El 21 noviembre es la fecha programada para el lanzamiento de la 26.^a misión de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS, por sus siglas en inglés) de SpaceX a la Estación Espacial Internacional (EEI) desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. La nave espacial Dragon transporta experimentos científicos y demostraciones tecnológicas que estudian el cultivo de plantas en el espacio, la creación de nutrientes a pedido y la construcción de estructuras en el espacio, entre otras investigaciones.

Descarga fotos y videos de alta resolución de las investigaciones mencionada en este artículo.

Estos son algunos detalles acerca de las investigaciones que viajarán a la estación espacial:

Grandes esperanzas para tomates pequeños

Una fuente continua de alimentos nutritivos es esencial para las misiones de exploración de larga duración, y podría ser necesario suplementar la dieta típica preenvasada de los astronautas con alimentos frescos producidos en el espacio. Los investigadores han estado realizando pruebas con una unidad de cultivo de plantas, conocida como 'Veggie', a bordo de la estación y han producido con éxito diversas verduras. Veg-05, el siguiente paso en ese trabajo, se centra en el cultivo de variedades enanas de plantas de tomate.

“Estamos haciendo pruebas con los tomates, observando los impactos del espectro de luz sobre el buen crecimiento de este cultivo, qué tan deliciosos y nutritivos son los tomates y la actividad microbiana en el fruto y las plantas”, dice Gioia Massa, científica del proyecto de Ciencias Biológicas de la NASA e investigadora principal de Veg-05. “También estamos examinando los efectos generales de cultivar, cuidar y comer productos cosechados en la salud del comportamiento de la tripulación. Todo esto nos proporcionará datos valiosos para futuras exploraciones espaciales”.

Massa añade que los tomates se pueden comer frescos, son nutritivos y ampliamente consumidos. Red Robin, una variedad enana de tomates cherry utilizada en la investigación, creció bien durante las pruebas en tierra y produjo una abundante cosecha de frutos nutritivos y apetitosos.

Esta imagen previa al lanzamiento muestra el tomatero enano de la variedad Red Robin utilizado para el cultivo Veg-05 en la unidad de cultivo ‘Veggie’ del Centro Espacial Kennedy.
Crédito de la imagen: NASA

Diagnósticos sobre la marcha

La investigación Microscopio Lunar realiza pruebas con un kit para el diagnóstico médico a bordo, que cuenta con un microscopio portátil de mano y un pequeño dispositivo autónomo de tinción [coloración] de muestras de sangre. Un astronauta recoge y tiñe una muestra de sangre, obtiene imágenes con el microscopio y transmite estas imágenes a tierra, donde los médicos de la tripulación de vuelo las utilizan para diagnosticar enfermedades y recetar el tratamiento.

“No tenemos un problema clínico severo en la estación espacial, pero los miembros de la tripulación sí experimentan cambios en su sistema inmunitario”, dice Brian Crucian, inmunólogo e investigador principal de la NASA. “Durante las misiones al espacio profundo, se incrementan todos los factores estresantes y se reduce nuestra capacidad para cuidar a la tripulación, una combinación que podría aumentar ciertos riesgos clínicos. Este proyecto está diseñado para crear una capacidad de laboratorio de diagnóstico que está altamente miniaturizada y es compatible con la microgravedad y las limitaciones operativas. Un tripulante enfermo podría realizar el frotis de sangre, obtener las imágenes y transmitirlas en cuestión de minutos”.

Este kit podría proporcionar capacidades de diagnóstico para los miembros de la tripulación en el espacio o en la superficie de la Luna o Marte, así como la capacidad de analizar el agua, los alimentos y las superficies para detectar contaminación. Estos instrumentos también podrían permitir un mejor monitoreo médico en las venideras misiones de Artemis y Gateway.

