Publicado: 
14 de enero de 2021

Investigaciones de la Estación - Un nuevo año

Los miembros de la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional llevaron a cabo docenas de investigaciones científicas durante la semana del 4 de enero, incluidos estudios de microgravedad de biopelículas, cultivo de plantas, comportamiento del líquido en un tanque y crecimiento de cristales de proteínas. La nave espacial de suministro Cygnus de Northrop Grumman partió de la estación el miércoles y está programada para realizar varias investigaciones científicas, entre ellas, pruebas de tecnología para comunicaciones 5G, antes de su regreso el 26 de enero.

Siete miembros de la tripulación viven actualmente a bordo de la estación, de los cuales 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.

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

La astronauta Kate Rubin trabaja en el estudio Cardinal Heart
La astronauta de la NASA Kate Rubins chequea las muestras de tejido cardíaco diseñado para el estudio Cardinal Heart que busca comprender las anomalías celulares y tisulares causadas por el espacio.
Créditos: NASA

Biopelículas: amiga y enemiga

Dos investigaciones muy diferentes realizadas esta semana se centraron en las biopelículas, capas que forman las comunidades de microbios en varias superficies. A veces esta formación es dañina, pero en otros casos, puede ser beneficiosa.

La formación de biopelículas puede permitir que las bacterias sobrevivan al estrés ambiental, a los desinfectantes y tratamientos con antibióticos, lo cual puede representar un riesgo para la salud de los miembros de la tripulación. Las biopelículas también afectan la integridad y función de los materiales sobre las que se forma, un riesgo que puede aumentar en misiones espaciales de mayor duración. La investigación Adhesión y corrosión bacteriana prueba un recubrimiento antimicrobiano en varios materiales diferentes utilizados para representar superficies típicas de la estación espacial. Este estudio podría proporcionar información sobre mejores formas de controlar y eliminar biopelículas resistentes en vuelos espaciales de larga duración y apoyar el desarrollo de una desinfección más eficaz en entornos extremos de la Tierra. La tripulación realizó tres pruebas de fijación para la investigación durante la semana.

Ciertos microbios forman biopelículas en la superficie de las rocas que pueden extraer minerales y metales como el hierro y el magnesio, un proceso conocido como biominería. La investigación BioAsteroid de la ESA (Agencia Espacial Europea) examina esta formación de biopelícula potencialmente beneficiosa en material de asteroides o meteoritos. Los usos potenciales de la biominería en futuras misiones espaciales incluyen la descomposición de rocas para generar tierra para el crecimiento de plantas o la extracción de elementos útiles para los sistemas de soporte vital y la producción de medicamentos. Los futuros exploradores espaciales podrían utilizar rocas y regolitos (un material similar al polvo que cubre la Luna, los asteroides y otros cuerpos planetarios) para una variedad de propósitos. Durante la semana, la tripulación concluyó las operaciones de BioAsteriod y desinstaló la investigación.

Nave espacial Cygnus poco después de desacoplarse de la estación
El carguero espacial Cygnus de Northrop Grumman sale de la Estación Espacial Internacional después de una misión de 93 días. Cygnus tiene que completar varias investigaciones científicas posteriores a la partida antes de regresar a la atmósfera de la Tierra.
Créditos: NASA

Cada vez más cerca de producir alimentos frescos en el espacio

Las futuras misiones espaciales de larga duración requerirán que los miembros de la tripulación cultiven sus propios alimentos. Comprender cómo responden las plantas a la microgravedad es un paso importante hacia ese objetivo. La investigación Veg-03 cultiva y analiza varias plantas utilizando almohadas: módulos de baja masa que se adaptan a una variedad de tipos de plantas y requieren poca energía y mantenimiento. Los investigadores probaron y refinaron las almohadas y seleccionaron los medios de crecimiento, fertilizantes, especies de plantas, materiales y protocolos para la investigación. Durante esta semana, el equipo instaló esteras de raíces y almohadas para plantas que contenían  Pak Choi Extra Enanas, Mostaza Amara  y Lechuga Romana Roja en la instalación Veggie de la estación, e inició el experimento.

