science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Harten, luchtsluizen, en asteroïden:nieuw onderzoek vliegt op 21e SpaceX-vrachtmissie

Technici werken op 29 september aan de Nanoracks Bishop Airlock in de verwerkingsfaciliteit van het ruimtestation in het Kennedy Space Center van NASA in Florida. 2020, het voorbereiden van de faciliteit voor zijn vlucht naar het internationale ruimtestation. De eerste commercieel gefinancierde luchtsluis voor het ruimtestation biedt hosting van de lading, robotica testen, satelliet inzet, en meer. Krediet:NASA/KSC

De 21e SpaceX-vrachtbevoorradingsmissie die wordt gelanceerd vanaf NASA's Kennedy Space Center in Florida, brengt een verscheidenheid aan kritische onderzoeks- en technologiedemonstraties naar het internationale ruimtestation.

De missie vertegenwoordigt de eerste op een verbeterde versie van het Dragon-vrachtruimtevaartuig van het bedrijf, ontworpen om meer wetenschappelijke ladingen van en naar het ruimtestation te vervoeren.

Hoogtepunten van de ladingen op deze missie zijn onder meer:

Microbiële meteorietmijnwerkers

Een mengsel van meteorietmonsters en microben wordt naar het ruimtestation geleid. Bepaalde microben vormen lagen op het oppervlak van gesteente die metalen en mineralen kunnen vrijgeven, een proces dat bekend staat als biomining. Een eerder onderzoek van ESA (European Space Agency), BioRock, onderzocht hoe microzwaartekracht de processen die betrokken zijn bij biomining beïnvloedt. ESA volgt dat werk op met BioAsteroid, die biofilmvorming en biomining van asteroïde- of meteorietmateriaal in microzwaartekracht onderzoekt. Onderzoekers zijn op zoek naar een beter begrip van de fysieke basisprocessen die deze mengsels beheersen, zoals zwaartekracht, convectie, en mengen. Microbe-gesteente-interacties hebben veel potentiële toepassingen bij verkenning van de ruimte en nederzettingen buiten de aarde. Microben kunnen rotsen afbreken in de bodem voor plantengroei, bijvoorbeeld, of extraheer elementen die nuttig zijn voor levensondersteunende systemen en de productie van medicijnen.

3D-ontworpen hartweefsel klopt in een weefselchip. Geconstrueerde hartweefsels zullen worden gebruikt in het Cardinal Heart-onderzoek om pathologische processen die betrokken zijn bij hartfalen te modelleren. Wat onderzoekers leren, kan bijdragen aan de ontdekking van nieuwe therapeutische doelen voor klinische toepassing. Krediet:Stanford/BioServe

Veranderingen in harten onderzoeken met weefselchips

Microzwaartekracht veroorzaakt veranderingen in de werklast en vorm van het menselijk hart, en het is nog steeds onbekend of deze veranderingen permanent zouden kunnen worden als een persoon meer dan een jaar in de ruimte zou leven. Als dat zou gebeuren, het is mogelijk dat de terugkerende astronaut vele maanden nodig heeft om zich aan te passen aan de zwaartekracht van de aarde. Cardinal Heart bestudeert hoe veranderingen in zwaartekracht cardiovasculaire cellen op cel- en weefselniveau beïnvloeden. Het onderzoek maakt gebruik van 3D gemanipuleerde hartweefsels (EHT's), een soort weefselchip. Resultaten kunnen een nieuw inzicht geven in hartproblemen op aarde, helpen bij het identificeren van nieuwe behandelingen, en ondersteuning van de ontwikkeling van screeningmaatregelen om het cardiovasculaire risico voorafgaand aan de ruimtevlucht te voorspellen.

Witte bloedcellen tellen in de ruimte

HemoCue test het vermogen van een in de handel verkrijgbaar apparaat om snelle en nauwkeurige tellingen van totale en gedifferentieerde witte bloedcellen in microzwaartekracht te leveren. Artsen gebruiken gewoonlijk het totale aantal witte bloedcellen en tellingen van de vijf verschillende soorten witte bloedcellen om ziekten te diagnosticeren en een verscheidenheid aan gezondheidstoestanden op aarde te controleren. Verificatie van een autonoom vermogen voor bloedanalyse op het ruimtestation is een belangrijke stap in de richting van het voldoen aan de gezondheidszorgbehoeften van bemanningsleden tijdens toekomstige missies.

Hersenorganoïden worden voorbereid om naar het ruimtestation te vliegen voor het Space Tango-Human Brain Organoids-onderzoek. Krediet:UC San Diego/Erik Jepsen

Bouwen met solderen

SUBSA-BRAINS onderzoekt verschillen in capillaire stroming, interface reacties, en bellenvorming tijdens het stollen van soldeerlegeringen in microzwaartekracht. Solderen is een type soldeer dat wordt gebruikt om vergelijkbare materialen aan elkaar te hechten, zoals een aluminiumlegering tot aluminium, of ongelijksoortige zoals aluminiumlegering tot keramiek, bij hoge temperaturen. De technologie kan dienen als hulpmiddel voor het bouwen van menselijke habitats en voertuigen voor toekomstige ruimtemissies en voor het herstellen van schade veroorzaakt door micrometeoroïden of ruimteschroot.

Een nieuwe en verbeterde deur naar de ruimte

Lancering in de kofferbak van de Dragon-capsule, de Nanoracks Bishop Airlock is een commercieel platform dat een verscheidenheid aan wetenschappelijk werk op het ruimtestation kan ondersteunen. De mogelijkheden omvatten de inzet van vrij vliegende payloads zoals CubeSats en extern gemonteerde payloads, huisvesting van kleine externe ladingen, afval overboord gooien, en het herstellen van externe Orbital Replacement Units (ORU's). ORU's zijn modulaire componenten van het station die indien nodig kunnen worden vervangen, zoals pompen en andere hardware. Ongeveer vijf keer groter dan de luchtsluis op de Japanse Experiment Module (JEM) die al in gebruik is op het station, de Bishop Airlock maakt robotische verplaatsing van meer en grotere pakketten naar de buitenkant van het ruimtestation mogelijk, inclusief hardware om ruimtewandelingen te ondersteunen. Het biedt ook mogelijkheden zoals voeding en Ethernet die nodig zijn voor interne en externe payloads.

Je brein op microzwaartekracht

Het effect van microzwaartekracht op menselijke hersenorganoïden observeert de reactie van hersenorganoïden op microzwaartekracht. Kleine levende massa's cellen die op elkaar inwerken en groeien, organoïden kunnen maandenlang overleven, een model bieden om te begrijpen hoe cellen en weefsels zich aanpassen aan veranderingen in de omgeving. Organoïden die zijn gegroeid uit neuronen of zenuwcellen vertonen normale processen zoals reageren op prikkels en stress. Daarom, organoïden kunnen worden gebruikt om te kijken hoe microzwaartekracht de overleving beïnvloedt, metabolisme, en kenmerken van hersencellen, inclusief rudimentaire cognitieve functie.