajes espaciales del Centro Espacial Johnson de la NASA, llevando un prototipo terrestre de la nueva Unidad de Exploración de Movilidad Extravehicular de la NASA (xEMU). El traje xEMU mejora los trajes que se usaban anteriormente en la Luna durante la era Apolo y los que se usan actualmente para caminatas espaciales fuera de la Estación Espacial Internacional. Créditos de imagen: NASA / Joel Kowsky

Los icónicos trajes espaciales utilizados para caminar en la Luna y realizar caminatas espaciales en órbita se están modernizando. El traje espacial de la próxima generación, la Unidad de Movilidad Extravehicular de Exploración (xEMU, por sus siglas en inglés), será aún más fresco que su predecesor, tanto en apariencia como en términos de capacidad para regular la temperatura corporal del astronauta. El experimento de resistencia a la evaporación del traje espacial en vuelo (SERFE, por sus siglas en inglés) es una demostración tecnológica que se realizará en la estación para observar la eficacia de los múltiples componentes en la xEMU responsables de la regulación térmica, procesos de evaporación, y prevención de la corrosión de los trajes espaciales.
SERFE permitirá a los ingenieros determinar cómo afecta la microgravedad al rendimiento del bucle térmico y evaluar la respuesta de la prenda y la tecnología tras completar cientos de horas de uso en microgravedad. SERFE será sometido a 25 caminatas espaciales simuladas de ocho horas. Una vez que la campaña de pruebas se complete, volverá a la Tierra y será desmontado para realizar análisis de los materiales y evaluaciones de la calidad del agua. El experimento se llevará a cabo durante la misión de Crew-1.

4. Chips en el espacio

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Durante la Expedición 64, las investigaciones que utilizan tecnología de tejidos en un chip incluirán estudios sobre la pérdida muscular, la función pulmonar y la barrera hematoencefálica, todo en dispositivos del tamaño de una unidad flash USB. Crédito de imagen: Institutos Nacionales de la Salud

Crew-1 anticipa recibir entregas de muchos tipos de chips durante su misión. No nos referimos a los chips que puedes encontrar en tu hogar. Al contrario, el proyecto de Chips Tisulares en el Espacio es una iniciativa patrocinada por el Instituto Nacional de Salud para estudiar construcciones 3D que simulan la función de un órgano dentro de un dispositivo pequeño y compacto en entornos de microgravedad. Representan un gran salto en la capacidad de los científicos para probar cómo esas células responden al estrés, los fármacos y los cambios genéticos. Durante la Expedición 64, las investigaciones que utilizarán la tecnología del chip tisular incluirán estudios sobre la pérdida de masa muscular, la función pulmonar y la barrera hematoencefálica, todo ello en dispositivos del tamaño de una unidad flash USB. La iniciativa Chips Tisulares en el Espacio tiene por objeto comprender mejor el papel de la microgravedad en la salud humana y las enfermedades y traducir ese conocimiento a una mejor calidad de vida en la Tierra.

5. Una mejor dieta para una mejor salud

El vuelo espacial afecta nuestro cuerpo de muchas formas, incluyendo la función de nuestro sistema inmunológico. La investigación Fisiología Alimenticia documentará el efecto de las mejoras nutricionales en la función inmune y en la microbiota intestinal y cómo ayudan a la tripulación a adaptarse al vuelo espacial. Una comprensión más profunda de los efectos de los alimentos en la fisiología bajo microgravedad ayudará a los científicos a seguir optimizando la dieta del vuelo espacial y la salud de la tripulación.

6. Un experimento con corazón

La microgravedad afecta los tejidos cardíacos; algunos de los cambios pueden suponer un riesgo en futuras misiones espaciales de larga duración. Una investigación conocida como Corazón Cardenal fue diseñada para estudiar los cambios en las células y los tejidos cardiovasculares en microgravedad usando tejidos cardíacos artificiales (EHTs, por sus siglas en inglés). La investigación ayudará a establecer formas de predecir el riesgo cardiovascular previo al vuelo espacial. Este trabajo también ayudará a identificar cómo se desarrollan las enfermedades cardíacas en la Tierra y perfeccionar sus tratamientos. Además, promueve el potencial de los EHTs como mecanismos de evaluación de cambios sistémicos en personas enfermas frente a las sanas y proporcionar así nuevas estrategias para el desarrollo de contramedidas. La investigación Corazón Cardenal usará chips tisulares como para parte del estudio.

7. El ritmo de la vida

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Finsam Samson y Yujie Wang, miembros del equipo de estudiantes de Genes in Space-7. Crédito de imagen: Genes in Space

También se lanza a bordo del Dragon un experimento diseñado por estudiantes, denominado Genes en el Espacio-7. Mientras asistían a la escuela secundaria en Troy, Michigan, los estudiantes Finsam Samson y Yujie Wang propusieron un estudio sobre la función neuronal a bordo de la estación espacial como parte del concurso Genes en el Espacio. El experimento ganador de Samson y Wang tiene por objetivo entender mejor cómo el vuelo espacial afecta la función cerebral, permitiendo a los científicos resguardar la salud de los astronautas mientras se preparan para misiones de larga estadía en órbita baja terrestre y más allá.

El ritmo circadiano, también conocido como nuestro "reloj interno", dicta nuestros ciclos de sueño-vigilia e influye en la cognición. Las moscas de la fruta se dirigen a la estación espacial como los sujetos prueba del experimento Genes en el Espacio-7. Estas moscas, formalmente conocidas como Drosophila melanogaster, son un organismo modelo, esto significa que son sujetos comunes de estudio científico. Identificar los cambios en el material genético que influyen en el ritmo circadiano en microgravedad puede arrojar luz sobre procesos relevantes para la función cognitiva de un astronauta.