Los astronautas de la NASA Mark Vande Hei y Shane Kimbrough, astronauta de JAXA Aki Hoshide, y la astronauta de la NASA Megan McArthur toman una foto con su cosecha. 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 25 de octubre que incluyeron evaluar cómo el tejido muscular se adapta a los vuelos espaciales, observar el flujo de cizallamiento de líquidos y estudiar una forma más eficiente para eliminar el calor. La tripulación también se preparó para la llegada de una nave Crew Dragon de SpaceX, que transportaba astronautas de la misión Crew-3 junto con experimentos científicos adicionales, en noviembre.

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:

Músculos en microgravedad

Myotones, una investigación en curso de la ESA (Agencia Espacial Europea), observa el tono, la rigidez y otras propiedades de los músculos y evalúa los mecanismos implicados en la adaptación de los músculos a los vuelos espaciales. El trabajo podría proporcionar una mejor comprensión de los principios del tono muscular humano en reposo, apoyando el desarrollo de formas de proteger la función muscular en futuras misiones espaciales y en entornos clínicos en la Tierra, como para personas sedentarias y aquellas que experimentan cambios musculares debido al envejecimiento normal. La tripulación localizó y marcó puntos de medición, realizó ecografías y recogió muestras de sangre durante la semana.

Estudio del flujo de cizallamiento

En la Tierra, la gravedad y las interacciones entre los líquidos y los recipientes que los contienen pueden afectar los resultados de algunas investigaciones científicas. La investigación Ring Sheared Drop creó un dispositivo que contiene un líquido usando tensión superficial en lugar de un contenedor sólido. El dispositivo fija una gota de líquido entre dos anillos y hace girar uno mientras mantiene el otro quieto para crear un flujo de cizallamiento o una diferencia de velocidad entre capas de líquido adyacentes. El dispositivo permite a los investigadores estudiar agregaciones de proteínas llamadas fibrillas amiloides, que forman una placa cerosa en el cerebro y podrían ser un factor en el desarrollo de algunas enfermedades neurológicas. Investigaciones anteriores muestran que el flujo de cizallamiento juega un papel importante en las primeras etapas de formación de amiloides. Esta capacidad de procesar materiales sin contenedores en microgravedad podría beneficiar a otros experimentos, incluida la investigación sobre productos farmacéuticos. Durante la semana, los miembros de la tripulación realizaron un experimento y guardaron el equipo.

La investigación Ring Sheared Drop instalada a bordo de la estación espacial. El dispositivo crea un flujo de cizallamiento, o una diferencia en la velocidad entre las capas de líquido adyacentes, lo que permite a los investigadores estudiar agregaciones de proteínas llamadas fibrillas amiloides que pueden ser un factor en el desarrollo de algunas enfermedades neurológicas.  Crédito de imagen: NASA

Sacando el calor

Durante la semana, los miembros de la tripulación trabajaron para retirar el Módulo de Microscopía de Luz (LMM por sus siglas en inglés) del Rack Integrado de Fluidos (FIR por sus siglas en inglés), que ha apoyado la investigación de la estación espacial por más de una década, para instalar el nuevo Experimento de Condensación de Ebullición de Flujo (FBCE por sus siglas en inglés). En futuras misiones espaciales de larga duración, disipar el calor creado por la generación de energía podría plantear un problema. Los sistemas de transferencia de calor actuales utilizan un líquido como agua o amoníaco para eliminar el calor de un lugar y trasladarlo a otro. El líquido permanece en la misma fase, por lo que estos sistemas se denominan monofásicos. Los sistemas de dos fases utilizan la fuente de calor para hervir el líquido, transformándolo en gas a través de la vaporización. Tales sistemas reducirían el tamaño y el peso y eliminarían el calor de manera más eficiente que los sistemas monofásicos. FBCE recopila datos sobre transferencia de calor de dos fases en microgravedad, validando potencialmente las herramientas de simulación para diseñar sistemas de gestión térmica. Esta investigación es un esfuerzo conjunto entre el Laboratorio de ebullición y flujo de dos fases de la Universidad de Purdue (BTPFL por sus siglas en inglés) y el Centro de Investigación Glenn de la NASA.

Recogiendo pimientos

Durante la semana, los miembros del equipo probaron por primera vez los chiles cultivados para la investigación Plant Habitat-04. La investigación incluyó análisis microbiano para mejorar la comprensión de las interacciones planta-microbio en el espacio y la evaluación de la tripulación del sabor, textura y nutrición de los primeros pimientos cultivados en el espacio.

El astronauta de la NASA Mark Vande Hei se encarga de los chiles que crecen en el Advanced Plant Habitat (APH) de la estación para la investigación Plant Habitat-04. Se colocaron semillas de pimiento en el APH el 12 de julio de 2021 y los astronautas tomaron muestras de algunos de los pimientos durante la semana del 25 de octubre. Crédito de imagen: NASA

Otras investigaciones que involucran a la tripulación:

• PK-4, una colaboración entre la ESA y la Agencia Espacial Federal Rusa (Roscosmos), estudia plasmas complejos: mezclas gaseosas a baja temperatura de gas ionizado, gas neutro y partículas de tamaño micrónico. Comprender cómo se forman los cristales de plasma en microgravedad podría arrojar luz sobre estos fenómenos comunes en el espacio y posiblemente conducir a nuevos métodos de investigación, mejores diseños de naves espaciales y mejoras en las industrias que utilizan plasmas en la Tierra.
• Touching Surfaces prueba superficies antimicrobianas estructuradas con láser como método para reducir la contaminación microbiana a bordo de la estación espacial. Los resultados de esta investigación de la ESA podrían ayudar a determinar el diseño más adecuado para superficies antimicrobianas para naves espaciales y hábitats, así como para aplicaciones terrestres como el transporte público y entornos clínicos.
• El Monitor de Partículas en el Aire (APM por sus siglas en inglés) demuestra un instrumento para medir y cuantificar la concentración de partículas grandes y pequeñas en el aire de la nave espacial. Los datos podrían ayudar a mostrar la eficiencia de los sistemas de filtración actuales y respaldar el diseño de un mejor hardware para el monitoreo ambiental de futuros vehículos espaciales y hábitats, ayudando a mantener a las tripulaciones seguras en misiones futuras.
• Diseño de Llama estudia la producción y el control del hollín, que puede afectar negativamente la eficiencia de la combustión, las emisiones y la vida útil del equipo. Como parte de la serie de estudios ACME, esta investigación podría conducir a diseños de quemadores más eficientes y limpios.
• Los datos indican que algunos miembros de la tripulación experimentan cambios similares al envejecimiento, particularmente con respecto a sus arterias. Envejecimiento Vascular, una investigación de la Agencia Espacial Canadiense, analiza ultrasonidos de las arterias, muestras de sangre, tolerancia oral a la glucosa y sensores portátiles de los miembros de la tripulación, que podrían ayudar a evaluar los riesgos para la salud cardiovascular de los astronautas e identificar mecanismos para reducir ese riesgo.
• Probióticos, una investigación de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), estudia si los probióticos o las bacterias beneficiosas pueden mejorar la función inmunitaria en misiones espaciales de larga duración.
• HRF Veg se centra en los beneficios generales para la salud de los miembros de la tripulación al tener varias plantas y alimentos frescos disponibles. La investigación utiliza encuestas psicológicas y evaluaciones de la tripulación sobre el sabor y el atractivo de las plantas que se cultivan en la estación espacial para otras investigaciones.

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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