science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschap zonder zwaartekracht in het internationale ruimtestation

Meer dan 3, 000 van dergelijke wetenschappelijke tests zijn uitgevoerd in het ISS sinds de start van de bemande missies in 2000

In twee decennia rond de aarde is het internationale ruimtestation een geavanceerd kosmisch laboratorium geworden, met astronauten die alles onderzoeken, van zwarte gaten tot ziekten en zelfs tuinieren in microzwaartekracht.

het ISS, die ongeveer 250 mijl boven de aarde draait, is van binnen zo groot als een voetbalveld en als een bijenkorf opgedeeld in ruimtes waar de bemanning onder begeleiding van onderzoekers op de grond experimenten kan uitvoeren.

Vaak, de astronauten zijn ook de proefkonijnen.

Meer dan 3, Sinds het begin van de bemande missies in 2000 zijn er in het ISS 000 wetenschappelijke tests uitgevoerd.

"Vanuit een wetenschappelijk perspectief, er zijn enkele belangrijke ontdekkingen gedaan, " zei Robert Pearlman, ruimtehistoricus en co-auteur van "Space Stations:The Art, Wetenschap, en realiteit van werken in de ruimte".

De nieuwste missie - genaamd "Alpha" naar Alpha Centauri, het sterrenstelsel dat het dichtst bij het onze ligt - zal geen uitzondering zijn.

'Mini-hersenen'

Op donderdag, Amerikaanse astronauten Shane Kimbrough en Megan McArthur, Akihiko Hoshide van het Japan Aerospace Exploration Agency en Thomas Pesquet van het European Space Agency zullen vertrekken naar het ISS aan boord van de SpaceX-missie Crew-2.

Ze hebben het waarschijnlijk druk.

Naast het onderhoud van het ruimtestation zelf, zo'n honderd experimenten staan ​​in de agenda voor hun zes maanden durende missie.

De nieuwe bemanning (van links naar rechts):astronaut Thomas Pesquet van de European Space Agency, NASA's Megan McArthur en Shane Kimbrough, en Akihiko Hoshide . van het Japan Aerospace Exploration Agency

Deze omvatten een akoestische techniek die gebruik maakt van ultrasone golven om objecten of vloeistoffen te verplaatsen en manipuleren zonder ze aan te raken.

Het Franse Pesquet heeft gezegd dat zijn favoriete geplande onderzoek een onderzoek is naar de effecten van gewichtloosheid op hersenorganoïden - minihersenen gemaakt met behulp van stamceltechnologie.

Wetenschappers hopen dat dit onderzoek uiteindelijk ruimteagentschappen kan helpen zich voor te bereiden op verre ruimtemissies die bemanningen voor lange tijd aan de ontberingen van de ruimte zullen blootstellen. en zelfs helpen bij het bestrijden van hersenziekten op aarde.

"Het klinkt voor mij echt als sciencefiction, " grapte Pesquet, een ruimtevaartingenieur.

Er is voortdurend onderzoek gaande naar wat bekend staat als "weefselchips" - kleine modellen van menselijke organen die zijn samengesteld uit verschillende soorten cellen en worden gebruikt om zaken als veroudering in het immuunsysteem te bestuderen, nierfunctie en spierverlies.

"We begrijpen niet helemaal waarom, maar in microzwaartekracht, cel-tot-cel communicatie werkt anders dan in een celkweekfles op aarde, " zei Liz Warren, senior programmadirecteur bij het ISS US National Laboratory, het toevoegen van cellen komt ook anders bij elkaar.

"Deze functies zorgen ervoor dat cellen zich meer kunnen gedragen als wanneer ze zich in het lichaam bevinden. microzwaartekracht lijkt een unieke kans te bieden voor tissue engineering."

Een ander belangrijk onderdeel van de missie is het upgraden van het zonne-energiesysteem van het station door nieuwe compacte panelen te installeren die openrollen als een enorme yogamat.

De lanceringsdag van Crew-2 valt samen met Earth Day, en tegen de tijd dat de bemanning terugkeert, zullen ze ook hebben bijgedragen aan milieuonderzoek door 1,5 miljoen foto's te maken van fenomenen zoals kunstlicht 's nachts, algenbloei, en het uiteenvallen van de Antarctische ijsplaten.

Het ISS biedt nieuwe perspectieven op zowel de aarde als de ruimte

experimentele evolutie

De experimenten zijn ontworpen voor de lange termijn, buiten individuele missies, zei Sébastien Barde van het Franse Cadmos, die wetenschappelijke experimenten met microzwaartekracht in de ruimte organiseert.

De studie van gewichtloosheid - of microzwaartekracht - is van "baanbrekend naar iets gestandaardiseerd" gegaan. met steeds nauwkeurigere meetmethoden, zei Barde.

"Twintig jaar geleden, er was geen echoapparaat aan boord, " hij voegde toe.

Claudie Haignere, de eerste Franse vrouw die in de ruimte vloog, bezocht het ISS in 2001 en herinnert zich het als nogal "slecht uitgerust".

Nu zegt ze dat ze beschikt over "uitzonderlijke laboratoria".

De astronauten blijven ook langer - zes maanden, versus veertien dagen voor de eerste bemande vluchten, waardoor onderzoekers meer tijd hebben om de effecten van microzwaartekracht op hen te meten.

'Genoeg sterren'

Ruimtevlucht verandert het menselijk lichaam.

Grafisch op het International Space Station (ISS).

Het verzwakt spieren en botten en tast het hart en de bloedvaten aan. Sommige effecten lijken op een versnelde progressie van veroudering en ziekten op aarde.

Hoewel ze proefkonijnen zijn voor dit onderzoek, de ISS-bemanning heeft ook gegevens verzameld over zwarte gaten, pulsars en kosmische deeltjes om ons begrip van het heelal te helpen vergroten.

Nu het vermogen om aanvullend voedsel te verbouwen wordt gezien als een belangrijke stap om mensen te helpen dieper de ruimte in te gaan, ze hebben zelfs wat proeftuinieren gedaan.

in 2015, astronauten proefden hun eerste in de ruimte gekweekte salade en ze hebben sindsdien geprobeerd radijs te kweken.

Pearlman zei dat de ontdekkingen variëren van die met betrekking tot de menselijke gezondheid - zoals een behandeling voor salmonella - tot experimentele engineering.

"Een veelbelovende technologie die op dit moment op het punt staat te gebeuren, is het 3D-printen van lichaamsdelen, " hij zei.

Sommigen hebben hun bezorgdheid geuit over de kosten van het ISS, terwijl NASA zelf probeert zich los te maken terwijl zijn aandacht verschuift naar de diepere ruimte.

Maar Barde zei dat het ruimtestation, met pensioen gaan in 2028, is het enige platform voor sommige wetenschappers om hun onderzoek voort te zetten, of dat nu in de geneeskunde is of materiaalwetenschappen die een omgeving zonder zwaartekracht nodig hebben.

Hij verwierp het idee dat we alles hebben geleerd wat we moeten weten:"Het is alsof je je afvraagt ​​of je echt een telescoop moet vergroten, omdat je 'genoeg' sterren hebt gezien!"

© 2021 AFP