SpaceX Dragon Resupply Mission der NASA startet – Fracht umfasst Wasserbären, Tintenfische, Sonnenkollektoren

Bleibe auf dem Laufenden! SpaceX Das Versorgungsraumschiff Dragon ist nach dem Start am Donnerstag um 1:29 Uhr EDT auf dem Weg zur Internationalen Raumstation NASA's Kennedy Space Center in Florida, das mehr als 7,300 Pfund an wissenschaftlichen Experimenten, neuen Solaranlagen und anderer Fracht trägt.

Das Raumschiff startete mit einer Falcon 9-Rakete von Launch Pad 39A in Kennedy. Es soll am Samstag, dem 5. Juni, gegen 5 Uhr morgens autonom an der Raumstation andocken und etwa einen Monat dort bleiben. Die Berichterstattung über die Ankunft beginnt um 3:30 Uhr morgens im NASA-Fernsehen, dem der Agentur Website und der NASA App.

Diese 22. vertraglich vereinbarte Nachschubmission für SpaceX wird die neuen ISS Roll-out Solar Arrays (iROSA) im Kofferraum des Dragon-Raumschiffs an die Raumstation liefern. Nachdem der Drache am Harmony-Modul der Raumstation angedockt hat, wird der Roboter Canadarm2 die Arrays extrahieren und die Astronauten werden sie während der für den 16. und 20. Juni geplanten Weltraumspaziergänge installieren.

Zu den wissenschaftlichen Experimenten, die Dragon an die Raumstation liefert, gehören:

Diese unreifen Bobtail-Kalmare (Euprymna scolopes) sind Teil von UMAMI, einer Untersuchung, die untersucht, ob der Weltraum die symbiotische Beziehung zwischen dem Tintenfisch und dem Bakterium Vibrio fischeri verändert. Kredit: Jamie S. Foster, Universität von Florida

Symbiotischer Tintenfisch und Mikroben in Schwerelosigkeit

Die Studie „Understanding of Microgravity on Animal-Microbe Interactions“ (UMAMI) untersucht die Auswirkungen der Raumfahrt auf die molekularen und chemischen Wechselwirkungen zwischen nützlichen Mikroben und ihren tierischen Wirten. Mikroben spielen eine bedeutende Rolle bei der normalen Entwicklung tierischer Gewebe und bei der Aufrechterhaltung der menschlichen Gesundheit. „Tiere, einschließlich Menschen, verlassen sich auf unsere Mikroben, um ein gesundes Verdauungs- und Immunsystem aufrechtzuerhalten“, sagt UMAMI-Hauptforscher Jamie Foster. „Wir verstehen nicht vollständig, wie die Raumfahrt diese vorteilhaften Wechselwirkungen verändert. Das UMAMI-Experiment verwendet einen im Dunkeln leuchtenden Bobtail-Tintenfisch, um diese wichtigen Probleme der Tiergesundheit anzugehen.“

Der Bobtail-Tintenfisch, Euprymna-Skolopen, ist ein Tiermodell, das verwendet wird, um symbiotische Beziehungen zwischen zwei Arten zu untersuchen. Diese Untersuchung hilft bei der Bestimmung, ob die Raumfahrt die für beide Seiten vorteilhafte Beziehung verändert, was die Entwicklung von Schutzmaßnahmen und Minderungsmaßnahmen unterstützen könnte, um die Gesundheit der Astronauten bei Langzeit-Weltraummissionen zu erhalten. Die Arbeit könnte auch zu einem besseren Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Tieren und nützlichen Mikroben führen, einschließlich neuer und neuartiger Wege, die Mikroben verwenden, um mit tierischem Gewebe zu kommunizieren. Dieses Wissen könnte dabei helfen, Wege zum Schutz und zur Verbesserung dieser Beziehungen zu finden, um die menschliche Gesundheit und das Wohlergehen auch auf der Erde zu verbessern.

Cell Science-04 fliegt Bärtierchen oder Wasserbären für eine Studie zur Raumstation, um die Gene zu identifizieren, die an ihrer Anpassung und ihrem Überleben in Umgebungen mit hohem Stress beteiligt sind. Bildnachweis: Thomas Boothby, Universität von Wyoming

Wasserbären nehmen Platz ein

Bärtierchen, aufgrund ihres Aussehens unter dem Mikroskop und ihres gemeinsamen Lebensraums im Wasser als Bärtierchen bekannt, sind winzige Kreaturen, die extremere Umgebungen tolerieren, als die meisten Lebensformen es können. Das macht sie zu Modellorganismen, um das biologische Überleben unter extremen Bedingungen auf der Erde und im Weltraum zu untersuchen. Außerdem haben Forscher das Genom des Bärtierchens sequenziert Hypsibius exemplaris und entwickelte Methoden zur Messung, wie verschiedene Umweltbedingungen die Genexpression von Bärtierchen beeinflussen. Cell Science-04 charakterisiert die Molekularbiologie des Kurzzeit- und Mehrgenerationenüberlebens von Bärtierchen und identifiziert die Gene, die an der Anpassung und dem Überleben in Umgebungen mit hohem Stress beteiligt sind.