Observación de combustible en el tanque

La tripulación realizó la primera de tres pruebas para FLUIDICS, una investigación de la ESA. FLUIDICS utiliza esferas pequeñas y transparentes como sustitutos de los tanques de combustible de las naves espaciales para observar cómo se mueven los líquidos dentro de espacios cerrados, o chapoteo, y en la superficie de un líquido en movimiento, o turbulencia de olas. La medición de estos fenómenos puede ayudar a determinar con mayor precisión cuánto combustible queda en un tanque. Además, dado que el chapoteo del combustible puede hacer que un satélite se tambalee, una mejor comprensión del chapoteo podría ayudar a mejorar la orientación y la precisión del movimiento de los satélites y optimizar el uso del combustible de los satélites. La interacción entre la fuerza de gravedad y la tensión superficial afectan la turbulencia de la olas en la Tierra, pero la microgravedad permite a los científicos focalizarse en los efectos de la tensión superficial.

gif animado del astronauta Victor Glover trabajando en el experimento FLUIDICS
El astronauta de la NASA Victor Glover establece operaciones para FLUIDICS, una investigación de la ESA que utiliza esferas pequeñas y transparentes como sustitutos de los tanques de combustible de las naves espaciales para estudiar el chapoteo y la turbulencia de líquidos.
Créditos: NASA

La búsqueda continua de cristales de calidad

JAXA Moderate Temp PCG, una investigación de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), produce cristales de proteínas de alta calidad a 20 grados °C en microgravedad para determinar las características de sus estructuras. Los cristales de proteína contribuyen al desarrollo de fármacos y a la investigación sobre la salud humana. La microgravedad permite el crecimiento de cristales de mayor calidad que los que crecen en la Tierra. JAXA tiene más de una década de experiencia cultivando cristales de proteínas en el espacio y ha desarrollado nuevas técnicas para estudiarlos. JAXA Moderate Temp PCG, junto con JAXA Low Temp PCG, ayudan a determinar el efecto de la variación de temperatura  en el crecimiento de cristales. La tripulación instaló kits para iniciar pruebas de la investigación durante la semana.

Hardware PCG de temperatura moderada de JAXA
Esta imagen muestra el hardware para la investigación JAXA Moderate Temp PCG a bordo de la estación espacial. Los cristales de proteínas contribuyen al desarrollo de fármacos y a la investigación sobre la salud humana, y la microgravedad permite el crecimiento de cristales de mayor calidad.
Créditos: NASA

Otras investigaciones en las que trabajó la tripulación :

  • Rodent Research-10 examina el papel de un gen en particular en los tejidos afectados por la microgravedad y podría conducir al desarrollo de tratamientos para contrarrestar la degeneración tisular en el espacio.
  • Rodent Research-23 analiza la función de las arterias, venas y estructuras linfáticas en el ojo y los cambios en la retina antes y después del vuelo espacial para determinar si estos cambios afectan la función visual.
  • 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.
  • Cardinal Heart estudia los cambios en la expresión génica de tres tipos de células del corazón humano después de pasar tiempo en microgravedad, utilizando tejidos cardíacos tridimensionales diseñados. 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.
  • HemoCue prueba utilizar un dispositivo comercialmente disponible para proporcionar recuentos rápidos y precisos de glóbulos blancos totales e individuales en microgravedad. Ser capaz de realizar análisis de sangre autónomos en el espacio es un paso importante para satisfacer las necesidades de atención médica de los miembros de la tripulación en misiones de larga duración.
  • 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 traves de un proceso llamado electrólisis.
  • SUBSA-BRAINS examina las diferencias en el flujo capilar, las reacciones de interfase y la formación de burbujas durante la solidificación de las aleaciones de soldadura fuerte en microgravedad. Los investigadores planean realizar las mismas pruebas de flujo capilar en la Tierra y en microgravedad para comprender mejor la física del flujo de metales fundidos.

Food Acceptability 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.

el astronauta Michael Hopkins trabajando en el experimento HemoCue
El astronauta de la NASA Michael Hopkins lleva a cabo operaciones para el experimento HemoCue, que prueba un método autónomo para el análisis de sangre en microgravedad. Un análisis de sangre preciso puede diagnosticar enfermedades, monitorear condiciones como infecciones o exposición a la radiación y rastrear la respuesta al tratamiento, lo cual es de fundamental importancia en futuras misiones espaciales de larga duración.
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