Cell Science-04 transporta tardígrados u osos de agua a una estación espacial para que la investigación identifique los genes involucrados en su adaptación y supervivencia en ambientes de alto estrés. Fuente: Thomas Boothby, Universidad de Wyoming
La 22ª misión de suministro de carga de SpaceX, que realiza demostraciones de investigación y tecnología, se lanzará en la Estación Espacial Internacional desde el Centro Espacial de la NASA. Kennedy en Florida no antes del 3 de junio. Los experimentos a bordo incluyen estudiar cómo los osos de agua toleran el espacio, si la microgravedad afecta las relaciones simbióticas, el análisis de la formación de cálculos renales y más.
Las características de carga más importantes en esta misión de suministro incluyen:
Los osos de agua ocupan espacio
Los tardígrados, conocidos como osos de agua por su apariencia microscópica y hábitat de agua común, son criaturas pequeñas que toleran ambientes más extremos que la mayoría de las formas de vida. Esto los convierte en organismos modelo para el estudio de la supervivencia biológica en condiciones extremas en la Tierra y en el espacio. Además, los científicos secuenciaron el genoma de Hypsibius ejemplaris y desarrollaron métodos para medir el efecto de diversas condiciones ambientales en la expresión de los genes tardígrados. Cell Science-04 caracteriza la biología molecular de la supervivencia de osos acuáticos a corto plazo y de varias generaciones mediante la identificación de genes implicados en la adaptación y supervivencia en entornos de alto estrés.
Los resultados podrían contribuir a una mejor comprensión de los factores estresantes que afectan a los humanos en el espacio y apoyar el desarrollo de contramedidas. “Los vuelos espaciales pueden ser un entorno realmente difícil para los organismos, incluidos los humanos, que han evolucionado a las condiciones de la Tierra”, dice el investigador principal Thomas Boothby. “Una de las cosas que realmente nos importa es comprender cómo los tardígrados sobreviven y se reproducen en estos entornos, y podemos aprender algo sobre los trucos que usan y adaptarlos para proteger a los astronautas”.
Estos calamares inmaduros (Euprymna scolopes) forman parte de UMAMI, un estudio que investiga si el espacio cambia la relación simbiótica entre el calamar y la bacteria Vibrio fischeri. Fuente: Jamie S. Foster, Universidad de Florida
Calamares simbióticos y microbios en microgravedad
UMAMI estudia los efectos de los vuelos espaciales sobre las interacciones químicas y moleculares entre los microbios beneficiosos y sus huéspedes animales. Los microbios juegan un papel importante en el desarrollo normal de los tejidos animales y en el mantenimiento de la salud humana. “Los animales, incluidos los humanos, dependen de nuestros microbios para mantener un sistema digestivo e inmunológico saludable”, dice el investigador principal de UMAMI, Jamie Foster. “No entendemos muy bien cómo los vuelos espaciales cambian estas interacciones beneficiosas. El experimento UMAMI utiliza un calamar que brilla en la oscuridad para abordar estos importantes problemas de salud animal ‘.
El calamar bobtail, Euprymna scolopes, es un modelo animal utilizado para estudiar las relaciones simbióticas entre dos especies. Esta investigación ayuda a determinar si los vuelos espaciales alteran las relaciones mutuamente beneficiosas que pueden respaldar el desarrollo de medidas de protección y mitigación para mantener la salud de los astronautas durante las misiones espaciales a largo plazo. El trabajo también podría conducir a una mejor comprensión de las complejas interacciones entre los animales y los microbios beneficiosos, incluidas las vías nuevas y novedosas que los microbios utilizan para comunicarse con los tejidos animales. Dicho conocimiento puede ayudar a identificar formas de proteger y fortalecer estas relaciones para mejorar también la salud y el bienestar de las personas en la Tierra.
Ecografía in situ
El Ultrasonido Butterfly IQ demuestra el uso de ultrasonido portátil junto con un dispositivo informático móvil en microgravedad. La investigación recopila comentarios de la tripulación sobre la facilidad de uso y la calidad de las imágenes de ultrasonido, incluida la adquisición, visualización y almacenamiento de imágenes.
“Este tipo de tecnología comercial lista para usar podría brindar importantes oportunidades médicas para futuras misiones de exploración más allá de la órbita terrestre baja donde no se dispone de apoyo terrestre inmediato”, dijo Kadambari Suri, Gerente de Integración de Demostración de Tecnología Butterfly iQ. También examina qué tan efectivas son las instrucciones justo a tiempo para el uso autónomo del dispositivo por parte de la tripulación. La tecnología también tiene aplicaciones potenciales para el cuidado de la salud en lugares remotos y aislados de la Tierra.
