Publicado: 
07 de marzo de 2022

Investigaciones de la Estación: Nuevos estudios en las ciencias físicas y la biotecnología

imagen de un lago y la costa cubierta de nieve

Imágen del extremo sur del lago Michigan y la ciudad de Chicago, Illinois, cubierta de nieve, tomadas desde la Estación Espacial Internacional mientras orbitaba 420 kilómetros por encima. 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 28 de febrero que incluyeron la prueba de tecnologías para procesar fibras de vidrio, la examinación del comportamiento de espumas en microgravedad, y la caracterización de biocapas en el espacio.

La estación espacial ha sido habitada de forma continua por humanos durante 21 años y ha apoyado muchos avances científicos. Siendo un robusto laboratorio de microgravedad con docenas de instalaciones y herramientas de investigación, la estación apoya investigaciones que abarcan todas las principales disciplinas científicas, transmitiendo beneficios para 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 creciente presencia comercial en la órbita terrestre baja, el cual incluye investigaciones, servicios satelitales y fabricación en el espacio.

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

Ópticas de cristal inteligentes

Uniglo prueba los efectos de la microgravedad en un módulo para procesar varios tipos de cristales complejos. El módulo utiliza inteligencia artificial (AI por sus siglas en inglés) para adaptar técnicas de procesamiento a la microgravedad y un sensor especial para medir como la microgravedad afecta el procesamiento. Esta investigación podría ayudar a establecer capacidades de fabricación adicionales en el espacio. Además, podría conducir al desarrollo de nuevas fibras para la comunicación óptica y láseres con aplicaciones en sistemas de defensa planetario y espacial, así como a observaciones astronómicas desde el espacio. Los resultados también podrían ayudar a avanzar en el diseño de gafas complejas con aplicaciones potenciales en comunicaciones, aeroespacial, teledetección, corte y soldadura, y diagnósticos médicos y cirugía en la Tierra. Durante la semana, los miembros de la tripulación reunieron hardware, revisaron los procedimientos e iniciaron el experimento.

Con el enfoque en la espuma

Durante la semana, los miembros de la tripulación instalaron el contenedor de experimentos Soft Matter Dynamics (SMD por sus siglas en inglés) en el FSL Rack for Foam Coarsening. Esta investigación de la ESA (Agencia Espacial Europea) examina el tamaño de las burbujas y la dinámica de reordenamiento de las espumas húmedas. Dispersiones de gas en matrices líquidas, las espumas húmedas se descomponen rápidamente en la Tierra, pero son más estables en microgravedad, lo que permite el estudio de fenómenos como el engrosamiento y la coalescencia. Las posibles aplicaciones espaciales de las espumas incluyen combatir el fuego, limpiar el agua y fabricar materiales ligeros y resistentes. Las espumas líquidas tienen una serie de aplicaciones en la Tierra, desde detergentes hasta productos alimenticios, medicamentos, limpieza de petróleo y extinción de incendios. Una mejor comprensión de sus propiedades podría ayudar a mejorar el diseño y el procesamiento para dichos usos.

imagen de una selda de muestra para un experimento

Vista de la celda de muestra para Foam Coarsening, que estudia espumas húmedas y secas en microgravedad. Las espumas tienen una amplia variedad de potenciales aplicaciones  en el espacio y en la Tierra. Crédito de imagen: NASA

Un hongo entre nosotros

Space Biofilms caracteriza la estructura y expresión génica de las biocapas que se forman en el espacio mediante el análisis de una especie fúngica cultivada en diferentes materiales. La formación de biocapas puede causar mal funcionamiento del equipo y enfermedades, y podría ser un problema en futuras misiones espaciales humanas de larga duración. Esta investigación evalúa la expresión de genes asociados con la resistencia al estrés oxidativo, la acidez y los antimicrobianos en los microorganismos, y determina cómo interactúan con diferentes materiales. Los resultados podrían conducir a métodos y materiales mejorados para controlar la formación de biocapas en el espacio, ayudando a mantener la seguridad y el rendimiento de las naves espaciales tripuladas y la salud y seguridad de los miembros de la tripulación. Este trabajo también podría ayudar a prevenir la introducción de vida microbiana de la Tierra en algún planeta en el que aterricen los humanos. La mejora de los métodos para controlar la formación de biocapas también podría ayudar a proteger la salud de las personas en tierra. Los miembros de la tripulación retiraron muestras de la cámara de refrigeración y las colocaron en la Guantera de Ciencias de la Vida (LSG por sus siglas en inglés) para iniciar la investigación.

imagen de una placa que contiene materiales para un experimento

Se puede observar, antes del vuelo, la placa de 24 pocillos que contiene siete materiales diferentes para pruebas como parte de Space Biofilms. Esta investigación caracteriza la estructura y la expresión génica de las biopelículas que se forman en el espacio. Las biopelículas pueden causar mal funcionamiento del equipo y enfermedades humanas, posibles problemas en futuras misiones espaciales humanas. Crédito de imagen: Space Biofilms

Otras investigaciones que involucran a la tripulación:

  • Colgate Skin Aging estudia cambios celulares y moleculares en células de piel humana modificadas genéticamente en microgravedad. Los resultados podrían darnos información sobre si estas células modificadas podrían proporcionar un modelo para evaluar productos destinados a proteger la piel del proceso de envejecimiento en la Tierra.
  • Diagnóstico Acústico, una investigación de la ESA, prueba la audición de los miembros de la tripulación antes, durante y después del vuelo para evaluar los posibles efectos adversos del ruido en la estación espacial y del entorno de microgravedad en la audición.
  • SQuARE estudia objetos y espacios construidos y cómo los miembros de la tripulación los usan a lo largo del tiempo. Los resultados podrían contribuir a un mejor diseño para futuras naves espaciales y hábitats.    
  • Astrobatics demuestra una maniobra de salto o auto-lanzamiento con los vehículos robóticos Astrobee, que podrían servir como un medio de propulsión que utilice muy poco propelente. Estas maniobras podrían incorporarse en futuras misiones robóticas y aplicaciones robóticas terrestres avanzadas.
  • Retinal Diagnostics de la ESA prueba una lente disponible comercialmente que se conecta a un dispositivo móvil para capturar imágenes de las retinas de los astronautas. Este tipo de dispositivo de imágenes no invasivo y liviano podría proporcionar una forma de detectar el Síndrome neuro-ocular asociado al vuelo espacial (SANS por sus siglas en inglés) y ayudar a proteger a los astronautas de sus efectos, y también podría ser una herramienta útil de telemedicina en la exploración espacial y en zonas remotas de la Tierra.
  • Wireless Compose-2, una investigación de la ESA, demuestra una infraestructura de red inalámbrica para el monitoreo de sensores y la transmisión de datos para apoyar experimentos científicos en microgravedad.
  • EasyMotion de la ESA prueba un traje usado durante el ejercicio previo y posterior al vuelo que proporciona Electro-mioestimulación (EMS por sus siglas en inglés). Podría ahorrar tiempo a la tripulación y mejorar los resultados del ejercicio en vuelo en futuras misiones espaciales y en poblaciones saludables en la Tierra.
  • 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 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