Una variedad de investigaciones científicas, junto con suministros y equipo, lanzamiento a la Estación Espacial Internacional en la vigésima misión de servicios de reabastecimiento comercial de SpaceX. La nave espacial de carga Dragon está programada para salir de la Tierra el 6 de marzo desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida. Su carga incluye investigación sobre la fabricación de partículas de espuma, formación de gotas de agua, el intestino humano y otras investigaciones de vanguardia.

La estación espacial ahora en su vigésimo año de presencia humana continua, ofrece oportunidades de investigación por parte de agencias gubernamentales, industria privada, e instituciones académicas y de investigación. Tal investigación apoya a Artemis, Misiones de la NASA a la Luna y Marte, y conduce a nuevas tecnologías, tratamientos y productos médicos que mejoran la vida en la Tierra.

Zapatos de alta tecnología desde el espacio

El moldeo de partículas de espuma es un proceso de fabricación que sopla miles de gránulos en un molde donde se fusionan. La empresa de calzado Adidas utiliza este proceso para fabricar medias suelas de rendimiento, la capa entre la suela de un zapato y la plantilla debajo del pie, por sus productos. La investigación BOOST Orbital Operations on Spheroid Tesellation (Adidas BOOST) analiza cómo se comportan varios tipos de gránulos en este proceso de moldeo. El uso de un tipo de pellet crea una espuma con las mismas propiedades en todo el componente de la suela. El uso de varios tipos de gránulos puede permitir a los ingenieros cambiar las propiedades mecánicas y optimizar el rendimiento y la comodidad del calzado. Eliminar la gravedad del proceso permite observar más de cerca el movimiento y la ubicación de los pellets durante el proceso.

Los resultados de esta investigación podrían demostrar los beneficios de la investigación en microgravedad para los métodos de fabricación, contribuyendo a un mayor uso comercial de la estación espacial. Los nuevos procesos para el moldeo de partículas de espuma podrían beneficiar a una variedad de otras industrias, incluidos los materiales de embalaje y acolchado.

Nueva instalación fuera de la estación espacial

La instalación de Bartolomeo, creado por la ESA (Agencia Espacial Europea) y Airbus, se adhiere al exterior del Módulo Columbus europeo. Diseñado para brindar nuevas oportunidades científicas en el exterior de la estación espacial para usuarios comerciales e institucionales, la instalación ofrece vistas despejadas tanto hacia la Tierra como hacia el espacio. Los experimentos alojados en Bartolomeo reciben servicios misionales integrales, incluido el soporte técnico en la preparación de la carga útil, lanzamiento e instalación, operaciones y transferencia de datos y retorno opcional a la Tierra. Las aplicaciones potenciales incluyen la observación de la Tierra, robótica, ciencia de los materiales y astrofísica.

Airbus está colaborando con la Oficina de Asuntos del Espacio Ultraterrestre de las Naciones Unidas para ofrecer a los Estados miembros de la ONU la oportunidad de volar una carga útil en Bartolomeo. Se alienta especialmente a los países en desarrollo a participar, y la misión está dedicada a abordar los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU. Bartolomeo lleva el nombre del hermano menor de Cristóbal Colón.

Conservando el agua en la ducha

Los estudios de formación de gotas en microgravedad (estudio de formación de gotas) evalúan la formación de gotas de agua y el flujo de agua de la tecnología de cabezal de ducha H2Okinetic de Delta Faucet. Los caudales reducidos en los dispositivos de ducha conservan el agua, pero también puede reducir su eficacia. Eso puede hacer que las personas tomen duchas más largas, socavando el objetivo de utilizar menos agua. Se desconocen los efectos completos de la gravedad sobre la formación de gotas de agua. y la investigación en microgravedad podría ayudar a mejorar la tecnología, creando un mejor rendimiento y una experiencia de usuario mejorada mientras se conserva el agua y la energía.

La información obtenida de esta investigación también tiene aplicaciones potenciales en varios usos de fluidos en naves espaciales, desde el consumo humano de líquidos hasta la gestión de residuos y el uso de fluidos para refrigeración y como propulsores.

Estudiando el intestino humano en un chip

Organ-Chips como plataforma para estudiar los efectos del espacio en la fisiología entérica humana (Gut on Chip) examina el efecto de la microgravedad y otros factores de estrés relacionados con el espacio en el Intestine-Chip (hiIC) inervado humano de la empresa de biotecnología Emulate. Este dispositivo Organ-Chip permite el estudio de la fisiología y las enfermedades de los órganos en un entorno de laboratorio. Permite el mantenimiento automatizado, incluyendo imágenes, muestreo, y almacenamiento en órbita y enlace descendente de datos para análisis molecular en la Tierra.

Una mejor comprensión de cómo la microgravedad y otros posibles factores estresantes de los viajes espaciales afectan las células inmunes del intestino y la susceptibilidad a las infecciones podría ayudar a proteger la salud de los astronautas en futuras misiones a largo plazo. También podría ayudar a identificar los mecanismos que subyacen al desarrollo de las enfermedades intestinales y los posibles objetivos de las terapias para tratarlas en la Tierra.

Hacia una mejor impresión 3D

El autoensamblaje y la autorreplicación de materiales y dispositivos podrían permitir la impresión en 3D de piezas de repuesto e instalaciones de reparación en futuros viajes espaciales de larga duración. Un mejor diseño y ensamblaje de estructuras en microgravedad también podría beneficiar a una variedad de campos en la Tierra, desde la medicina hasta la electrónica.

El experimento de procesamiento sin equilibrio de suspensiones de partículas con gradientes de campo térmico y eléctrico (ACE-T-Elipsoides) diseña y ensambla coloides tridimensionales complejos (pequeñas partículas suspendidas dentro de un fluido) y controla la densidad y el comportamiento de las partículas con la temperatura. Llamadas estructuras coloidales autoensambladas, estos son vitales para el diseño de materiales ópticos avanzados, pero el control de la densidad y el comportamiento de las partículas es especialmente importante para su uso en la impresión 3D. La microgravedad proporciona información sobre las relaciones entre la forma de las partículas, simetría de cristal, densidad y otras características.

Las estructuras funcionales basadas en coloides podrían conducir a nuevos dispositivos para la energía química, comunicación, y fotónica.

Crecimiento de células cardíacas humanas

Generación de cardiomiocitos a partir de progenitores cardíacos derivados de células madre pluripotentes inducidos por humanos expandidos en microgravedad (MVP Cell-03) examina si la microgravedad aumenta la producción de células cardíacas a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC). Las HiPSC son células adultas reprogramadas genéticamente en un estado pluripotente de tipo embrionario, lo que significa que pueden dar lugar a varios tipos diferentes de células. Esto los hace capaces de proporcionar una fuente ilimitada de células humanas con fines terapéuticos o de investigación. Para MVP Cell-03, los científicos inducen a las células madre a generar células precursoras del corazón, luego cultive esas células en la estación espacial para analizarlas y compararlas con cultivos cultivados en la Tierra.

Estas células cardíacas o cardiomiocitos (CM) podrían ayudar a tratar las anomalías cardíacas causadas por los vuelos espaciales. Además, los científicos podrían usarlos para reponer las células dañadas o perdidas debido a una enfermedad cardíaca en la Tierra y para la terapia celular. modelado de enfermedades y desarrollo de fármacos. Los tejidos cardíacos humanos dañados por enfermedades no pueden repararse a sí mismos, y la pérdida de CM contribuye a una eventual insuficiencia cardíaca y muerte.