Bakterier, ben med mera: Här lanseras vetenskapen till rymdstationen söndag

Pin
Send
Share
Send

Antares raket- och Cygnus-kapsel ledde till den internationella rymdstationen den 9 februari 2020, höjdes till vertikalt läge på en startplatta vid NASA: s Wallops Flight Facility i Virginia.

(Bild: © NASA / Aubrey Gemignani)

NASA lanserar en mängd besättningstillförsel och vetenskaplig last till den internationella rymdstationen söndag (9 februari) från NASA: s Wallops Flight Facility i Virginia.

Uppsatt på toppen av en Antares-raket kommer att vara en Northrop Grumman Cygnus-lastfartygsskyttel, och inhoppad på insidan kommer att vara nästan 8000 kg. (3 600 kg) leveranser och hårdvara. Kapseln kommer att ta med leveranser till besättningen som för närvarande bor på rymdstationen.

Ombord på rymdskeppet kommer också att finnas en mängd olika experiment och forskningsutrustningar. Dessa kommer att stödja utredningar om ämnen inklusive vävnads- och cellkulturer och biobränslen.

På bilder: Antares raket lanserar Cygnus NG-12 lastbåtar till rymdstationen

Mobilt biologilaboratorium

Ett nytt miniatyrbiologilabb leds till rymdstationen på Cygnus-kapseln. Döpt till Mobile SpaceLab är systemet ett teknikdemonstrationsprojekt som forskare hoppas kunde visa ett nytt sätt att genomföra experiment i omloppsbana. Det beror på att Mobile SpaceLab är en vävnads- och cellodlingsanläggning utformad för att fungera autonomt och kör ett experiment i upp till en månad utan att använda dyrbar astronauttid.

Utvecklat av HNu Photonics, ett Hawaii-baserat teknikföretag, kommer Mobile SpaceLab att erbjuda forskare en snabb vändning, automatiserad plattform för att genomföra banbrytande biologiska experiment i mikrogravitet. Anläggningen drivs på distans av besättningar på marken, och automatiseringen gör det möjligt för forskare att observera cellfunktioner med en teknik som kallas mikroskopi.

Förmågan att observera cellkulturer i mikrogravitet kommer att ge forskarna realtidsdata om hur vävnader beter sig i rymden. Microgravity efterliknar bättre hur en cell beter sig i människokroppen än någon konstgjord miljö på marken.

Under detta första uppdrag skickar teamet upp neuroblastomceller - en typ av nervcellcancer. Specifikt kommer experimentet att studera hur celler mognar, som biologer kallar cellulär differentiering och hur mikrogravitet påverkar processen.

"Tyngdkraften är en grundläggande kraft som vi alla utsätts för här på jorden," sa Devin Ridgley, chefforskare på Scorpio-V, under en NASA-nyhetskonferens som hölls den 29 januari. "Det kan ha en drastisk effekt på hur en celldifferentierar, vilket påverkar cellulär organisation och kommunikation och kan leda till kognitiv nedgång. " Han tillade att experimentet kunde hjälpa forskare att bättre förstå effekterna av rymdresor på hjärnan.

Bakterier i rymden

Ett team från universitetet i Alaska skickar ett parti av genetiskt konstruerade E. coli-bakterier till rymdstationen. Här på jorden kan organismerna producera en förening som kallas isobuten, som är en föregångare till plast och gummi och kan användas på egen hand som biobränsle.

Dessa bakterier kan producera isobuten genom att äta mat på avloppsvatten, gödsel och röran som finns kvar från majsskörden. Så att använda bakterier för att tillverka materialet skulle starkt kontrastera med de nuvarande metoderna för att tillverka isobuten, som kräver kemiska reaktioner med hög energi och petroleumtunga ingredienser.

Men bakterierna utgör endast mycket små mängder av föreningen, så forskare vill identifiera hur organismerna producerar isobuten, i hopp om genetiskt öka produktionshastigheterna. För att bättre förstå hur denna process fungerar kommer forskarna att titta på en grupp genetiskt förbättrade E. coli och studera hur effektivt bakterierna producerar isobuten jämfört med deras markbundna motsvarigheter.

