De SpaceX-lancering van de komende week zal zoveel coole wetenschap brengen voor het ISS

SpaceX neemt de komende weken de tijd om zich voor te bereiden op de lancering van 8 april, waarin een Falcon 9-raket de Dragon-capsule van het Cape Canaveral Air Force Station in Florida tot aan het internationale ruimtestation ISS zal nemen. Binnenin de capsule: meer dan 4.400 kilo broodnodige benodigdheden, samen met inhoud die betrekking heeft op meer dan 250 wetenschappelijke experimenten die worden uitgevoerd of die in de komende weken worden gestart.

"SpaceX is een werkpaard voor ons", zei Julie Robinson, hoofdwetenschapper voor het ISS bij NASA, vertelde verslaggevers vandaag tijdens een teleconferentie. "We zijn erg enthousiast over deze vlucht."

Dragon zal begin mei naar de aarde terugkeren en veel componenten van die studies terugbrengen zodat wetenschappers kunnen blijven onderzoeken.

Iets meer dan 3.000 kilo behoort eigenlijk alleen toe aan de Bigelow uitbreidbare activiteitsmodule (BEAM) - een uitbreidbaar habitat dat gedurende twee jaar een testdemonstratie zal ondergaan terwijl het wordt gekoppeld aan het ISS. Het is een concept waar NASA en anderen al enige tijd in geïnteresseerd zijn, omdat een uitbreidbaar leefgebied lange termijn ruimtevaart en het bouwen van schuilplaatsen op andere werelden veel eenvoudiger en duurzamer kan maken.

Hoewel BEAM het hoogtepunt is van wat er naar het ISS gaat (en we zullen er meer over hebben in een vervolgartikel), zijn er verschillende andere belangrijke studies die NASA en zijn partners nastreven. Hier volgt een korte samenvatting van de belangrijkste onderzoeken die deze laatste lancering zal helpen om vooruit te komen.

Veg-03

Zoals je misschien al weet, heeft NASA de groene duimen van zijn astronauten aan boord van het ISS getest door hen hier en daar - met name rode romaine sla, tomaten en zinnias - te belasten met de groenten als onderdeel van het Veg-01-experiment. Een groot deel van Veg-01 was niet zozeer gericht op het laten groeien van de planten, maar op het testen van het kleine, autonoom opgezette "veggie facility" -prototype dat bedoeld was om de weg vrij te maken voor een nieuw tijdperk van ruimtevaart met duurzame voedselproductie aan boord.

Veg-03 is de follow-up. Wanneer de Dragon-capsule het ISS bereikt, zal de bemanning 18 nieuwe gewassen aannemen - waaronder zes meer snijsla, en 12 gloednieuwe Chinese kolen. De laatstgenoemden werden voor het grootste deel gekozen uit vele andere groenten, vanwege hoe goed ze werden waargenomen om te groeien onder "ISS-lite" -omstandigheden, nutriëntenkwaliteit gerelateerd aan een op de ruimte gebaseerd dieet en smaak - NASA wil de astronauten daarboven toestaan om te chowen en een voorproefje te krijgen van een space-plant.

Wanneer de Dragon-capsule begin mei terugkeert, zal het ook de oudere monsters sla en zinnia terugbrengen voor wetenschappers hier op de grond om te studeren.

Onze planten zien er niet al te goed uit. Zou een probleem zijn op Mars. Ik zal mijn innerlijke Mark Watney moeten channelen. #YearInSpace #space #gardening #spacestation #iss #issresearch #plants #science #Mars #JourneytoMars #greenthumb #veggie

Een foto geplaatst door Scott Kelly (@stationcdrkelly) op

Micro-10

Wanneer ruimtevaartreizen op lange termijn naar plaatsen als Mars en verder eindelijk mogelijk worden, zullen we ervoor moeten zorgen dat de mannen en vrouwen van die ruimtevaartuigen alles hebben wat ze nodig hebben om gezond te blijven. Dat omvat medicijnen - maar het is onmogelijk om een ​​klein schip in voorraad te houden met elk soort antibioticum of medicijn. We hebben een manier nodig om het echt te doen maken die dingen in de ruimte.

De oplossing? Schimmels. Dat is het idee achter Micro-10, geleid door onderzoekers van de University of Southern California School of Pharmacy. Hoofdonderzoeker Clay Wang vertelde verslaggevers dat schimmels beschikken over een 'onontgonnen reservoir van therapeutica die nog moet worden ontdekt'.

De primaire focus van Micro-10 is om te onderzoeken hoe microzwaartekracht een bepaalde schimmelsoort beïnvloedt, Aspergillus nidulans, een soort die veel wordt gebruikt bij de studie van meercellige organismen. Wanneer Dragon aankomt bij het ISS, nemen astronauten monsters van A. nidulans en laat ze vier tot zeven dagen groeien. Monsters worden bevroren en naar de aarde teruggebracht wanneer Dragon een paar weken later terugkeert. Het USC-team wacht met spanning op het ophalen van die monsters om te analyseren met behulp van genomische en proteomische testen en leert in welke mate zwaartekracht- en microzwaartekrachtomgevingen van invloed zijn op het metabolisme van schimmels.