Reactivos de tinción y caja de almacenamiento de jeringas (arriba a la izquierda), dispositivo de tinción (abajo a la izquierda) y microscopio en miniatura (derecha) para la investigación del microscopio lunar.
Crédito de la imagen: Laboratorio de Inmunología/Virología de NASA JSC

Construir estructuras más grandes

En la Tierra, la gravedad deforma los objetos grandes, como las vigas utilizadas en la construcción a gran escala. La microgravedad permite la fabricación de estructuras más largas y delgadas sin que se produzca esta deformación. Extrusión es un proyecto que lleva a cabo demostraciones de una tecnología que utiliza resina líquida para crear figuras y moldes que no se pueden crear en la Tierra. La resina fotocurable se inyecta en moldes flexibles prefabricados mientras una cámara captura imágenes del proceso. La capacidad de utilizar estos moldes podría permitir la construcción en el espacio de estructuras como estaciones espaciales, paneles solares y equipos mecánicos.

“Este experimento aprovecha el entorno de microgravedad para extrudir figuras de ramificaciones comunes o complejas”, dice Ariel Ekblaw, investigador principal y director de la Iniciativa de Exploración Espacial del Laboratorio de Medios del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés). “Nuestro método reduce el tiempo que lleva producir piezas clave necesarias para el uso diario en la misión y puede apoyar la futura construcción espacial de grandes estructuras, como vigas y antenas. La investigación de Extrusión se basa en nuestros flujos de trabajo de fabricación por adición y autoensamblaje en el espacio”.

La Iniciativa de Exploración Espacial apoya una gran variedad de investigaciones lunares y en microgravedad en los campos de la ciencia, la ingeniería, el arte y el diseño. El experimento está empacado dentro de una Caja Negra de Nanoracks con otros experimentos del Laboratorio de Medios del MIT y está patrocinado por el Laboratorio Nacional de la EEI.

El equipo de la Iniciativa de Exploración Espacial del MIT realiza una prueba de vuelo parabólico de una versión inicial del hardware de Extrusión, que demuestra una tecnología que utiliza resina líquida para crear figuras y moldes en apoyo a la futura construcción de grandes estructuras en el espacio.
Crédito de la imagen: Steve Boxall, MIT

Nutrientes a pedido

Proporcionar una nutrición adecuada es un desafío importante para mantener la salud de la tripulación en las futuras misiones espaciales de larga duración. Muchas vitaminas, nutrientes y productos farmacéuticos tienen una vida útil limitada, y la capacidad de producir tales compuestos a pedido podría ayudar a mantener la salud y el bienestar de la tripulación. El proyecto BioNutrients-2 realiza pruebas con un sistema para la producción en el espacio de nutrientes clave provenientes del yogur, de un producto lácteo fermentado conocido como kéfir y de una bebida a base de levadura.

Esta investigación marca el inicio de la fase dos del programa Bionutrientes, de cinco años de duración, dirigido por el Centro de Investigación Ames de la NASA y administrado por el programa Game Changing Development en la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA. El programa comenzó con el lanzamiento de BioNutrients-1 en 2019. BioNutrients-2 emplea un sistema más pequeño con una incubadora con calor que promueve el crecimiento de organismos beneficiosos.

“Este experimento agrega folistatina, una proteína terapéutica utilizada para mantener la masa muscular, así como los productos lácteos fermentados yogur y kéfir”, dice John Hogan, investigador principal del centro Ames de la NASA. “También estamos realizando pruebas con un nuevo sistema de bolsas livianas para el almacenamiento microbiano efectivo y el crecimiento en microgravedad, y evaluando nuestras técnicas de seguridad alimentaria”. Para una tercera investigación, los investigadores planean diseñar una única cepa de levadura para preparar hasta cuatro productos nutritivos.

Los investigadores también están trabajando para encontrar formas eficientes de utilizar recursos locales para fabricar productos a granel como plásticos, pegamento de construcción y productos químicos de materia prima. Estas tecnologías están diseñadas para reducir los costos de los lanzamientos espaciales y aumentar la autosuficiencia, ampliando los horizontes de la exploración humana.