Bakteriens metaboliska aktivitet förändras i mikrogravitet, så forskarna försöker testa om bakterierna gör mer eller mindre isobuten i rymden. Om forskarna förstår hur bakterierna producerar isobuten kan de genetiskt konstruera bakterier som är mer effektiva, vilket minskar behovet av energikrävande, kemiska processer. Detta kommer så småningom att minska miljöföroreningen, säger forskarna.

Benförlust i rymden

Miljontals amerikaner förlorar benmassa varje år på grund av en obalans i ombyggnad av ben, när kroppen inte skapar nytt ben så snabbt som det absorberar äldre ben. Sjukdomen, som kallas osteopeni, är början på osteoporos. Våra ben har en process genom vilken de naturligtvis formar och löser upp benämnen lika, men ibland går denna process ur klockan.

Obalanser kan uppstå när kroppen är stressad, som vad som händer i mikrogravitet. Så forskare vill använda rymdstationen för att utveckla behandlingar för att mildra dessa effekter, både på jorden och i rymden.

"Astronauter tappar 1 till 2,5% av sin benmassa per månad," sa Louis Kidder, en benbiolog vid University of Minnesota och medutredare för projektet, under nyhetskonferensen. "Det skulle ta ett år med osteoporos."

Han tillade att rymdstationens mikrogravitetsmiljö möjliggör en bättre förståelse för hur benceller svarar på olika gravitationskrafter. Gruppen skickar upp osteoblaster (benceller) för att studera hur de reagerar på mikrogravitet och jämför detta resultat med en markbaserad grupps beteende.

De markbaserade cellerna finns i en magnetisk levitationsanordning som simulerar rymdförhållandena. Om det visar sig vara en effektiv simulator kan det hjälpa forskare här på jorden att bättre förstå benförlust och göra det möjligt för dem att utveckla fler behandlingar för att minska förlusten - utan att det behövs en raket.

"Förlusten av ben i mikrogravitet påskyndas jämfört med jorden," sade Bruce Hammer, radiolog vid University of Minnesota och medutredare för projektet, under nyhetskonferensen. "Med detta [experiment] kan vi titta på mekanismerna och möjliga terapier."

Mer vetenskap

Det är bara ett urval av forskningsundersökningarna som startade ombord på Cygnus. Ett nytt växttillväxtexperiment kommer att titta på hur cowpeas, även känd som svartögda ärtor, och vanliga bönor växer i mikrogravitet, som en del av NASA: s fortsatta ansträngningar att odla mat i rymden.

En annan ny studie kommer att testa hur strålning och mikrogravitet påverkar förhållandet mellan ett virus och bakterien det infekterar. Forskarna hoppas att denna studie kommer att leda till nya antibakteriella behandlingar.

Cygnus kommer också att genomföra ett nytt brandexperiment, Saffire IV, som kommer att studera hur lågor växer och reagerar i olika tryck och syrekoncentrationer. Tidigare iterationer av detta experiment har tittat på hur lågor sprids över specifika material som troligtvis kan hittas på ett rymdskepp. Detta experiment kommer att ta det vidare genom att testa brandfarlighet vid lägre tryck och högre syrekoncentrationer, för att mest efterlikna rymdförhållandena. Experimentet kommer också att testa metoder för att upptäcka bränder och för att rensa deras efterdyningar.

Detta är den andra Cygnus-flygningen under Northrop Grummans Commercial Resupply Services 2-kontrakt och är den första fraktleveransen till rymdstationen i år. Du kan titta på lanseringen här på Space.com söndag (9 februari), med sprängning riktad för 05:39 p.m. EST (2239 GMT).

  • Strålningsexperiment, kakugn och mer på väg till rymdstationen på Cygnus lastfartyg
  • Antares raket lanserar Cygnus lastfartyg på maratonuppdrag för NASA
  • Detta NASA-experiment visar löfte om gårdsfärska livsmedel i rymden

Pin
Send
Share
Send