Publicado: 
16 de diciembre de 2020

Investigaciones de la Estación - Dobles dragones

La semana del 7 de diciembre, los miembros de la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional llevaron a cabo una amplia variedad de investigaciones, incluída la extracción de ADN microbiano, el crecimiento de cristales de proteínas y estudios de salud cardiovascular. La nave de carga Dragon de SpaceX en la misión de reabastecimiento de carga número 21 de la compañía llegó a la estación el lunes con una variedad de nuevas demostraciones de investigación y tecnología.

De los siete miembros de la tripulación actualmente a bordo cuatro pertenecen al Programa de Tripulación Comercial de la NASA, lo cual  aumenta el tiempo disponible de la tripulación para la ciencia en el laboratorio orbital. La estación espacial ha sido habitada de forma continua por humanos durante 20 años y ha apoyado muchos avances científicos durante ese tiempo. La estación proporciona una plataforma para la investigación de larga duración en microgravedad y para aprender a vivir y trabajar en el espacio, experiencia que apoya Artemis, el programa de la NASA para avanzar hacia la Luna y Marte.

SpaceX Cargo Dragon en aproximación a la estación espacial
La nave espacial de carga Dragon de SpaceX se acerca a la estación espacial mientras que ambos vehículos orbitan sobre el Océano Pacífico en las costas de México. Se puede observar una porción de la nave Crew Dragon de SpaceX atracada a la estación en la parte derecha superior de la imagen. 
Créditos: NASA

Aquí hay detalles sobre algunas de las investigaciones con microgravedad que se están llevando a cabo actualmente:

El estudio del ADN microbiano en el espacio

Durante la semana, la tripulación recogió muestras de superficies en la estación espacial, extrajo ADN y lo amplificó utilizando el miniPCR16 para una demostración de la Instalación Biomole. El próximo paso para los astronautas será la secuenciación del ADN. La instalación es parte del esfuerzo del Sistema de Cuidado de la Salud de la Tripulación (CHeCS)/Sistema de Salud Ambiental (EHS), que apoya futuras exploraciones, como las misiones de tránsito de Gateway y Marte, cuando devolver muestras a la Tierra para su análisis es menos factible. Esta demostración lleva a cabo análisis comparativos para la posible sustitución de los sistemas actuales de monitoreo microbiano a bordo de la estación espacial. Anteriormente, el Secuenciador Biomolecular demostró que la secuenciación de ADN en el espacio es factible. Además de identificar microbios en la estación espacial, la secuenciación de ADN en el espacio se puede utilizar para monitorear la salud de la tripulación, diagnosticar enfermedades e incluso ayudar a detectar vida basada en el ADN en otras partes del sistema solar.

El cultivo de cristales proteínicos a diferentes temperaturas

Las investigaciones sobre Crecimiento de Cristales de Proteínas a Temperatura Moderada y a Temperatura Baja de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón cultivan cristales de proteína de alta calidad en microgravedad. El Crecimiento de Cristales de Proteína a Temperatura Baja (Low Temp PCG) cristaliza las proteínas a 4 grados C y a Temperatura Moderada cristaliza las proteínas a 20 grados C, permitiendo a los investigadores examinar los efectos de la temperatura en la calidad del cristal. Los cristales se llevan de regreso a la Tierra para determinar las características de las estructuras proteicas que se utilizan para desarrollar productos farmacéuticos y explorar las funciones del cuerpo humano. Durante la semana, los miembros de la tripulación se prepararon para ejecutar pruebas para ambas investigaciones.

Hardware JAXA Moderate Temp PCG dentro de la estación espacial
El hardware para la investigación Crecimiento de Cristales de Proteína a Temperatura Moderada de JAXA en el laboratorio KIBO. Esta investigación cultiva cristales proteicos de alta calidad en microgravedad para determinar los detalles estructurales de las proteínas que se pueden utilizar para desarrollar productos farmacéuticos.
Créditos: NASA

La examinación del tejido cardíaco diseñado

La microgravedad causa cambios en el corazón humano muy similares a los observados en las enfermedades relacionadas con la edad en la Tierra. Estos cambios afectan los tejidos del corazón que realizan el trabajo, causando anomalías moleculares y estructurales que pueden conducir a la enfermedad. Cardinal Heart estudia estos cambios a nivel celular y tisular utilizando tejidos cardíacos diseñados (EHT). Los investigadores planean analizar los cambios en la expresión génica en cada uno de los tres tipos de células. Los resultados podrían ayudar a establecer medidas de detección para predecir el riesgo cardiovascular en humanos antes de los vuelos espaciales, y conducir a nuevos tratamientos para las personas con enfermedades cardíacas en la Tierra. Durante la semana, la tripulación preparo el hábitat para los tejidos cardíacos diseñados (EHT).

