Vista interior de un casete de incubadora del Bioculture System. Crédito:NASA / Ames Research Center / Dominic Hart
Varios experimentos de biociencia desarrollados en el Centro de Investigación Ames de la NASA, en Silicon Valley de California están a punto de lanzarse a la Estación Espacial Internacional en la decimotercera misión de servicios de reabastecimiento comercial de SpaceX para la NASA
Esta misión de reabastecimiento, que está previsto que se lance no antes del 15 de diciembre desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida, llevará a cabo experimentos que investiguen el desgaste muscular, crecimiento de plantas en baja gravedad, y los microorganismos que habitan la estación espacial. Una nueva instalación de investigación que puede ayudar a los científicos a comprender mejor los factores clave de los vuelos espaciales, como la microgravedad y la radiación espacial, puede afectar la salud humana durante viajes largos de exploración, y revelar algunos de los funcionamientos fundamentales de la vida aquí en la Tierra, también está empaquetado en la cápsula Dragon.
Estos son cuatro experimentos aparentemente distintos, pero todo con el objetivo común de llevar a los humanos más adentro del sistema solar que nunca antes.
Una herramienta completamente nueva para la biología en el espacio:el sistema de biocultura
La vida funciona de manera diferente en el espacio, y los biólogos pueden aprender mucho sobre cómo esto afecta la salud humana al estudiar las células cultivadas en el entorno de microgravedad, o "ingravidez, "de la Estación Espacial Internacional. El Sistema de Biocultura es una nueva instalación de investigación para el laboratorio en órbita que permitirá a los científicos realizar estudios de biología celular a largo plazo, en una amplia gama de temas y diversos tipos de células y tejidos. Este nuevo hardware permitirá la monitorización remota en tiempo real de cultivos celulares, y un control más preciso de las condiciones en las que crecen.
Módulo Rodent Habitat de la NASA con ambas puertas de acceso abiertas. Crédito:NASA / Dominic Hart
La primera misión en usarlo, llamada validación de la ciencia celular, probará completamente las complejas capacidades de ingeniería y soporte vital del sistema, para asegurarse de que pueda funcionar correctamente en microgravedad y hacer crecer con éxito una variedad de células, como las células de los huesos y el corazón en este experimento, en la estación espacial. Una vez que se completa la validación inicial, la instalación estará disponible para su uso por la amplia comunidad científica para emocionantes, nueva investigación avanzada, de la biología celular fundamental, al descubrimiento de fármacos, microbiología, e ingeniería de tejidos.
Un nuevo dispositivo para combatir la pérdida de masa muscular - Rodent Research-6
El desgaste muscular es un problema común para los pacientes que experimentan una inmovilización prolongada. lesiones cáncer o envejecimiento. La atrofia muscular también les ocurre a los astronautas en microgravedad. El estudio Rodent Research-6 evaluará un nuevo dispositivo de administración de fármacos para la administración continua, dosis bajas, lo que podría ayudar a contrarrestar el desgaste muscular y prevenir la necesidad de la administración diaria o frecuente de medicamentos. Una pequeña cápsula implantado debajo de la piel, entrega una constante, dosis baja del fármaco a través de una membrana de silicona, con canales tan estrechos como 1/50, 000 el ancho de un cabello humano. La administración de dosis bajas también podría ayudar a evitar los efectos secundarios conocidos de tomar dosis altas a largo plazo. La droga, llamado formoterol, es una terapia común en inhaladores para el asma y para otras enfermedades pulmonares. Relaja los músculos responsables de tensar las vías respiratorias del paciente. Rodent Research-6 analizará la eficacia con la que puede contrarrestar el desgaste muscular cuando lo libera un pequeño, pero dispositivo potencialmente poderoso.
Pequeñas semillas de la planta Arabidopsis thaliana se colocan en una hoja de papel, parte de su preparación para el vuelo espacial a bordo de la Estación Espacial Internacional. La instalación a bordo para estudios de biología vegetal permite a los investigadores exponer las plántulas a diferentes niveles de gravedad y luz. observar y recopilar datos sobre cómo crecen las plantas. Crédito:NASA / Ames Research Center
Descubriendo cómo las plantas perciben la gravedad:percepción de la gravedad de las plantas
Tendemos a dar por sentada la gravedad, pero las plantas nunca lo hacen. Responden constantemente a la fuerza de la gravedad, usándolo para enviar brotes hacia arriba y raíces hacia abajo, y para determinar su forma general. La misión Plant Gravity Perception tiene como objetivo descubrir el nivel más bajo de gravedad que una plántula de planta es capaz de percibir. Trabajando en el entorno de microgravedad de la estación espacial, el experimento utilizará un sistema de centrifugación para simular una variedad de niveles de gravedad. Se capturarán datos de video de las respuestas de las plantas, ayudando a revelar si hay un nivel de umbral que necesitan para sentir la gravedad, responder, y prosperar. Comprender cómo funciona esto podría ayudar a los investigadores a desarrollar plantas que estén bien adaptadas para el crecimiento en misiones espaciales de larga duración. o para ser más resistente para fines agrícolas en la Tierra.
Una placa de Petri contiene colonias de hongos que crecen a partir de una muestra recolectada a bordo de la Estación Espacial Internacional durante el primero de los tres vuelos Microbial Tracking-1. Crédito:NASA / JPL
Seguimiento de microbios en la estación espacial:seguimiento microbiano-2
Microbial Tracking-2 es un experimento que abarca muchos meses y que rastrea las poblaciones de microbios que comparten la Estación Espacial Internacional con los astronautas. Estos son los mismos tipos de microorganismos que tenemos en la Tierra, que habría llegado inicialmente en carga para reabastecimiento de la estación espacial o en astronautas durante los cambios de tripulación. Con el fin de catalogar y caracterizar los posibles microbios causantes de enfermedades a bordo de la estación espacial, Los investigadores primero tienen que saber qué tipo de microorganismos pueden estar ya en la estación. Las muestras se recogen de los cuerpos de los astronautas antes, durante y después del vuelo. También se toman muestras ambientales de lugares en la superficie y en el aire alrededor de la estación. Las muestras se analizan para identificar los tipos de microbios potencialmente encontrados, y para ver si hay tipos que puedan afectar la salud humana. Se estudian las interacciones entre los microbios, así como el desarrollo de comunidades microbianas.
Varias misiones de reabastecimiento de SpaceX ya entregaron kits para muestreo microbiano y trajeron muestras anteriores a la Tierra para ser analizadas por científicos. Al tomar varias muestras a lo largo del tiempo, los investigadores pueden ver cómo está cambiando la población microbiana en la estación espacial. Los hallazgos de esta investigación pueden ayudar a determinar cómo los microorganismos afectan tanto la salud de la tripulación como el desempeño de la nave espacial. Con este conocimiento, La NASA puede desarrollar formas de minimizar el impacto de los microorganismos durante misiones espaciales de larga duración con exploradores humanos.