​Imagen previa al lanzamiento de las bolsas de yogur BioNutrients-2. El color azul de su contenido proviene del indicador de pH, y la tarjeta de interfaz SABL detrás de las bolsas sirven de referencia para el color inicial y el final. El proyecto BioNutrients-2 lleva a cabo pruebas con un sistema para la producción en el espacio de nutrientes provenientes de yogur, kéfir y una bebida a base de levadura.
Crédito de la imagen: NASA/Centro de Investigación Ames

Incorporando más energía solar

Dos paneles solares desplegables para la estación espacial (iROSA, por sus siglas en inglés), fueron lanzados a bordo de SpaceX-22 y se instalaron en 2021. Estos paneles solares, que se desenrollan como una alfombra o una esterilla de yoga utilizando energía cinética almacenada, amplían las capacidades de producción de energía de la estación espacial. El segundo conjunto de celdas solares, que viajarán en el compartimiento de carga de SpaceX-26, proporciona un aumento del 20% al 30% de la energía para la investigación y las operaciones de la estación espacial.

“Los dos primeros paneles han tenido un rendimiento extraordinariamente bueno”, dice Matt Mickle, gerente sénior de proyectos de desarrollo de Boeing. “Las celdas solares son inmensamente más poderosas que en generaciones anteriores. Hicimos pequeñas modificaciones en el hardware para lanzamientos posteriores que mejoran la eficiencia operativa”.

Estos paneles, el segundo de tres paquetes, actualizan el 50% de los canales de energía de la estación. La tecnología de los paneles solares desplegables fue puesta a prueba por primera vez en la estación espacial en 2017. Los ROSA han sido utilizados en la misión DART de la NASA para impactar un asteroide y se tiene planeado su uso en el puesto de avanzada en órbita lunar Gateway, una nave que será un componente vital de la misión Artemis de la NASA. El programa iROSA ofrece un gran ejemplo de cómo usar la estación espacial como un campo de prueba de la tecnología y la investigación necesarias para explorar más lejos en espacio.

Esta imagen muestra los paneles solares ROSA en la estación espacial durante pruebas anteriores de despliegue y retracción realizadas en 2017. Un segundo conjunto de paneles iROSA lanzados en el compartimiento de carga de SpaceX-26 podría proporcionar un aumento del 20% al 30% de la energía para la investigación y las operaciones de la estación espacial.
Crédito de la imagen: NASA

Facilitar la transición entre gravedades

Todos los viajeros al espacio se enfrentan a la transición de un campo de gravedad a otro. En futuras misiones de exploración, los astronautas pueden encontrar tres campos de gravedad diferentes: ingravidez mientras viajan por el espacio, la gravedad de otro planeta y la gravedad de la Tierra cuando regresan. Estas transiciones pueden afectar la orientación espacial, la coordinación cabeza-ojo y mano-ojo, el equilibrio y la locomoción, y ocasionar que algunos miembros de la tripulación experimenten mareos y náuseas por el movimiento en el espacio.

Las herramientas de las gafas Falcon obtienen un video de alta velocidad de los ojos de una persona, proporcionando datos exactos acerca de la alineación y el equilibrio oculares.

“Estas gafas podrían informar mejor a nuestros investigadores sobre los impactos de la microgravedad en la tripulación y su capacidad para adaptarse y trabajar en nuevas gravedades”, dijo la doctora Cherie Oubre, científica de vuelo adjunta del Programa de Investigación Humana de la NASA. “Dispositivos como este serán invaluables mientras trabajamos para preparar a los astronautas para misiones de exploración de larga duración a la Luna y más allá hasta Marte, y también pueden mejorar tecnologías similares aquí en la Tierra”.

Esta imagen muestra las pruebas en tierra de las gafas de protección Falcon. Esta tecnología obtiene un video de alta velocidad de los ojos de una persona, proporcionando datos exactos acerca de la alineación y el equilibrio oculares, y podría guiar a los investigadores en el desarrollo de formas de ayudar a los miembros de la tripulación a adaptarse a diferentes condiciones de gravedad en futuras misiones de exploración.
Crédito de la imagen: NASA

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Melissa Gaskill
Oficina de Investigación del Programa de la Estación Espacial Internacional
Centro Espacial Johnson