La astronauta Kate Rubins trabaja en el experimento Cardinal Heart
La astronauta Kate Rubins de la NASA hace un cambio del tejido para el experimento Cardinal Heart. Los resultados de este estudio podrían ayudar a establecer medidas de detección para predecir el riesgo cardiovascular en  humanos antes de los vuelos espaciales, y conducir a nuevos tratamientos para las personas con enfermedades cardíacas en la Tierra. 
Créditos: NASA

EL estudio de las arterias

La serie Vascular, un conjunto de estudios de la Agencia Espacial Canadiense (CSA), examina cómo el tiempo en microgravedad afecta a las arterias carótidas de los astronautas. Las arterias carótidas se encuentran en el cuello y ayudan a transportar sangre a la cabeza. La serie Vascular incluye Eco Vascular, para el cual los miembros de la tripulación recogen muestras de sangre, monitorean la presión arterial ambulatoria, y realizan ecografías en reposo y haciendo ejercicio. El estudio Envejecimiento Vascular también utiliza ecografía vascular y muestras de sangre, así como pruebas de tolerancia oral a la glucosa y sensores portátiles. Los resultados podrían proporcionar información sobre posibles contramedidas para ayudar a mantener la salud de los miembros de la tripulación en el espacio y mejorar la calidad de vida de las personas en la Tierra. La tripulación realizó una sesión de monitoreo de la presión arterial de 13 horas para Eco Vascular durante la semana.

Otras investigaciones en las que trabajó la tripulación:

  • Producción de Fibra Óptica fabrica cable de fibra óptica en el espacio a partir de una mezcla de elementos llamados ZBLAN. Investigaciones anteriores sugieren que las fibras ópticas producidas en microgravedad deberían ser superiores a las producidas en la Tierra.
  • BRE se centra en la prevención de incendios en naves espaciales, examinando las condiciones de combustión y la inflamabilidad de los materiales en microgravedad. BRE forma parte de ACME, un conjunto de seis estudios independientes de llamas gaseosas destinados a promover la eficiencia del combustible y reducir la producción de contaminantes en la combustión práctica en la Tierra, y  mejorar la prevención de incendios en naves espaciales.
  • MVP Cell-06 estudia los efectos del vuelo espacial en la enfermedad musculoesquelética. Los astronautas experimentan lesiones relacionadas con el ejercicio en el espacio y en la Tierra, y la pérdida de cartílago y hueso debido a lesiones articulares puede conducir a la artritis. Esta investigación podría ayudar a identificar medicamentos para proteger tanto a los astronautas como a las personas en la Tierra.
  • STaARS BioScience-4 examina la tasa de proliferación y diferenciación en microgravedad de células progenitoras de oligodendrocitos (CPO). Las CPO son precursoras de un tipo de célula del sistema nervioso central y los resultados podrían contribuir a los estudios sobre células madre neurales, regeneración de los tejidos y cultivo de órganos.
  • Lavado de Gases con Aminas prueba un sistema para eliminar el dióxido de carbono del aire de la cabina de la estación espacial. El sistema también reduce la pérdida de vapor de agua y recupera el dióxido de carbono, que se puede utilizar para producir oxígeno a través de un proceso llamado electrólisis.
  •  Organogénesis Espacial, una investigación de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), demuestra el crecimiento de los brotes de órganos 3D a partir de células madre humanas con el fin de analizar los cambios en la expresión génica.
  • La Experiencia ISS está creando una serie de realidad virtual (VR) inmersiva que documenta la vida y la investigación a bordo de la estación espacial.
  • APM mide y cuantifica la concentración de partículas pequeñas y grandes en el aire de la cabina como parte de los esfuerzos por mantener la calidad del aire en la estación, vital para la salud de la tripulación.
  • Rotifer B2, un experimento de la ESA (Agencia Espacial Europea), investiga el efecto acumulativo de la microgravedad y la radiación espacial en organismos vivos.
  • Plant Habitat-02 cultiva plantas de rábano (Raphanus sativus) para determinar los efectos del espacio en su crecimiento. Esta planta modelo es nutritiva, tiene un tiempo de cultivo corto y es genéticamente similar a la Arabidopsis, una planta frecuentemente estudiada en microgravedad.
  • AstroRad prueba un chaleco diseñado para proteger a los astronautas de la radiación causada por acontecimientos de partículas solares imprevisibles.  Los astronautas proporcionan información sobre lo fácil que es ponérselo, lo bien que calza y la gama de movimientos que permite.
El astronauta Victor Glover dando pulgares
El astronauta de la NASA Victor Glover instala el equipo para MVP Cell-06, una investigación que desarrolla un modelo biológico para estudiar los efectos del vuelo espacial en la enfermedad musculoesquelética. 
Créditos: NASA

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[Read the English version of this story]

John Love, científico principal de la Estación Espacial Internacional
Expedición 64

Traducción al español: 
Universidad Nacional de Mar del Plata
Mar del Plata, Argentina