Publicado: 
17 de febrero de 2022

Investigaciones nuevas empiezan su viaje a la estación este fin de semana

imagen de una científica trabajando en un laboratorio
Preparación de las placas de cultivo de tejidos para Colgate Skin Aging, el cual evalúa los cambios en las células de la piel en microgravedad y podría ayudar a desarrollar un modelo para evaluar productos de protección de la piel contra el envejecimiento. Crédito de imagen: Colgate-Palmolive

Investigaciones científicas en el envejecimiento de la piel y las células cancerosas, y con pruebas de tecnología para la producción de oxígeno, baterías, y el cultivo de las plantas, todas viajan en la decimoséptima misión de reabastecimiento de Northrop Grumman a la Estación Espacial Internacional. La nave espacial Cygnus está programada para lanzar el sábado 19 de febrero desde la instalación de vuelos Wallops de la NASA en Virginia.

Aquí están los detalles de algunas de las investigaciones científicas que viajan a la estación espacial en esta misión:

Protegiendo nuestra piel

La deterioración del tejido de la piel, una parte normal del envejecimiento ocurre a través del tiempo. La microgravedad causa cambios en el cuerpo similares al envejecimiento, pero con más rapidez en el espacio, donde se puede estudiar más fácilmente que en la Tierra. La investigación Colgate Skin Aging evalúa en la microgravedad los cambios celulares y moleculares de las células de la piel humana genéticamente modificadas. Los cambios en la piel relacionados al envejecimiento no solo son cosméticos. Siendo el órgano más grande del cuerpo humano, la piel realiza varias funciones, incluyendo la protección contra la infección, el mantenimiento de la temperatura corporal, y la entrega de la información sensorial. La pérdida de la estabilidad de las funciones y la estructura de la piel puede causar otros problemas de salud. Los resultados de esta investigación pueden demostrar que estas células diseñadas se podrían usar como modelo para evaluar con rapidez los productos dirigidos a proteger la piel del proceso de envejecimiento en la Tierra.  

Prueba de medicamentos para tumores

La investigación de ISS National Lab MicroQuin 3D Tumor examina los efectos de un medicamento en las células cancerosas de la mama y la próstata en el espacio. En la microgravedad, estas células pueden crecer en un modelo de tercera dimensión (3D) naturalmente, esto puede facilitar la caracterización de su estructura, la expresión genética, la señalización celular, y la reacción al medicamento. Los resultados podrían proporcionar una nueva perspectiva sobre la proteína celular a la que se dirige el medicamento y avanzar el desarrollo de otros medicamentos que se dirijan a las células cancerosas.

“Nuestra investigación que modela tumores tridimensionales en la estación espacial provee una oportunidad fenomenal para estudiar el cáncer naturalmente, permitiéndonos evaluar mejor la penetración del medicamento, cómo el tumor responde, la señalización de célula a célula, el progreso de la enfermedad, y hasta como la resistencia al medicamento puede surgir,” dice Scott Robinson, investigador principal de MicroQuin.   

“Las células cancerosas ignoran las señales que indican parar de crecer, parar de dividirse, o hasta morirse. En la microgravedad, estas señales cambian considerablemente y pueden beneficiar o impedir el crecimiento del cáncer. El saber cuales vías de señalización son afectadas y cómo, nos permite enfocar los esfuerzos de la investigación para definir nuevas intervenciones terapéuticas que sean más eficientes, menos tóxicas, y obtener mejores resultados para el paciente.”

imagen de celulas cancerosas
Esta imagen muestra la inmunofluorescencia de las células cancerosas de la mama tratadas con una terapia MicroQuin. La tinción muestra un núcleo normal (azul) y el terapéutico (verde) localizado en el retículo endoplásmico de la célula (rojo). El medicamento obliga al citoesqueleto (amarillo) a colapsar, induciendo la muerte celular. Crédito de imagen: Scott Robinson, MicroQuin

Mejorando los sensores de hidrógeno

El OGA H2 Sensor Demo prueba unos sensores nuevos para el sistema de generación de oxígeno (OGS por sus siglas en inglés) de la estación espacial. El OGS produce oxígeno respirable vía electrólisis, o la separación del agua a hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se ventila por la borda o se envía a un sistema de procesamiento posterior donde se recombina con el dióxido de carbono residual para formar el agua. Los sensores de corriente aseguran que el hidrógeno no entre a la fuente de oxígeno en la cabina, pero son sensitivos a la humedad, nitrógeno, cambio de calibración, y otras complicaciones que pueden causar problemas. Ellos entonces tienen que ser cambiados después de cada 201 días de uso.