Plántula de algodón para prueba TICTOC preparada para vuelo. TICTOC investiga cómo la estructura del sistema de raíces influye en la elasticidad del algodón, la eficiencia del agua y el secuestro de carbono durante la fase crítica de siembra. Fuente: Simon Gilroy, Universidad de Wisconsin-Madison
Desarrollando mejores controladores de robot
Pilote, una investigación de la ESA (Agencia Espacial Europea) y el Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), prueba la eficacia de la operación remota de robots y naves espaciales utilizando realidad virtual e interfaces basadas en hápticas o toque y movimiento simulados. La prueba de la ergonomía del brazo del robot y el control de la nave espacial debe realizarse en condiciones de microgravedad, ya que los diseños de las pruebas terrestres utilizarían principios ergonómicos que no serían compatibles con las condiciones de una nave espacial orbital. Pilote compara tecnologías nuevas y existentes, incluidas las desarrolladas recientemente para la teleoperación y otras utilizadas para pilotar las naves espaciales Canadarm2 y Soyuz. El estudio también compara el desempeño de los astronautas en tierra y durante largas misiones espaciales. Los resultados podrían ayudar a optimizar la ergonomía de las estaciones de trabajo de las estaciones espaciales y futuras naves espaciales para misiones a la Luna y Marte.
Protección de los riñones en el espacio y en la Tierra
Algunos miembros de la tripulación muestran una mayor susceptibilidad a los cálculos renales durante el vuelo, lo que puede afectar su salud y el éxito de la misión. El estudio Kidney Cells-02 utiliza un modelo tridimensional de células renales (o chip de tejido) para estudiar el efecto de la microgravedad en la formación de microcristales que pueden conducir a cálculos renales. Es parte de la iniciativa Tissue Chips in Space, una asociación entre el Laboratorio Nacional de EE. UU. De ISS y el Centro Nacional de Ciencias Traslacionales Avanzadas de los Institutos Nacionales de Salud (NCATS) para analizar el impacto de la microgravedad en la salud humana y traducirlo en mejoras en la Tierra. . . Este estudio podría revelar vías críticas en el desarrollo y progresión de la enfermedad renal, lo que podría conducir a terapias para tratar y prevenir cálculos renales para los astronautas y para 1 de cada 10 personas en la Tierra que los desarrollen.
“Con esta investigación, esperamos identificar biomarcadores o ‘firmas’ de los cambios celulares que ocurren durante la formación de cálculos renales”, dice el investigador principal Ed Kelly. “Esto podría conducir a nuevas intervenciones terapéuticas. La razón para hacer este estudio en una estación espacial es que los microcristales se comportan de manera similar a lo que sucede en nuestros propios riñones, lo que significa que permanecen suspendidos en los tubos renales y no se hunden como lo hacen. Está en los laboratorios de la Tierra. . “
Producción de algodón más duro
Las plantas de algodón que sobreexpresan un gen en particular muestran una mayor resistencia a factores estresantes como la sequía y producen un 20% más de fibra de algodón que las plantas sin este rasgo en determinadas condiciones de estrés. Esta resistencia al estrés se ha vinculado previamente a tener un sistema de raíces mejorado que puede absorber agua y nutrientes de un mayor volumen de suelo. La focalización mejorada del algodón a través del cultivo orbital (TICTOC) explora cómo la estructura del sistema de raíces influye en la resiliencia de las plantas, la eficiencia del agua y el secuestro de carbono durante la fase crítica de siembra. Los patrones de crecimiento de las raíces dependen de la gravedad, y TICTOC puede ayudar a determinar qué factores ambientales y genes controlan el desarrollo de las raíces en ausencia de la gravedad.
El algodón se utiliza en una variedad de productos de consumo, desde ropa hasta sábanas y filtros de café, pero los efectos de la producción de algodón incluyen un consumo significativo de agua y un uso extensivo de productos químicos agrícolas. “Esperamos revelar los rasgos de formación de raíces que los criadores y científicos pueden apuntar para mejorar rasgos como la resistencia a la sequía o la absorción de nutrientes que son factores clave que influyen en el entorno agrícola moderno”, dice el investigador principal Simon Gilroy. Una mejor comprensión de los sistemas de raíces del algodón y la expresión genética asociada podría permitir el desarrollo de cultivos de algodón más robustos y reducir el uso de agua y pesticidas.
Poder extra
Nuevos paneles solares están llegando a la estación para aumentar la cantidad de energía disponible para investigación y otras actividades a bordo. El ISS Roll-out Solar Array (iROSA) consiste en paneles compactos, basados en tecnología previamente demostrada en la estación, que se abren como si se desenrollara una alfombra larga. La tripulación de la Expedition 65 está lista para comenzar los preparativos para reponer los paneles rígidos existentes de la estación este verano con el primer par de seis nuevos kits.