Publicado: 
03 de agosto de 2022

Investigaciones en la estación: Décadas de resultados

Los miembros de la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional llevaron a cabo investigaciones científicas durante la semana del 25 de julio que incluyeron la evaluación de la producción de cable de fibra óptica en el espacio, la demostración de la conversión de material vegetal no comestible en proteína comestible y la prueba de una tecnología de síntesis de proteínas que no involucra células vivas para su uso en la microgravedad.

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

Una ventaja transparente

Space Fibers-3, patrocinado por el Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional, continúa el trabajo de evaluación de métodos para producir cable de fibra óptica en el espacio. Los experimentos utilizan una mezcla llamada ZBLAN, que produce vidrio cien veces más transparente que el vidrio a base de sílice, lo que lo hace excepcional para la fibra óptica. Estudios previos mostraron propiedades mejoradas en la fibra extraída en la microgravedad en comparación con la fabricada en tierra. La fabricación de fibras especiales en el espacio proporciona un alto rendimiento relacionado al costo de enviar materiales y devolver el producto desde la órbita y aumenta el uso comercial de la estación espacial. Producir un producto de mayor rendimiento que ofrezca menores pérdidas de transmisión podría mejorar aplicaciones potenciales en la Tierra, incluidas imágenes, teledetección y comunicaciones ópticas de última generación. Durante la semana, los miembros de la tripulación instalaron hardware para la investigación.

imagen de el hardware para la investigación

Hardware para la investigación Space Fibers-3, que evalúa métodos para producir cable de fibra óptica en el espacio. Estas fibras tienen una calidad más alta que las fabricadas en tierra y podrían mejorar las aplicaciones en la Tierra, incluidas las imágenes, la teledetección y las comunicaciones ópticas de última generación.
Crédito de la imagen: NASA

De los residuos al gusto

Protein Manufacturing demuestra una tecnología para convertir materiales vegetales no comestibles y otros desechos en biomats fúngicos comestibles con alto contenido de proteínas en la microgravedad. Las biomats se incuban en el Laboratorio automatizado de bioproductos espaciales de temperatura controlada de la estación (SABL, por sus siglas en inglés). Un sistema para producir alimentos frescos en el espacio es un objetivo importante para futuras misiones, ya que reduciría la cantidad de alimentos preenvasados que deben llevarse consigo, reduciendo la masa de lanzamiento y las necesidades de almacenamiento. Esta tecnología es relativamente simple, requiere energía solo para el control de temperatura y necesita poca agua. Las biomats resultantes son de rápido crecimiento, nutritivas y fáciles de cosechar. Este método también tiene aplicaciones potenciales en la Tierra, ya que utiliza una fracción de la tierra, el agua y la energía requerida por la agricultura tradicional. De hecho, a través de una compañía llamada Nature's Fynd, esta investigación ya facilitó la entrega de alimentos nutritivos a las personas en la Tierra. Los miembros de la tripulación instalaron el Plate Habitat (PHAB, por sus siglas en inglés) que contiene los biorreactores fúngicos durante la semana.

imagen de una astronauta con una muestra de la investigación

La astronauta de la NASA Jessica Watkins sostiene un Plate Habitat antes de colocarlo en la incubadora SABL de la estación espacial para Protein Manufacturing, que demuestra la tecnología de biorreactores para cultivar alimentos ricos en proteínas en el espacio.
Crédito de la imagen: NASA

Producción y detección de proteínas

Genes in Space-9 evalúa una tecnología de síntesis de proteínas, llamada BioBits®, que no involucra células vivas, para su uso en la microgravedad. Las BioBits® se liofilizan para que permanezcan estables en el espacio y simplemente se rehidraten cuando sea necesario. Esta investigación también evalúa dos biosensores que apuntan a una secuencia específica de ácido ribonucleico (ARN) y molécula química, produciendo una señal fluorescente cuando se detectan los objetivos. Los resultados podrían apoyar el desarrollo de herramientas para el diagnóstico médico, la producción a pedido de medicamentos y vacunas, y el monitoreo ambiental en futuras misiones espaciales.  Los hallazgos también pueden apoyar el desarrollo de dispositivos de diagnóstico y terapias médicas de bajo costo y ampliamente accesibles para su uso en entornos remotos o extremos en la Tierra y podrían usarse como herramientas para el aprendizaje práctico en el aula. Genes in Space, patrocinado por el Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional, es uno de una variedad de programas que ofrecen a los estudiantes la oportunidad de enviar investigación y tecnología a la estación espacial. Los miembros de la tripulación realizaron ejecuciones del experimento Genes in Space-9 durante la semana.

