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    JAXA utiliza tecnología de botella de agua para misiones de devolución de muestras desde la ISS

    Esquema de la misión de la pequeña cápsula de recuperación que está desarrollando JAXA. Crédito:JAXA

    La Estación Espacial Internacional (ISS) no solo es la instalación de investigación en órbita más grande y sofisticada jamás construida, Podría decirse que es la instalación de investigación más importante que tenemos. Con sus instalaciones de vanguardia y su entorno de microgravedad, la ISS puede realizar experimentos lucrativos que están conduciendo a avances en astrobiología, astronomía, medicamento, biología, clima espacial y meteorología, y ciencia de materiales.

    Desafortunadamente, el costo de transportar experimentos hacia y desde la ISS es bastante caro y algo que solo un puñado de agencias espaciales pueden hacer actualmente. Para abordar esto, La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y Tiger Corporation se asociaron en 2018 para crear un nuevo tipo de contenedor que reduciría el costo de devolver las muestras a la Tierra. Con el éxito de su diseño inicial, JAXA y Tiger están buscando crear una versión reutilizable que permita devoluciones regulares de muestras de la ISS.

    Establecido en 1923, Tiger es una corporación internacional con sede en Osaka, Japón, que se especializa en aislamiento al vacío y tecnologías relacionadas. Esta tecnología, que la empresa ha utilizado durante décadas para crear botellas de agua aisladas, también tiene aplicaciones para la exploración espacial. En años recientes, JAXA comenzó a investigar la tecnología para crear contenedores de almacenamiento que pudieran mantener frías las muestras experimentales durante su regreso a la Tierra.

    En septiembre de 2018, JAXA lanzó la misión Kounotori 7 (HTV-7), el séptimo vuelo del Vehículo de Transferencia H-II (HTV). Mientras transporta suministros a la ISS, JAXA decidió utilizar este vuelo para validar un nuevo método para transportar muestras de cristales de proteínas (que eran parte de un experimento de crecimiento realizado dentro del Módulo de Laboratorio Kibo de Japón) de regreso de la ISS.

    Este consistía en un recipiente de muestra especial (NPL-A100) co-desarrollado por JAXA y Tiger que se colocó dentro de la cápsula de reentrada pequeña HTV (HSRC). Dado que la cápsula de reentrada era demasiado pequeña para depender de un sistema de enfriamiento eléctrico, JAXA y Tiger necesitaban un recipiente de muestra que se basara en métodos de "aislamiento pasivo" para mantener su contenido a temperaturas estables.

    Componentes del contenedor de carga útil presentados ante los periodistas después de la misión Kounotori 7. Crédito:JAXA

    En el final, utilizaron la misma tecnología en la que se basa Tiger para crear botellas térmicas de acero inoxidable para desarrollar una pared doble, recipiente aislado al vacío que pesaba alrededor de 9,7 kg (21,4 lb). Como Keiji Nakai, quien es el gerente del Grupo de Desarrollo de Productos (tercera sección) en Tiger, explicó a Universo hoy vía correo electrónico, el contenedor tenía que cumplir unos requisitos muy estrictos:

    "El de doble pared, El contenedor de vacío para esta misión tenía que mantener la temperatura dentro del contenedor a 4 grados Celsius ± 2 grados Celsius (39.2 ° F ± 3.6 ° F) durante el transcurso de cuatro o más días y proteger el contenedor del enorme impacto de 40G al aterrizar en el océano al regresar a la Tierra ".

    También se incluyeron varios paquetes fríos en la cápsula para garantizar que la temperatura del recipiente permaneciera estable. La misión fue un éxito y representó un hito importante para JAXA, que anteriormente no tenía la opción de recuperar materiales de la ISS de forma independiente. Como muchas agencias espaciales que participan en la EEI, JAXA había dependido de Roscosmos y la NASA para proporcionar servicios de transporte.

    El siguiente paso en la colaboración JAXA-Tiger implica la creación de un encendedor, y un recipiente más duradero que puede mantener estables las muestras a temperaturas más bajas y durante más tiempo. Pero el requisito más estricto es que debe ser lo suficientemente duradero como para usarse más de una vez. Dijeron los representantes de Tiger, Estas y otras especificaciones se han incluido en el diseño del contenedor NPS-A100 de segunda generación:

    "Hemos reducido el peso del contenedor de 9,7 kg (21,4 lb) a casi 3 kg (6,6 lb) y al mismo tiempo lo hemos hecho más compacto. Con la adición de bolsas de hielo, mantendrá temperaturas dentro de los 20 grados Celsius ± 2 grados Celsius (68 ° F ± 3.6 ° F) durante al menos doce días, desde el momento en que la cápsula de reentrada abandona la EEI hasta que aterriza de nuevo en la Tierra. También hemos hecho que el contenedor sea más duradero para que dure al menos tres años o seis misiones ".

    Es probable que el NPS-A100 sea transportado a la ISS como parte de la misión de reabastecimiento comercial CRS-22 que está programada para principios de junio e involucrará a un SpaceX Crew Dragon que transporte suministros y experimentos a la ISS. Una vez más, la tecnología del contenedor se utilizará para devolver los cristales de proteínas que son parte de la investigación biomédica en curso que se lleva a cabo en el Laboratorio Kibo dentro del Módulo Experimental Japonés (JEM) de la ISS.

    Esta investigación está dando lugar a avances en el campo de la medicina y al desarrollo de nuevas curas y medicamentos. Más allá de los contenedores de muestras, la tecnología resultante de esta colaboración también tiene numerosas aplicaciones comerciales e industriales. Estos incluyen soluciones de transporte para muestras médicas y reactivos que requieren almacenamiento en condiciones estrictas de temperatura.

    También podría dar lugar a nuevas aplicaciones para la gestión térmica en coches eléctricos e híbridos. Pero quizás la aplicación más interesante sea el desarrollo de materiales de construcción de próxima generación que podrían proporcionar altos niveles de aislamiento en entornos extremos, como la Antártida (donde las estaciones de investigación necesitan conservar el calor) e incluso en la Luna y Marte.

    "Las aplicaciones potenciales de nuestra tecnología de aislamiento por vacío son ilimitadas, "afirma Tiger en su sitio web." Esta tecnología apoyará los campos de vanguardia en todas las industrias, ayudándoles a llevarnos hacia una dinámica, futuro emocionante ".

    Actualización:desde entonces se ha confirmado que el nuevo contenedor de vacío se lanzará a bordo de una nave espacial Crew Dragon el 3 de junio a la ISS. como parte de la misión de reabastecimiento de carga CRS-22. Tiger Corporation también planea lanzar una nueva línea de productos para el mercado estadounidense, que está tentativamente planeado para septiembre.


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