Die Ergebnisse könnten das Verständnis der Stressfaktoren, die den Menschen im Weltraum beeinflussen, verbessern und die Entwicklung von Gegenmaßnahmen unterstützen. "Die Raumfahrt kann eine wirklich herausfordernde Umgebung für Organismen sein, einschließlich Menschen, die sich zu den Bedingungen auf der Erde entwickelt haben", sagt der Hauptforscher Thomas Boothby. "Eines der Dinge, die wir wirklich gerne tun, ist zu verstehen, wie Tardigraden in diesen Umgebungen überleben und sich vermehren und ob wir etwas über die Tricks lernen können, die sie verwenden, und sie anpassen können, um Astronauten zu schützen."

Ein Baumwollkeimling für die TICTOC-Untersuchung zum Flug vorbereitet. TICTOC untersucht, wie sich die Wurzelsystemstruktur auf die Widerstandsfähigkeit der Baumwollpflanze, die Wassernutzungseffizienz und die Kohlenstoffbindung während der kritischen Phase der Keimlingsbildung auswirkt. Bildnachweis: Simon Gilroy, University of Wisconsin-Madison

Herstellung von härterer Baumwolle

Baumwollpflanzen, die ein bestimmtes Gen überexprimieren, zeigen eine erhöhte Resistenz gegen Stressfaktoren wie Trockenheit und liefern unter bestimmten Stressbedingungen 20% mehr Baumwollfasern als Pflanzen ohne diese Eigenschaft. Diese Stressresistenz wurde vorläufig mit einem verbesserten Wurzelsystem in Verbindung gebracht, das ein größeres Bodenvolumen für Wasser und Nährstoffe erschließen kann. Das Targeting von verbesserter Baumwolle durch On-Orbit-Kultivierung (TICTOC) untersucht, wie die Struktur des Wurzelsystems die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen, die Wassernutzungseffizienz und die Kohlenstoffbindung während der kritischen Phase der Keimlingsbildung beeinflusst. Wurzelwachstumsmuster hängen von der Schwerkraft ab, und TICTOC könnte dabei helfen, zu definieren, welche Umweltfaktoren und Gene die Wurzelentwicklung ohne Schwerkraft steuern.

Baumwolle wird in einer Vielzahl von Konsumgütern verwendet, von Kleidung über Bettwäsche bis hin zu Kaffeefiltern. Die Auswirkungen ihrer Herstellung umfassen jedoch einen erheblichen Wasserverbrauch und einen intensiven Einsatz landwirtschaftlicher Chemikalien. "Wir hoffen, Merkmale der Wurzelsystembildung aufzudecken, auf die Züchter und Wissenschaftler abzielen können, um Eigenschaften wie Trockenresistenz oder Nährstoffaufnahme zu verbessern, beides Schlüsselfaktoren für die Umweltauswirkungen der modernen Landwirtschaft", sagt der Hauptforscher Simon Gilroy. Ein besseres Verständnis der Baumwollwurzelsysteme und der damit verbundenen Genexpression könnte die Entwicklung robusterer Baumwollpflanzen ermöglichen und den Einsatz von Wasser und Pestiziden reduzieren.

Ultraschall vor Ort

Butterfly IQ Ultrasound demonstriert die Verwendung eines tragbaren Ultraschalls in Verbindung mit einem mobilen Computergerät in Mikrogravitation. Die Untersuchung sammelt Feedback der Besatzung zur einfachen Handhabung und Qualität der Ultraschallbilder, einschließlich Bildaufnahme, Anzeige und Speicherung.

„Diese Art von kommerzieller Standardtechnologie könnte wichtige medizinische Fähigkeiten für zukünftige Explorationsmissionen außerhalb der erdnahen Umlaufbahn bieten, bei denen keine sofortige Bodenunterstützung verfügbar ist“, sagt Kadambari Suri, Integrationsmanager für die Demonstration der Butterfly iQ-Technologie untersucht auch, wie effektiv Just-in-Time-Anweisungen für die autonome Nutzung des Geräts durch die Besatzung sind. “ Die Technologie hat auch potenzielle Anwendungen für die medizinische Versorgung in abgelegenen und isolierten Umgebungen auf der Erde.

