Publicado: 
08 de febrero de 2022

Investigaciones de la Estación: Producción de nutrientes y despliegue de un satélite

 

imagen de dos robots de vuelo libre
Uno de los robots de vuelo libre Astrobee de la estación espacial durante las operaciones para ROAM, que demuestra el uso de una nave robótica de este tipo para encontrarse con desechos espaciales que andan dando vueltas, como una posible forma de capturar satélites para repararlos o retirarlos de la órbita. 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 31 de enero que incluyeron probar una tecnología para la producción de nutrientes bajo demanda, examinar el proceso de endurecimiento del concreto en microgravedad y lanzar un CubeSat para observar explosiones de rayos gamma a gran altura.

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 órbita terrestre baja que incluye investigación, servicios satelitales y fabricación en el espacio.

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

Produce tus vitaminas

Las futuras misiones de larga duración, como por ejemplo las misiones a Marte, deben abordar el problema de que los nutrientes en los alimentos almacenados y los suplementos se degradan con el tiempo. BioNutrients demuestra una tecnología para producir nutrientes según la demanda utilizando paquetes de crecimiento que almacenan un medio deshidratado y levadura diseñada para generar carotenoides, los cuales son beneficiosos para la salud ocular. La investigación podría identificar los compuestos que se degradan más rápidamente y respaldar el desarrollo de formas de producir vitaminas y otros nutrientes durante el vuelo. Los resultados también pueden proporcionar información sobre la producción bajo demanda de otras biomoléculas valiosas, como las terapéuticas, y el desarrollo de microorganismos que pueden soportar largos períodos de inactividad para una variedad de futuras aplicaciones espaciales. El enfoque podría beneficiar la producción bajo demanda de vitaminas y otras biomoléculas en áreas remotas y en situaciones en la Tierra donde hay restricciones en el suministro de compuestos críticos con una vida útil corta. Los miembros de la tripulación activaron paquetes para la investigación durante la semana.

Observando al hormigón secarse

Concrete Hardening investiga cómo la microgravedad afecta el proceso de endurecimiento y las propiedades resultantes del hormigón. La investigación de la ESA (Agencia Espacial Europea) crea diferentes mezclas de cemento, agua, arena, regolito lunar simulado y otros aditivos, y les permite endurecerse en microgravedad. Los investigadores planean analizar la resistencia del material, la distribución de burbujas y poros y las estructuras cristalinas, y compararlas con muestras molidas. Este esfuerzo podría apoyar el desarrollo de materiales para la construcción de estructuras de hábitat para futuras misiones espaciales. Mediante el uso de materiales disponibles en el sitio, como el regolito lunar o el polvo, las futuras misiones necesitarían traer menos materias primas, lo que reduciría la masa de lanzamiento. La investigación también podría proporcionar una mejor comprensión teórica del proceso de endurecimiento y conducir a mejores mezclas de concreto y procesos de preparación también en la Tierra. Con una producción mundial anual de cemento de aproximadamente 4 mil millones de toneladas, incluso una pequeña mejora en la eficiencia sería significativa a escala mundial. Durante la semana, miembros de la tripulación realizaron varias pruebas del experimento.

imagen de dos jeringas
Esta imagen previa al vuelo muestra el hardware para la investigación Concrete Hardening de la ESA. La jeringa contiene agua y la hormigonera de la derecha contiene una mezcla seca de cemento y arena. Cuando se mezclan los dos, el hormigón resultante se deja endurecer durante al menos 28 días. Crédito de imagen: NASA

Ganando en rayos gamma

Light-1 CubeSat, una investigación de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), prueba un sistema para detectar ráfagas de rayos gamma, conocidos como Destellos de rayos gamma terrestres (TGF por sus siglas en inglés), en la atmósfera superior de la Tierra. Los TGF son absorbidos por la atmósfera y son difíciles de detectar desde el suelo, por lo que la mayoría de las detecciones se han realizado desde satélites que orbitan aproximadamente a 480 kilómetros sobre la Tierra. El satélite Light-1 CubeSat recopila datos desde mucho más cerca ya que la estación espacial orbita a una distancia promedio de 380 kilómetros de la Tierra. Los científicos planean combinar los datos con observaciones terrestres, mapas climáticos de rayos y tormentas eléctricas, y datos existentes de satélites de rayos gamma desarrollados por la ESA y la NASA. Los TGF pueden exponer a las aeronaves y sus componentes electrónicos y los pasajeros a una radiación excesiva, y mejorar nuestra comprensión de sus fuentes podría ayudar a brindar una mejor protección. Durante la semana, los miembros de la tripulación instalaron el satélite Light-1 CubeSat en el JEM Small Satellite Orbital Deployer (J-SSOD por sus siglas en inglés) y lo desplegaron.

imagen de una astronauta instalando satelites
La astronauta de la NASA Kayla Barron trabaja en el JEM Small Satellite Orbital Deployer-20 (J-SSOD-20) para instalar el satélite Light-1 CubeSat para su despliegue. La investigación JAXA prueba un sistema para detectar Destellos de rayos gamma terrestres (TGF) en la atmósfera superior de la Tierra. Crédito de imagen: NASA

Otras investigaciones que involucran a la tripulación:

  • ASIM, una investigación de la ESA, estudia las tormentas severas y los relámpagos en la atmósfera superior, y su papel en la atmósfera y el clima de la Tierra. Según hallazgos publicados recientemente en Nature, las observaciones de ASIM también están contribuyendo a nuestra comprensión de las llamaradas de los magnetares, o estrellas de neutrones aisladas fuertemente magnetizadas.
  • VECTION, una investigación de la Agencia Espacial Canadiense (CSA por sus siglas en inglés), analiza los cambios en la capacidad de un astronauta para juzgar el movimiento y la orientación del cuerpo y estimar distancias. Los resultados podrían ayudar a lidiar con los problemas que estos cambios crean para los astronautas.
  • Dreams, una investigación de la ESA, prueba el uso de una vincha para monitorear la calidad del sueño de los astronautas durante vuelos espaciales de larga duración. El sueño juega un papel importante en la salud y el bienestar humanos, pero los dispositivos disponibles en la actualidad no proporcionan un control eficaz de la calidad del sueño.
  • Espacio Metabólico, una investigación de la ESA, demuestra un sistema portátil para medir la función cardiopulmonar durante las actividades físicas. Este tipo de dispositivo portátil podría facilitar el monitoreo de astronautas y otros viajeros espaciales, y permitir el diagnóstico temprano de potenciales problemas de salud. A su vez, puede utilizarse en ciertos contextos en la Tierra.
  • 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.
  • ROAM demuestra el uso de naves robóticas para encontrarse con desechos espaciales que orbitan en el espacio, lo que podría proporcionar una forma de capturar satélites para repararlos o retirarlos de la órbita. La investigación utiliza los robots de vuelo libre Astrobee de la estación.
  • MVP Cell-01 estudia cultivos de cartílago y tejido óseo sometidos a lesión mecánica y tratados con un fármaco. El trabajo podría conducir a tratamientos para una enfermedad llamada osteoartritis postraumática, en la que una lesión articular traumática conduce a la artritis.
  • Touching Surfaces de la ESA prueba superficies antimicrobianas moldeadas con láser en la estación espacial. Los resultados podrían ayudar a determinar los materiales más adecuados para futuras naves espaciales y hábitats, así como para aplicaciones terrestres como el transporte público y entornos clínicos.

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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