Akihiko Hoshide, de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, trabaja en la investigación InSPACE-4, que podría profundizar en materiales de avanzada para una variedad de usos en la Tierra y en el espacio.  Crédito de imagen: NASA

Los tripulantes a bordo de la Estación Espacial Internacional llevaron a cabo investigaciones científicas durante la semana del 26 de julio que incluyeron estudios de materiales avanzados, mejoras en el suministro de alimentos en el espacio y la producción de aleaciones sin utilizar un contenedor.

La estación espacial ha sido habitada de forma continua por humanos durante 20 años y ha apoyado muchos avances científicos. El laboratorio en órbita 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.

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

El montaje de materiales avanzados

InSPACE-4 realiza sus investigaciones utilizando campos magnéticos para ensamblar estructuras diminutas a partir de coloides o partículas suspendidas en un líquido. Estas estructuras afectan las propiedades de los materiales ensamblados, como la respuesta mecánica o la interacción con la luz y el calor. La microgravedad hace posible el ensamblaje de coloides sin la necesidad de confinar las paredes de la muestra y la sedimentación que se produce en la Tierra. Los resultados  podrían conducir a materiales avanzados para aplicaciones espaciales, como mejores escudos térmicos, protección contra micro meteoritos, materiales para la producción de energía, dispositivos de transferencia de energía, sistemas de control y nuevos actuadores y sensores mecánicos para misiones robóticas y humanas. Esta investigación también ayuda al avance de los nanomateriales para aplicaciones en la Tierra, como escudos térmicos, dispositivos de amortiguación de sonido, amortiguadores, camuflaje, sensores ambientales y de diagnóstico médico, tecnologías de visualización y recubrimientos avanzados. La tecnología también se está expandiendo a aplicaciones a mayor escala, como estabilizadores de cimientos de edificios para áreas propensas a terremotos. Durante la semana, los miembros de la tripulación configuraron e iniciaron múltiples ejecuciones de experimentos.

Esta imagen fue tomada durante la cosecha de plantas de la instalación de producción Veggie para el experimento Veg-04A, parte de una serie de experimentos con alimentos frescos que incluyen HRF Veg. Esa investigación utiliza encuestas psicológicas y evaluaciones de la tripulación sobre el sabor y el atractivo de las plantas cultivadas en la estación espacial.  Crédito de imagen: NASA

El menú importa

Un ejército marcha sobre su estómago, dice el refrán, y los astronautas vuelan sobre de ellos. El éxito de cualquier misión depende de alimentos abundantes, nutritivos y agradables. Una importante cantidad de investigación en la estación espacial busca formas de mejorar el suministro de alimentos a medida que las misiones se hacen mas largas. Durante esta semana, los miembros de la tripulación trabajaron en dos investigaciones actuales relacionadas con los alimentos.

HRF Veg parte de un proyecto de análisis de alimentos frescos que también incluye Veg-04A, Veg-04B, y Veg-05. HRF Veg utiliza encuestas psicológicas y evaluaciones de la tripulación del sabor y el atractivo de las plantas cultivadas en la estación espacial para otras investigaciones, centrándose en los beneficios generales para la salud de los miembros de la tripulación al tener varias plantas y alimentos frescos.

Acceptabilidad de Comida analiza cómo cambia el atractivo de los alimentos durante las misiones de larga duración. El hecho de que a los miembros de la tripulación les gusten y realmente consuman alimentos afecta directamente su ingesta calórica y los beneficios nutricionales asociados. Los miembros de la tripulación a veces informan que se cansan de ciertos alimentos, lo que podría reducir la aceptabilidad de esos alimentos y contribuir a la pérdida de masa corporal que a menudo experimentan los miembros de la tripulación. Esto podría convertirse en un problema mayor a medida que aumenta la duración de la misión, y la investigación respalda el desarrollo de estrategias para mejorar el sistema alimentario y la salud y el rendimiento de la tripulación.

Aprovechando la levitación

Para producir vidrio, aleaciones metálicas u otros materiales en la Tierra, se derrite una mezcla de materias primas en un recipiente. Pero pueden ocurrir reacciones químicas entre los materiales y el recipiente, provocando imperfecciones y contaminaciones. La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) desarrolló el Horno de Levitación Electrostática (ELF por sus siglas en inglés), una instalación experimental que permite fundir y solidificar materiales sin contenedor con el fin de reducir estas imperfecciones, algo solamente posible en microgravedad. La investigación JAXA-ELF utiliza ELF para observar el comportamiento de los materiales utilizados para la fabricación a alta temperatura de óxidos, semiconductores, aislantes y aleaciones. Los resultados podrían contribuir al desarrollo de tecnología para procesar materiales sin contenedores, beneficiando el diseño de nuevos materiales. Los miembros de la tripulación intercambiaron el conjunto de portamuestras para esta investigación durante la semana.

La astronauta de la NASA Megan McArthur trabaja en Plant Water Management, una serie de investigaciones que prueban el uso de fluidos capilares para suministrar agua y nutrientes adecuados a las plantas.  Crédito de imagen: NASA

Otras investigaciones en las que trabajó la tripulación:

• Cell Science-04 examina los genes implicados en la adaptación y supervivencia de los tardígrados en entornos de alto estrés, tanto a corto plazo como a lo largo de varias generaciones. Los resultados podrían mejorar la comprensión de los factores de estrés que afectan a los humanos en el espacio.
• GRIP, una investigación de la Agencia Espacial Europea (ESA por sus siglas en inglés), estudia cómo los vuelos espaciales afectan la fuerza de agarre y los movimientos que los miembros de la tripulación utilizan para manipular objetos. Los resultados podrían identificar los peligros potenciales que los astronautas pueden enfrentar cuando se mueven entre entornos con diferentes niveles de gravedad, como aterrizar en Marte después de un largo viaje en el espacio.
• Pilote, una investigación de la ESA, prueba la efectividad de la operación remota de brazos robóticos y vehículos espaciales utilizando realidad virtual y háptica, o tacto y movimiento simulados. Los resultados pueden influir en el diseño de estaciones de trabajo e interfaces para futuras naves y hábitats espaciales.
• Manejo del agua de las plantas es una serie de investigaciones para probar utilizando conceptos de fluídica capilar, como tensión superficial, humectación y geometría, para proveer de agua y nutrientes adecuados a las plantas.
• ACME incluye seis estudios independientes de llamas que buscan mejorar la eficiencia del combustible y reducir la contaminación por combustión en la Tierra y ayudar a prevenir incendios en naves espaciales.
• Percepción del tiempo, una investigación de la ESA, examina los cambios subjetivos en la percepción del tiempo que ocurren durante y después de una exposición prolongada a la microgravedad. Los astronautas necesitan evaluar con precisión el paso del tiempo para poder realizar habilidades motoras finas y controlar vehículos y otros sistemas complejos que requieren un funcionamiento óptimo de las funciones cognitivas.

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 John Love, científico principal de la Estación Espacial Internacional
 Expedición 65

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