Esta tecnología puede proveer sensores más durables para situaciones donde un reemplazo no es práctico cada 201 días, reduciendo el número de reemplazos necesarios durante las misiones espaciales de larga duración como para la Luna o Marte. La tecnología mejorada para monitorear los sistemas de la generación de oxígeno también tiene aplicaciones potenciales dentro los ambientes confinados y cerrados en la Tierra, como las instalaciones submarinas que están en lugares remotos y peligrosos.

imagen de hardware para un experimento tecnologico
El hardware del sensor OGA H2 se ve en preparación para el vuelo. Esta demostración de tecnología prueba nuevos sensores para detectar hidrógeno en los sistemas generadores del oxígeno en las naves espaciales. Crédito de imagen: Centro de Vuelos Espaciales de Marshall de la NASA

Mejores Baterías

Una investigación de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), Space As-Lib demuestra el funcionamiento de una batería secundaria de iones de litio capaz de operar de manera segura y estable en las temperaturas extremas y en un entorno vacío. La batería usa materiales sólidos, inorgánicos, y un retardante de llama sin un escape de líquido, haciéndolo más seguro y confiable. Los resultados pueden demostrar el rendimiento de la batería para varios usos en el espacio y en otros ambientes planetarios. Las baterías de estado sólido también podrían tener aplicaciones en los ambientes hostiles y en las industrias de automóviles y aeroespaciales en la Tierra.

imagen de el hardware de una investigación
El hardware de la investigación Space As-Lib se muestra sometiéndose a las pruebas de vacío térmico antes del lanzamiento. Crédito de imagen: JAXA

Las plantas en el espacio

Los sistemas corrientes para cultivar las plantas en el espacio usan suelo u otro medio de crecimiento. Estos sistemas no se escalan bien en un ambiente espacial debido a los problemas de la masa y la contención, el mantenimiento y el saneamiento XROOTS en vez prueba usando técnicas hidropónicas (a base de agua) y aeropónicas (a base de aire), que podrían reducir la masa del sistema entero. La investigación toma video y fotos de la zona de las raíces y los cultivos para la evaluación del ciclo de vida de las plantas desde la germinación de la semilla hasta la madurez en las cámaras múltiples de crecimiento independientes.  

“La investigación incorpora módulos de raíces únicas diseñadas para proveer la entrega y la recuperación de la solución nutriente a las plantas para que puedan crecer sin masa de suelo adicional,” explica el investigador principal, John Wetzel de la corporación Sierra Nevada. “Este enfoque es mucho más eficiente en bulto para futuros sistemas para cultivar las plantas a gran escala en el espacio.”

Los resultados podrían proveer información sobre el desarrollo de los sistemas a mayor escala para cultivar los alimentos que conllevan a la exploración espacial y los hábitats del futuro. Los componentes del sistema desarrollado para esta investigación también podrían mejorar el cultivo de plantas en entornos terrestres como los invernaderos y contribuir a una mejor seguridad alimentaria para las personas en la Tierra.

imagen de las plantas de la investigación
Las plantas de cebolla verde cultivadas en sistemas aeropónicas se sostienen para mostrar sus raíces. El estudio XROOTS prueba las técnicas hidropónicas y aeropónicas para cultivar las plantas en el espacio. Crédito de imagen: Sierra Space

Mejorando la seguridad contra los incendios

La instalación de incendio y extinción de combustibles sólidos (SoFIE por sus siglas en inglés) permite realizar estudios de inflamabilidad de materiales y de incendios en condiciones atmosféricas reales. La instalación usa el estante integrado de combustión (CIR por sus siglas en inglés), que permite realizar pruebas a diferentes concentraciones de oxígeno y presiones, representativo de las misiones de exploración espaciales actuales y planificadas. La gravedad afecta las llamaradas en la tierra, pero en la microgravedad a bordo la estación espacial, el fuego actúa diferente y se puede comportar de manera inesperada. La evidencia disponible sugiere que los incendios pueden ser más peligrosos en la gravedad reducida, un riesgo preocupante para futuras misiones espaciales.

Los resultados podrían mejorar la comprensión de cómo los incendios empiezan y crecen en la gravedad reducida, ayudando a validar los métodos para las pruebas y los modelos para pronosticar la flamabilidad de los materiales y los modelos para vuelos espaciales. Esta información podría ayudar a garantizar la seguridad de la tripulación al mejorar el diseño de los trajes de actividades extra-vehiculares, informar la selección de materiales de cabina más seguros y ayudar a determinar las mejores técnicas para suprimir los incendios en el espacio. Los datos del proyecto también podrían proporcionar una mejor comprensión de la seguridad contra los incendios y mejorar los métodos para probar los materiales para los hogares, las oficinas, las aeronaves y otros usos en la Tierra.

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Melissa Gaskill

Traducido por: Ana Guzmán
Revisado por: Pilar Archila

Oficina de Programas de Investigación de la Estación Espacial Internacional
Centro Espacial Johnson