Microbieel observatorium-1

Bij het Jet Propulsion Lab van NASA in Pasadena, Californië, is Kasthuri Venkateswaran geïnteresseerd in iets wat de meeste mensen niet eens echt overwegen bestaat: de microbiota van het ISS. Venkateswaran zal in de derde versie van dit experiment proberen de soorten microben die aanwezig zijn op het ISS te monitoren en die monsters naar de aarde terug te sturen voor uitgebreidere analyse.

Het ISS, zei Venkateswaran, heeft een eigen microbioom dat uniek is 'gevormd door zwaartekracht, straling en beperkte menselijke aanwezigheid.' Hij wil weten welke soorten microben daar zijn, in welke mate ze hebben kunnen overleven de barre omgeving van de omloopbaan, en - het belangrijkste - de voordelen en risico's van de microben die het daar in dergelijke gesloten omgevingen uitproberen. Dit is cruciaal voor ons begrip van wat we ons moeten voorbereiden voor de lange termijn in de ruimte. "We leven in een DNA-tijdperk", zegt Venkateswaran.

Eli Lilly's onderzoek naar spieratrofie en eiwitkristallisatie voor het aanmaken van medicijnen

Als je wilt bestuderen wat er met het lichaam in de ruimte gebeurt, moet je het lichaam bestuderen in de ruimte. De # YearInSpace-missie van Scott Kelly zou ons helpen hier veel over te leren, maar hij is maar één persoon. Wat we moeten doen is studeren tientallen van mensen.

Natuurlijk kunnen we dat niet doen. De volgende beste optie: dieren naar de ruimte sturen, met name knaagdieren. Eli Lilly werkt samen met de NASA aan een nieuw onderzoek dat 20 muizen naar het ISS zal sturen en spieratrofie als gevolg van ruimtereizen in de ruimte zal bestuderen. Het is een bekend feit dat nulzwaartekracht en microzwaartekracht enorme gevolgen heeft voor astronauten in het bewegingsapparaat die maanden in een baan rond de aarde doorbrengen. Eli Lilly hoopt niet alleen beter te begrijpen hoe dit proces in de ruimte werkt, maar ook hoe ziekten zoals ALS leiden tot ernstige spieratrofie hier op aarde. De ruimte biedt een soort van wereldwijde spierverspillende omgeving die nergens anders kan worden bereikt.

Het tweede deel van hun studie is om de kristallisatie van eiwitten in microzwaartekracht beter te begrijpen. Lang verhaal: inzicht in hoe dit chemische proces in de ruimte werkt, kan Eli Lilly en andere farmaceutische bedrijven helpen om geneesmiddelen beter te ontwerpen die zich op specifieke moleculen kunnen richten en zich beter kunnen binden aan bepaalde eiwitten dan de huidige technieken.

Genen in Space-1

De experimenten die naar de ruimte gaan, zijn niet alleen beperkt tot wereldberoemde instellingen. NASA heeft verschillende wegen geopend voor door studenten geleide onderzoeksprojecten. Voorbeeld: de door Boeing gesponsorde genen in Space-1-experiment, die in de kern de levensvatbaarheid testen van technieken die van cruciaal belang zijn voor genetica en biologisch onderzoek.

Polymerase-kettingreactie, of PCR, is een essentiële methode voor het versterken van een klein DNA-segment, zodat we het daadwerkelijk kunnen studie het. Boeing was al van plan om een ​​mini-PCR-apparaat naar het ISS te sturen om te kijken of het daar echt zou werken zoals bedoeld, en het bedrijf besloot om een ​​wedstrijd te openen voor studenten in het hele land om te zien wie het beste experiment kon ontwerpen om deze test te begeleiden.

De winnaar die afgelopen juli werd gekozen, was Anna-Sophia Bougaev, wiens experiment werd geselecteerd uit 330 andere applicaties. Haar experiment vraagt ​​in feite om het gebruik van de mini-PCR om te zien of het methylmarkers op DNA kan volgen waarvan ze vermoedt dat het de genexpressie in de ruimte verandert en verantwoordelijk is voor het ervaren van verergerde immuunsystemen bij astronauten en andere levensvormen in de ruimte.

Dus voor zijn eerste bedrijf test Boeing het mini-PCR-apparaat en controleert het of het goed genoeg werkt. Voor zijn tweede bedrijf zal Boeing Sophia's experiment uitvoeren en kijken of het apparaat kan worden gebruikt om methylatieveranderingen op DNA te detecteren. De resultaten kunnen helpen een nieuwe golf van ontdekkingen in te luiden over hoe de ruimte de toestand van ons immuunsysteem beïnvloedt, en wat we kunnen doen om onze gezondheid te beschermen in de kleine ruimtes van een ruimtevaartuig dat wegwaait naar andere werelden.