Misja SpaceX z 18 lipca na ISS obejmuje sekwencer DNA

Bardzo wcześnie rano w poniedziałek na Florydzie, SpaceX uruchomi swój flagowy statek kosmiczny Dragon na rakiecie Falcon 9 na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i wyśle ​​2200 funtów zapasów w swojej dziewiątej misji zaopatrzenia ISS. Ładunek obejmuje wyposażenie załogi, narzędzia i przedmioty potrzebne do 250 nowych i trwających badań naukowych prowadzonych na stacji kosmicznej oraz niezbędny sprzęt, który poprawi funkcjonalność stacji.

Narzędzia naukowe wchodzące w skład tej misji są tym razem szczególnie ekscytujące. Na konferencji prasowej, która odbyła się w środę podczas konferencji badawczo-rozwojowej International Space Station 2016, badacze i administratorzy NASA omówili cztery główne badania naukowe i technologiczne, które rozpoczną się po tym, jak kapsuła Dragon dostarczy niezbędne materiały.

Zgodnie ze zwiększonymi badaniami biologicznymi na ISS, NASA przeprowadzi pierwszy w historii eksperyment sekwencjonowania DNA w kosmosie. Sarah Wallace, mikrobiolog z Johnson Space Center i jej zespół wysyłają prototypowy sekwencer DNA, który opisuje jako połowę rozmiaru smartfona - „niewiarygodnie mały”, mówi. Urządzenie jest w stanie zrobić znacznie więcej niż parsowanie przez DNA, a także sekwencjonować RNA i białka.

Sekwencer przejdzie przez próbki DNA z trzech różnych próbek - wirusa, bakterii i myszy - i miejmy nadzieję, że dostarczy dowodów na to, że sekwencjonowanie DNA jest możliwe w środowisku mikrograwitacji.

To dobrze, ale czy to konieczne? Cóż, kiedy o tym myślisz, tak. Jeśli będziemy prowadzić więcej nauki w kosmosie i potencjalnie na innych światach, będziemy chcieli uruchomić wszelkie organiczne cząsteczki, które zbieramy metodami analitycznymi.

Czas przeprowadzenia takiego eksperymentu jest teraz idealny, biorąc pod uwagę, że Kate Rubins, z zawodu biolog molekularny, jest obecnie na stacji kosmicznej. „Mamy szczęście, że Kate jest tam na górze”, powiedział Wallace na konferencji prasowej. „Jej wiedza była dla nas bezcenna. Oczywiście naszym celem jest, aby każdy członek załogi mógł to obsługiwać. ”

Oprócz czysto naukowego sekwencera DNA może mieć również wpływ na kontrolę chorób w kosmosie. „W tej chwili nie mamy możliwości zdiagnozowania chorób zakaźnych na ISS” - powiedział Wallace. Sekwenser genomiki i proteomiki mógłby to zmienić, gdyby członek załogi zachorował na tajemniczą infekcję.

Eksperyment z utratą kości

Dwa inne projekty są bardziej bezpośrednio związane z badaniem zdrowia ludzkiego, wykorzystując mikrograwitacyjny klimat stacji kosmicznej. Bruce Hammer z University of Minnesota's Center for Magnetic Resonance Research w Minneapolis jest zainteresowany odkryciem, dlaczego astronauci doświadczają utraty masy kostnej w kosmosie i mechanizmów, dzięki którym możemy temu zapobiec. Hammer i jego zespół testują dokładność nowego urządzenia, które może symulować środowisko mikrograwitacji dla kultur komórkowych i tkankowych poprzez manipulowanie polami magnetycznymi. Celem jest naśladowanie środowiska mikrograwitacji na Ziemi, aby obserwować wpływ na komórki kostne i porównywanie wpływu na kultury komórkowe wysyłane w przestrzeń kosmiczną podczas tej misji. To nie tylko sposób na badanie utraty masy kostnej u astronautów, ale także weryfikacja działania symulatora mikrograwitacji - co jest po prostu niesamowite.

