Misija SpaceX-a 18. julija na ISS bo vključevala sekvencer DNA

Zelo zgodaj v ponedeljek zjutraj na Floridi bo SpaceX na mednarodni vesoljski postaji lansiral svoje vesoljsko plovilo Dragon na vesoljski raketi Falcon 9 in poslal 1200 funtov zalog v svojo deveto misijo ISS. Tovor vključuje zaloge posadke, orodja in predmete, potrebne za 250 novih in tekočih znanstvenih raziskav na vesoljski postaji, in bistveno strojno opremo, ki bo izboljšala funkcionalnost postaje.

Znanstvena orodja, ki se pojavljajo na tej misiji, so še posebej vznemirljiva. Na tiskovni konferenci, ki je potekala v sredo na mednarodni konferenci o raziskavah in razvoju na vesoljski postaji 2016, so raziskovalci in administratorji NASA razpravljali o štirih večjih znanstvenih in tehnoloških raziskavah, ki se bodo začele po dobavi potrebnih zalog.

V skladu s povečanimi biološkimi raziskavami na ISS bo NASA izvedla prvi poskus zaporedja DNK v vesolju. Sarah Wallace, mikrobiologinja iz vesoljskega centra Johnson, in njena ekipa pošiljajo prototip DNA sekvencerja, ki ga opisuje kot polovico velikosti pametnega telefona - »neverjetno majhna«, pravi. Naprava je dejansko sposobna narediti veliko več kot razčlenjevanje preko DNK, in lahko tudi zaporedje RNA in beljakovin.

Sekvencer bo potekal skozi vzorce DNK treh različnih osebkov - virusa, bakterije in miši - in upajmo, da bo zagotovil dokaz, da je zaporedje DNK možno v okolju mikrogravitacije.

To je lepo, vendar je potrebno? No, ko pomisliš na to, ja. Če bomo izvedli več znanosti v vesolju in potencialno na drugih svetovih, bomo želeli izvajati vse organske molekule, ki jih zberemo z analitičnimi metodami.

Čas za izvedbo takšnega eksperimenta je zdaj idealen, saj je Kate Rubins, molekularni biolog, po trgovini, trenutno v vesoljski postaji. »Imamo tako srečo, da imamo Kate tam,« je dejal Wallace na tiskovni konferenci. »Njeno strokovno znanje je bilo za nas neprecenljivo. Seveda je naš cilj, da bo vsak član posadke lahko upravljal s tem."

Poleg tega, da zgolj za raziskovanje znanosti, DNA sekvencer lahko vpliva tudi na nadzor bolezni v vesolju. "Zdaj nimamo možnosti za diagnosticiranje nalezljivih bolezni na ISS," je dejal Wallace. Genomika in proteomika bi lahko to spremenila, če bi član posadke zbolel s skrivnostno okužbo.

Eksperiment z izgubo kosti

Dva druga projekta sta bolj neposredno povezana z raziskavami zdravja ljudi z izkoriščanjem mikrogravitacijske klime v vesoljski postaji. Bruce Hammer s Centra za raziskave magnetne resonance Univerze v Minnesoti v Minneapolisu zanima, zakaj astronavti doživljajo izgubo kosti v vesolju in mehanizme, s katerimi bi to lahko preprečili ali ublažili. Hammer in njegova ekipa preizkušata natančnost nove naprave, ki lahko simulira mikrogravitacijska okolja za celične in tkivne kulture z manipulacijo magnetnih polj. Cilj je posnemati mikrogravitacijsko okolje na Zemlji, da bi opazovali učinek na kostne celice in primerjali učinke na celične kulture, ki se pošiljajo v vesolje na tej misiji. To ni le način za preučevanje izgube kostne mase pri astronavtih, ampak tudi preverjanje, da deluje simulator mikrogravitacije - kar je preprosto čudovito.

Kako se srce spreminja v prostoru

Drugi projekt biologije je opazovanje učinkov mikrogravitacije na srce. Vemo, da človeško srce doživlja strukturne spremembe v prostoru - zmanjšuje se in se vrne v sferično obliko. Posebna skrivnost je, kako mikrogravitacija vpliva na celice, ki so vpletene v pretepanje. Z uporabo nove tehnike, ki pretvarja krvne celice v matične celice in nato nazaj v srčne celice ("vidiš, da se vidno skrčijo s prostim očesom", je dejal raziskovalec Stanfordske univerze Arun Sharma, ki je vključen v to preiskavo), raziskovalci pošiljajo srce celic in preučuje, kako se njihova oblika in vedenje spreminjata pod mikrogravitacijo. To je še en primer, ko se je izkazalo, da je Rubins na vesoljski postaji srečno naključje.

Tehnične operacije

Zadnji dve veliki projekti sta tehnične narave, vendar nič manj pomembni, da nam pomagata pospešiti prihodnost vesoljskih potovanj in raziskovanja. Prvi, bolj skromen projekt je vgradnja novega mednarodnega priključnega adapterja na ISS, ki je skladen z novim mednarodnim standardom za priklop, ki so ga sprejeli vsi ISS partnerji.

Standard »se bo uporabljal po cis-lunarnem prostoru«, je povedal Kirk Shireman, vodja programa ISS. Za ta priklopni sistem že obstajajo načrti za Orion in druge koristne informacije o prihajajočem Space Launch System. SpaceX že posodablja svoje vesoljsko plovilo Dragon, da sprejme tudi IDS, kot tudi Boeing za svoje vozilo CST-100. Sprejetje IDS bo na splošno pripomoglo k racionalizaciji prostora tako za mednarodne agencije kot za zasebna podjetja po vsem svetu in upajmo, da bo usmerjalo raziskovanje vesolja in potovanje v manj togo, bolj odprto podnebje.

Prva IDA naj bi šla lani na ISS, vendar je bila uničena v napaki misije SpaceX junija 2015. To postavlja NASA-ine načrte za komercialne polete v situacijo, Shireman in njegova ekipa pa poskušata doseči nadoknadu. Upa, da bo drugi IDA končno šel na 16. vesoljsko misijo ISS, ki je še vedno nenačrtovana.

Nazadnje, NASA preizkuša novo napravo za izmenjavo toplote materiala s spremenljivo fazo. To je zalogaja, toda tukaj je suh: vesoljska plovila običajno uporabljajo radiatorje kot način za zavračanje odvečne toplote, ki jo proizvaja sonce, in za absorbiranje odvečne toplote med hladnejšimi scenariji. Na žalost to porabi omejene vire. NASA testira novo tehnologijo, ki lahko vzdržuje temperature za vesoljsko plovilo brez porabe materialov. Samozadostna naprava se lahko v bistvu zamrzne med hladnimi deli orbite, da zavrne toplotno energijo in se topi v vročih fazah, da absorbira odvečno toploto. Pri pošiljanju naprave do ISS, NASA upa, da bo preverila, ali lahko deluje v okolju mikrogravitacije.

Misija SpaceX na ISS se začne v ponedeljek ob 12:45 uri po vzhodnem času z lansiranjem rakete Falcon 9 z letalske postaje Cape Canaveral na Floridi. Lahko si ogledate predstavitev v živo na spacex.com/webcast.