Publicado: 
06 de julio de 2021

Investigaciones de la Estación: Microbios y materiales coloidales magneticos

imagen del sol con la estación espacial en transito
La estación espacial transita por el Sol a aproximadamente 8 kilómetros por segundo el viernes 25 de junio de 2021, cerca de Nellysford, Virginia, con la astronauta de la NASA Shane Kimbrough y el astronauta de la ESA Thomas Pesquet trabajando afuera para instalar el segundo Panel solar desplegable de la ISS (iROSA) en el canal de potencia 4B.  Crédito de imagen: NASA /Joel Kowsky

Las investigaciones científicas realizadas la semana del 28 de junio a bordo de la Estación Espacial Internacional incluyeron estudios sobre la caracterización de patógenos microbianos, el ensamblaje magnético de estructuras coloidales y la expresión génica de las plantas. Una nave de suministros Cygnus de Northrop Grumman partió de la estación el 29 de junio después de una misión de cuatro meses, y una nave Dragon de SpaceX está programada para partir el 8 de julio.

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:

Monitoreando microbios

Microbial Tracking-3 continúa una serie de estudios que monitorean la capacidad de ciertas bacterias y hongos para causar enfermedades (o actuar como patógenos) y su resistencia a los antibióticos, y analizan la expresión génica. Los efectos de los vuelos espaciales sobre la dinámica de los patógenos virales y microbianos son en gran parte desconocidos, y los resultados podrían respaldar los esfuerzos del Laboratorio de genética de la NASA para caracterizar dichos microbios y predecir cuáles pueden representar una amenaza para la salud de la tripulación. Las bacterias y los hongos han demostrado una notable capacidad para adaptarse a diferentes entornos, incluidos lugares creados por el hombre, como hogares y oficinas, y hábitats cerrados como la estación espacial. Los microbios asociados con los entornos construidos generalmente provienen de los ocupantes humanos y, a menudo, se adaptan a vivir en el cuerpo humano. Después de una conferencia con los investigadores, los miembros de la tripulación realizaron recolecciones de muestras de la superficie durante la semana.

imagen del astronauta trabajando con la investigación
El astronauta de la NASA Shane Kimbrough se prepara para InSPACE-4, un estudio de física que explora materiales avanzados y técnicas de fabricación.  Crédito de imagen: NASA

Materiales coloidales magnéticos

InSPACE-4 realiza sus investigaciones utilizando campos magnéticos para ensamblar estructuras diminutas a partir de coloides o partículas suspendidas en un líquido. Las estructuras coloidales dan al material ensamblado propiedades únicas, como la forma en que el material responde o interactúa con la luz y el calor. La microgravedad hace posible observar el ensamblaje de coloides en formas y en escalas de tiempo que no son posibles en la Tierra. Los resultados podrían conducir a materiales más avanzados para aplicaciones espaciales como los escudos térmicos, las protecciones contra micrometeoritos, la producción de energía, y los actuadores y sensores para misiones robóticas y humanas. Este trabajo también puede promover la fabricación de materiales en la Tierra para aplicaciones como escudos térmicos, dispositivos de amortiguación de sonido, camuflaje, diagnósticos médicos y posiblemente incluso materiales de camuflaje activo, así como aplicaciones a mayor escala, incluidos estabilizadores de cimientos de edificios en áreas propensas a temblores. Durante la semana, los miembros del equipo instalaron hardware, resolvieron un problema con la cámara y realizaron experimentos.

imagen de la astronauta trabajando con la investigación
La astronauta de la NASA Megan McArthur trabaja en la investigación APEX-07, que examina cómo los vuelos espaciales afectan la expresión génica en raíces y brotes para ayudar a facilitar la adaptación de las plantas al espacio.  Crédito de imagen: NASA

Examinando la expresión génica de las plantas

APEX-07 examina cómo los vuelos espaciales afectan la expresión génica de las plantas. Investigaciones anteriores demuestran que la microgravedad juega un papel importante para determinar qué genes de las plantas se activan o desactivan, qué proteínas están presentes y en qué cantidades, y las modificaciones que atraviesan esas proteínas. Todos estos procesos están controlados por el ARN, y el estudio analiza el papel de la regulación del ARN en la expresión génica durante los vuelos espaciales tanto en raíces como en brotes de plantas. Las misiones y los vuelos espaciales de larga duración en el futuro probablemente utilizarán plantas como fuente de alimento, para reponer el agua y purificar el aire, y para obtener beneficios fisiológicos y psicológicos para los miembros de la tripulación. Esta investigación ayuda a facilitar la adaptación de las plantas al espacio y a los entornos extremos de la Tierra. Después de una cosecha final de las plantas, los miembros del equipo limpiaron y secaron el hardware y desactivaron el experimento.

Otras investigaciones en las que trabajó la tripulación:

  • DREAMS, una investigación de la Agencia Espacial Europea (ESA por sus siglas en inglés), utiliza una diadema inteligente para monitorear la calidad del sueño de los astronautas. La mala calidad del sueño puede afectar la salud de los astronautas y el desempeño durante una misión.
  • Phospho-aging, una investigación de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), examina los mecanismos moleculares detrás de síntomas similares al envejecimiento, como la pérdida ósea y muscular que sucede en el espacio. Los resultados podrían conducir a mejores contramedidas y tratamientos para proteger a las tripulaciones en misiones futuras y también para ayudar a las personas en la Tierra.
  • RTPCG-2 demuestra nuevos métodos para producir cristales proteicos de alta calidad en microgravedad para su análisis en la Tierra, lo que podría ayudar a identificar posibles objetivos terapéuticos de medicamentos para tratar distintos tipos de enfermedades.
  • Oral Biofilms in Space analiza cómo la gravedad afecta la estructura, composición y actividad de las bacterias orales en presencia de agentes comunes para el cuidado bucal. Los hallazgos podrían apoyar el desarrollo de nuevos tratamientos para combatir enfermedades bucales como caries, gingivitis y periodontitis.
  • Aceptabilidad 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 guste y realmente consuman alimentos afecta directamente la ingesta calórica y los beneficios nutricionales asociados.
  • Recubrimientos antimicrobianos prueba un recubrimiento para controlar el crecimiento microbiano en diferentes materiales que representan superficies de alto contacto en la estación espacial. Algunos microbios cambian sus características en microgravedad, lo que potencialmente podría crear nuevos riesgos para la nave espacial y la salud de la tripulación.
  • Medidas Estándar recopila un conjunto de mediciones esenciales de los astronautas antes, durante y después de misiones de larga duración para crear un depósito de datos para monitorear e interpretar cómo los humanos se adaptan a vivir en el espacio.
  • ISS Radio Ham brinda a los estudiantes, maestros, padres y otras personas la oportunidad de comunicarse con los astronautas utilizando unidades de radio HAM. Antes de una llamada programada, los estudiantes aprenden sobre la estación, las ondas de radio y otros temas, y preparan una lista de preguntas sobre temas que han investigado.

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 [Read the English version of this article]

 

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

 

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