Entwicklung besserer Robotertreiber

Pilote, eine Untersuchung der ESA (Europäische Weltraumorganisation) und des Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), testet die Wirksamkeit der Fernsteuerung von Roboterarmen und Raumfahrzeugen unter Verwendung von virtueller Realität und Schnittstellen, die auf Haptik oder simulierter Berührung und Bewegung basieren . Das Testen der Ergonomie zum Steuern von Roboterarmen und Raumfahrzeugen muss in Mikrogravitation durchgeführt werden, da Designs aus erdgestützten Tests ergonomische Prinzipien verwenden würden, die nicht zu den Bedingungen passen, die auf einem Raumfahrzeug im Orbit erlebt werden. Pilote vergleicht bestehende und neue Technologien, einschließlich der kürzlich für die Teleoperation entwickelten und anderer, die zum Steuern der Raumfahrzeuge Canadarm2 und Sojus verwendet werden. Die Untersuchung vergleicht auch die Leistung der Astronauten am Boden und während lang andauernder Weltraummissionen. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Ergonomie von Arbeitsplätzen auf der Raumstation und zukünftigen Raumfahrzeugen für Missionen zum Mond und zu optimieren Mars.

Schutz der Nieren im Weltraum und auf der Erde

Einige Besatzungsmitglieder weisen während des Fluges eine erhöhte Anfälligkeit für Nierensteine ​​auf, was ihre Gesundheit und den Erfolg der Mission beeinträchtigen könnte. Die Kidney Cells-02-Untersuchung verwendet ein 3D-Nierenzellmodell (oder einen Gewebechip), um die Auswirkungen der Mikrogravitation auf die Bildung von Mikrokristallen zu untersuchen, die zu Nierensteinen führen können. Es ist Teil der Tissue Chips in Space-Initiative, einer Partnerschaft zwischen dem ISS US National Laboratory und dem National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) der National Institutes of Health, um die Auswirkungen der Mikrogravitation auf die menschliche Gesundheit zu analysieren und diese in Verbesserungen auf der Erde umzusetzen . Diese Untersuchung könnte kritische Wege der Entwicklung und des Fortschreitens von Nierenerkrankungen aufdecken und möglicherweise zu Therapien zur Behandlung und Vorbeugung von Nierensteinen für Astronauten und für den 1 von 10 Menschen auf der Erde führen, die sie entwickeln.

„Mit dieser Studie hoffen wir, Biomarker oder „Signaturen“ von zellulären Veränderungen zu identifizieren, die während der Bildung von Nierensteinen auftreten“, sagt Studienleiter Ed Kelly. „Dies kann zu neuartigen therapeutischen Interventionen führen. Der Grund für die Durchführung dieser Studie auf der Raumstation ist, dass sich die Mikrokristalle so verhalten wie in unseren eigenen Nieren, was bedeutet, dass sie in den Nieren-Chip-Röhrchen hängen bleiben und nicht zu Boden sinken, wie es in Labors auf der Erde der Fall ist .“

Dieses Bild zeigt die geplante Konfiguration von sechs iROSA-Solarfeldern, die die Leistung der Internationalen Raumstation erhöhen sollen. Die Roll-up-Arrays kommen mit der Versorgungsmission SpaceX-22 an. Bildnachweis: NASA/Johnson Space Center/Boeing

Bonuskraft

Neue Solarmodule auf dem Weg zur Station bestehen aus kompakten Abschnitten, die wie ein langer Teppich aufgerollt werden. Die ISS Roll-out Solar Arrays (iROSA) basieren auf einer früheren Demonstration von Roll-out-Panels, die auf der Station durchgeführt wurden. Es wird erwartet, dass sie eine Erhöhung der für Forschungs- und Stationsaktivitäten verfügbaren Energie bereitstellen. Die NASA plant insgesamt sechs neue Arrays, um die Stromversorgung der Station zu erweitern, wobei das erste Paar auf diesem Flug startet. Die Besatzung der Expedition 65 soll in diesem Sommer mit den Vorbereitungen für Weltraumspaziergänge beginnen, um die bestehenden starren Platten der Station zu ergänzen. Die gleiche Solar-Array-Technologie soll das Gateway der NASA mit Strom versorgen, das Teil des Artemis-Programms ist.

Die Falcon 9-Rakete von SpaceX schickt das Dragon-Raumschiff des Unternehmens, das mit mehr als 7,300 Pfund Forschungsmaterial, Besatzungsmaterial und Hardware gefüllt ist, zur Raumstation, um die Expeditionen 65 und 66 zu unterstützen.

Dies sind nur einige von Hunderten von Untersuchungen, die derzeit an Bord des umlaufenden Labors in den Bereichen Biologie und Biotechnologie, Naturwissenschaften sowie Erd- und Weltraumwissenschaften durchgeführt werden. Fortschritte in diesen Bereichen werden dazu beitragen, Astronauten während langer Weltraumreisen gesund zu halten und Technologien für zukünftige menschliche und robotische Erkundungen jenseits der erdnahen Umlaufbahn zum Mond und Mars durch das Artemis-Programm der NASA zu demonstrieren.