imagen de un monitor de una investigación

El monitor de fluorescencia de Genes in Space flota en la cúpula de la estación espacial. Genes in Space-9 evalúa la tecnología de bajo costo libre de células y dos sensores biológicos con aplicación potencial en diagnósticos médicos y terapéuticos.
Crédito de la imagen: NASA

Otras investigaciones que involucran a la tripulación:

  • PGTide estudia la efectividad de los ingredientes quita manchas y si estas formulaciones detergentes sufren cambios en la apariencia física, la estabilidad o el rendimiento en la microgravedad. Los resultados podrían apoyar el desarrollo de sistemas para lavar la ropa de la tripulación en futuras misiones a la Luna y Marte.
  • La investigación Immunosenescence utiliza chips de tejido para estudiar cómo la microgravedad afecta la función inmunitaria durante el vuelo y si las células inmunitarias se recuperan después del vuelo. Los resultados podrían apoyar el desarrollo de tratamientos para proteger a los astronautas durante futuros vuelos espaciales de larga duración, y conducir al desarrollo de tratamientos más eficaces para el envejecimiento del sistema inmunitario en la Tierra.
  • Fiber Optic Production-2 se basa en el trabajo previo hecho para desarrollar la tecnología para la fabricación de fibras ópticas comerciales en la microgravedad. Estas fibras son difíciles de fabricar en la Tierra debido a la cristalización inducida por la gravedad y otros factores, y esta investigación podría ayudar a guiar la fabricación de fibra óptica a bordo de la estación espacial para uso comercial.
  • Butterfly IQ Ultrasound demuestra un dispositivo de ultrasonido portátil para su uso en el espacio. Esta tecnología podría proporcionar capacidades médicas críticas a las tripulaciones en misiones de larga duración donde el apoyo terrestre inmediato no es una opción. El dispositivo también tiene aplicaciones potenciales para la atención médica en entornos remotos y aislados en la Tierra.
  • NutrISS, una investigación de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés), evalúa la composición corporal y el equilibrio energético utilizando sensores portátiles. Los resultados podrían conducir a mejorar la salud física y calidad de vida de los astronautas, y a un mejor manejo clínico de los pacientes desnutridos, obesos o inmovilizados en la Tierra.
  • MISSE-16 prueba una tela con sensores incrustados, polímeros impresos en 3D, microbios secos, protección térmica de cera de parafina, células solares delgadas y otros materiales en el duro entorno del espacio. Las muestras podrían ayudar a mejorar el equipo y los sistemas para la futura exploración espacial.
imagen de celulas de una muestra de la investigación

Esta imagen muestra un chip de tejido de ensayo para curar heridas para Immunosenescence, una investigación que utiliza chips de tejido para estudiar cómo la microgravedad afecta la función inmune, lo que podría afectar la cicatrización de heridas durante el vuelo espacial. El área negra equivale a una herida y el verde contiene células que deben migrar a la herida.
Crédito de la imagen: Grigol Tediashvili/UCSF

La estación espacial, un robusto laboratorio de microgravedad con una multitud de instalaciones y herramientas de investigación especializadas, ha apoyado muchos avances científicos de investigaciones que abarcan una amplia variedad de disciplinas científicas. La publicación Beneficios para la Humanidad 2022 de la Estación Espacial Internacional detalla el universo en expansión de resultados obtenidos en más de 20 años de experimentos realizados en la estación. Acceda en línea a la publicación y materiales relacionados en inglés.  

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Por John Love
Centro de Johnson, Houston, Texas

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

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