Cuando el cohete Space X23 se lance el 28 de agosto para reabastecer a la Estación Espacial Internacional, llevará dos experimentos diseñados para sostener a los humanos a medida que avanzan y permanecen más tiempo en el espacio profundo:una investigación de ciencias físicas conocida como DEvice for the study of Critical Liquids and Crystallization — Directional Solidification Insert-Reflight (DSI-R), y un experimento de biología espacial conocido como Advanced Plant EXperiment-08 (APEX-08).

Si bien el título completo de DSI-R puede ser largo, Su propósito es sucinto:¿Cómo pueden los científicos de materiales hacer más fuertes las aleaciones metálicas? y durar más bajo diversas condiciones de gravedad? La respuesta puede estar en una serie de modelos computacionales que los investigadores esperan perfeccionar como resultado de este experimento. Dr. Rohit Trivedi, un científico senior en el Laboratorio Ames y profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad Estatal de Iowa en Ames Iowa es el investigador principal:Dr. Alain Karma, un profesor de física en la Northeastern University de Boston es el Co Investigador. Explican lo que esperan observar y aprender.

Dr .:Trivedi dice:"Utilizaremos el Dispositivo para el estudio de líquidos críticos y cristalización (DECLIC) que le permite ver realmente lo que sucede cuando una aleación líquida comienza a endurecerse para convertirse en un sólido. Al hacerlo, forma cristales microscópicos ramificados conocidos como dendritas. En un mundo perfecto, todas las dendritas serían de tamaño uniforme y crecerían en la misma dirección hacia el líquido caliente en el molde. Pero sabemos que eso no sucede. Los grupos de dendritas crecen en diferentes direcciones dejando defectos cristalinos en el material solidificado que impactan sus propiedades mecánicas. Entonces, la pregunta es ¿por qué ocurren estos defectos de fundición y cómo los prevenimos? El DECLIC es un maravilloso instrumento científico que fue construido por el CNES de Francia. Es básicamente un mini laboratorio montado en bastidor que nos permite realizar experimentos desde el suelo donde podemos usar el DSI de inserto de solidificación direccional para controlar variables clave como la composición de la aleación, que se incrementó para los experimentos de reflujo (DSI-R), el gradiente de temperatura y la velocidad de solidificación y visualice in situ cómo se forman y crecen los cristales sin el flujo de fluido inducido por la gravedad ".

Dr. Karma dice:"Una vez que hagamos estas observaciones y obtengamos estos nuevos datos, podemos probar y refinar nuestros modelos computacionales para ayudar a predecir cómo hacer que las aleaciones metálicas sean más fuertes, más ligero y duradero. Esto es importante tanto para vuelos espaciales de larga duración como aquí en la Tierra. Para el procesamiento de materiales en el espacio o la superficie lunar y vuelos espaciales a largo plazo, Lo más probable es que utilicemos impresoras 3D para fabricar piezas de repuesto para nuestra nave espacial. En términos simples podemos tomar polvos metálicos y aplicarles un láser para hacer la pieza que necesitamos. Pero múltiples variables en el proceso de fabricación significan que la prueba y el error no es lo óptimo. En lugar de, estos nuevos modelos computacionales nos ayudarán a reducir las opciones. También usaremos esos modelos para decirnos cómo fabricar estas piezas bajo diversas condiciones de gravedad desde la Luna hasta Marte y el propio espacio profundo. De vuelta a la Tierra Estos mismos modelos computacionales nos ayudarán a producir aleaciones metálicas estructurales superiores para usar en nuestros proyectos de infraestructura. Y recuerda, Todavía hay nuevos materiales por descubrir, por ejemplo, aleaciones con capacidad para operar a temperaturas más altas en ambientes extremos. Es muy emocionante participar en la investigación que conducirá al descubrimiento de estos nuevos materiales ".

El APEX-08 es otro ejemplo de "hágalo, no lo adopte "para los viajes espaciales futuros. Al igual que los humanos, las plantas cultivadas en el espacio para el consumo pueden experimentar estrés cuando se exponen a condiciones de microgravedad. Dado que los compuestos conocidos como poliaminas contribuyen al estrés de la planta, APEX-08 examinará el papel que juegan estos compuestos, específicamente en la planta:Arabidopsis thaliana, también conocido como thale berro. Los resultados del experimento pueden proporcionar información sobre los mecanismos que utilizan las plantas para modular el estrés de la microgravedad.