La astronauta de la NASA Kayla Barron establece Plant Habitat-05, un experimento que estudia la genética de las plantas de algodón para identificar posibles formas de diseñar plantas con cualidades específicas como la resistencia a la sequía. Crédito de imagen: NASA 

Los miembros de la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional llevaron a cabo investigaciones científicas durante la semana del 3 de enero que incluyeron probar el procesamiento de superaleaciones en microgravedad, estudiar la expresión génica en plantas de algodón, y examinar la estabilidad y función de los ingredientes de los detergentes.

La estación espacial ha sido habitada de forma continua por humanos durante 21 años y ha apoyado muchos avances científicos. Es un laboratorio en microgravedad con docenas de instalaciones y herramientas de investigación, el cual apoya investigaciones que abarcan todas las principales disciplinas científicas, beneficiando la futura exploración espacial y haciendo avanzar la investigación básica y aplicada en la Tierra. El laboratorio en órbita también proporciona una plataforma para una presencia comercial creciente en órbita terrestre baja que incluye investigación, servicios satelitales y fabricación en el espacio.

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

Buscando superaleaciones superiores

Turbine SCM prueba un dispositivo de fabricación comercial en el espacio para procesar piezas de superaleación en microgravedad. Las superaleaciones son aleaciones metálicas con excelentes propiedades de resistencia al calor. Los investigadores esperan que el procesamiento en microgravedad proporcione una estructura más homogénea y propiedades mecánicas mejoradas, como la microdureza. Estas cualidades superiores podrían mejorar el rendimiento de los motores de turbina en industrias como la aeroespacial y la generación de energía. La investigación también ayuda a demostrar los beneficios de realizar procesos de fabricación a bordo del laboratorio en órbita. Durante la semana, los miembros de la tripulación instalaron el hardware.

Diseñando genes de algodón

Los callos de algodón son masas de células idénticas que pueden programarse para convertirse en partes específicas de la planta, al igual que las células madre de los mamíferos. Se han cultivado plantas de algodón para que sean resistentes a este proceso de regeneración de plantas, lo que dificulta la creación de variedades con características específicas o mejoradas, como la resistencia a la sequía. Investigaciones anteriores han demostrado que la microgravedad afecta la expresión génica y los mecanismos genéticos asociados detrás de la regeneración. Plant Habitat-05 estudia la expresión génica en varios tipos de callos de algodón, lo que podría proporcionar una mejor comprensión de la resistencia a la ingeniería genética e identificar formas de diseñar cualidades específicas en el algodón. Los miembros de la tripulación tomaron fotografías y recolectaron plantas experimentales específicas para su análisis durante la semana.

Espuma espacial segura

Los astronautas en la estación espacial usan una prenda de vestir varias veces, luego la reemplazan con ropa nueva entregada en misiones de reabastecimiento. Dicho reabastecimiento es limitado y no es una opción para misiones más largas como la Luna y Marte. Cualquier sistema de lavado en el espacio debe ser compatible con los sistemas de purificación de aire en las naves espaciales o los hábitats, usar una cantidad limitada de agua y transformar el agua que se usa para el lavado nuevamente en agua potable. Procter and Gamble Company desarrolló un detergente totalmente degradable específicamente para ser usado en el espacio. PGTIDE estudia el desempeño de los ingredientes quitamanchas y la estabilidad de la formulación en microgravedad. El Laboratorio Nacional de los Estados Unidos de la ISS patrocina el experimento. Los miembros de la tripulación recientemente han estado tomando imágenes de muestras de detergente.

Esta imagen muestra, en el sentido de las agujas del reloj desde abajo, a los astronautas de la NASA Raja Chari, Kayla Barron y Thomas Marshburn, y al astronauta de la ESA Matthias Maurer. Dado que los miembros de la tripulación no pueden lavar la ropa en la estación espacial, algunas de sus prendas deben desecharse eventualmente. La investigación de PGTIDE examina las propiedades de un detergente especialmente formulado para su uso en el espacio para que las misiones futuras puedan lavar su ropa. Crédito de imagen: NASA

Otras investigaciones que involucran a la tripulación:

• SERFE investiga el efecto de la contaminación y la corrosión en el sistema de control térmico de un traje espacial, y el efecto de la microgravedad en la capacidad del sistema para regular la temperatura corporal de los astronautas en diversas condiciones. La tecnología, que utiliza la evaporación del agua para eliminar el calor, apoya el desarrollo de trajes espaciales para futuras misiones de exploración.
• SoundSee  prueba el uso de un sensor en la plataforma robótica Astrobee de la estación para monitorear los sonidos producidos por equipos tales como la infraestructura de soporte vital y las máquinas de ejercicio. Los sonidos pueden proporcionar una indicación temprana de fallas en el equipo, y este sistema podría proporcionar un monitoreo autónomo del equipo de la estación espacial.
• Cytoskeleton, una investigación de la ESA (Agencia Espacial Europea), examina si la microgravedad afecta la función de las moléculas de señalización celular conocidas como RhoGTPasas. Los resultados podrían ampliar el conocimiento sobre la función celular en el espacio y en la Tierra y contribuir a la investigación médica clínica.
• Phospho-aging, una investigación de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), examina el mecanismo molecular detrás de síntomas similares al envejecimiento, como la pérdida ósea y muscular, que pueden ocurrir de forma más rápida en microgravedad. Los resultados podrían proporcionar evidencia de que la pérdida ósea experimentada debido al envejecimiento en la Tierra es una causa del envejecimiento, lo que justifica la prevención de la pérdida ósea y muscular como terapias prácticas antienvejecimiento que pueden contribuir a prolongar la vida sana en los seres humanos.
• EHS BioMole Facility demuestra tecnología para monitorear el ambiente microbiano a bordo de la estación, una capacidad importante para misiones futuras que no podrán devolver muestras a la Tierra para su análisis. Dicha tecnología tiene potencial para monitorear entornos microbianos en la Tierra, como el suministro de agua en áreas remotas.
• MVP Plant-01 examina el desarrollo de brotes y raíces en plantas y los mecanismos moleculares relacionados con la percepción y la adaptación a los cambios en su entorno. Los resultados podrían contribuir al diseño de plantas más capaces de soportar condiciones ambientales adversas, incluido el vuelo espacial de larga duración.
• El experimento de bullición y condensación de fluidos (FBCE por sus siglas en inglés) prueba una transferencia de calor de dos fases en microgravedad. Los sistemas de dos fases utilizan la fuente de calor para transformar el líquido a gas a través de la vaporización. Estos sistemas pueden ser más pequeños y proporcionar una eliminación de calor más eficiente, importante para futuras misiones espaciales.

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John Love, Científico de Integración de Planeación de Investigación de la Estación Espacial Internacional
Expedición 66

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