Jak serce zmienia się w przestrzeni

Drugi projekt biologii dotyczy obserwacji wpływu mikrograwitacji na serce. Wiemy, że ludzkie serce ulega zmianom strukturalnym w przestrzeni - staje się mniejsze i powraca do kulistego kształtu. Szczególną tajemnicą jest to, jak mikrograwitacja wpływa na komórki biorące udział w biciu. Wykorzystując nową technikę, która zamienia komórki krwi w komórki macierzyste, a następnie z powrotem w bicie komórek serca („możesz zobaczyć, jak wizualnie kurczą się gołym okiem”, powiedział badacz z Uniwersytetu Stanforda Arun Sharma, który jest zaangażowany w to badanie), naukowcy wysyłają serce komórki i badanie, jak zmienia się ich kształt i zachowanie w warunkach mikrograwitacji. To kolejny przypadek, gdy posiadanie Rubinsa na stacji kosmicznej okazało się szczęśliwym zbiegiem okoliczności.

Operacje techniczne

Dwa ostatnie duże projekty mają charakter techniczny, ale nie mniej ważne, aby pomóc nam w rozwoju przyszłości podróży kosmicznych i eksploracji. Pierwszym, skromniejszym projektem jest instalacja nowego międzynarodowego adaptera dokującego do ISS, który jest zgodny z nowym międzynarodowym standardem dokowania przyjętym przez wszystkich partnerów ISS.

Standard „będzie używany w przestrzeni kosmicznej cis-lunar”, powiedział kierownik programu ISS Kirk Shireman. Istnieją już plany Oriona i innych ładunków w nadchodzącym systemie Space Launch System, aby mieć ten system dokowania. SpaceX już aktualizuje swój statek kosmiczny Dragon, aby również zaadoptował IDS, podobnie jak Boeing w swoim pojeździe CST-100. Ogólnie rzecz biorąc, przyjęcie IDS pomoże usprawnić przestrzeń zarówno dla międzynarodowych agencji, jak i prywatnych firm na całym świecie, i miejmy nadzieję, że popchnie eksplorację kosmosu i przejdzie w mniej sztywny, bardziej otwarty klimat.

Pierwsza IDA miała awansować na ISS w zeszłym roku, ale została zniszczona w przypadku awarii SpaceX w czerwcu 2015 roku. To stawia plany NASA w locie komercyjnym w kłopotliwej sytuacji, a Shireman i jego zespół próbują nadrobić zaległości. Ma nadzieję, że druga IDA w końcu przejdzie na 16. misję kosmiczną ISS SpaceX, która wciąż nie jest zaplanowana.

Wreszcie, NASA testuje nowe urządzenie do wymiany ciepła materiału o przemianie fazowej. To kęs, ale tutaj chudy: statek kosmiczny zazwyczaj wykorzystuje grzejniki jako sposób na odrzucenie nadmiaru ciepła wytwarzanego przez słońce, a także na pochłanianie nadmiaru ciepła podczas zimniejszych scenariuszy. Niestety, pochłania to ograniczone zasoby. NASA testuje nową technologię, która może utrzymać temperaturę statku kosmicznego bez zużywania materiałów. Samowystarczalne urządzenie może zasadniczo zamarznąć podczas zimnych części orbity w celu odrzucenia energii cieplnej i stopienia podczas gorących faz w celu pochłonięcia nadmiaru ciepła. Wysyłając urządzenie do ISS, NASA ma nadzieję zweryfikować, czy może działać w środowiskach mikrograwitacyjnych.

Misja SpaceX na ISS rozpoczyna się w poniedziałek o 12:45 czasu wschodniego od wystrzelenia rakiety Falcon 9 ze stacji lotniczej Cape Canaveral na Florydzie. Możesz obejrzeć start na żywo na spacex.com/webcast.