Il 18 luglio, SpaceX's Mission to the ISS includerà un sequenziatore del DNA

Lunedì mattina molto presto in Florida SpaceX lancerà la sua ammiraglia nave spaziale Dragon su un razzo Falcon 9 alla Stazione Spaziale Internazionale e invierà 2.200 libbre di rifornimenti nella sua nona missione di rifornimento ISS. Il carico include equipaggiamenti, strumenti e oggetti dell'equipaggio necessari per le 250 nuove e in corso indagini scientifiche condotte sulla stazione spaziale e hardware essenziale che migliorerà la funzionalità della stazione.

Gli strumenti scientifici in corso su questa missione sono particolarmente eccitanti questa volta. In una conferenza stampa tenuta mercoledì alla conferenza R & S della Stazione Spaziale Internazionale 2016, i ricercatori e gli amministratori della NASA hanno discusso quattro importanti indagini scientifiche e tecnologiche che inizieranno dopo che la capsula Dragon avrà fornito i materiali necessari.

In linea con l'intensificarsi della ricerca biologica sulla ISS, la NASA condurrà il primo esperimento di sequenziamento del DNA nello spazio. Sarah Wallace, un microbiologo del Johnson Space Center, e il suo team stanno inviando un prototipo di sequenziatore del DNA che descrive come la metà delle dimensioni di uno smartphone - "incredibilmente piccolo", dice. Il dispositivo è in grado di fare molto di più che analizzare il DNA e può anche sequenziare l'RNA e le proteine.

Il sequenziatore passerà attraverso campioni di DNA di tre diversi campioni - un virus, un batterio e un topo - e si spera che forniscano la prova del concetto che il sequenziamento del DNA è possibile in un ambiente di microgravità.

È pulito, ma è necessario? Beh, quando ci pensi, si. Se stiamo conducendo più scienza nello spazio e potenzialmente in altri mondi, vorremmo eseguire qualsiasi molecola organica che raccogliamo attraverso metodi analitici.

Il momento di condurre un tale esperimento è ideale in questo momento, dato che Kate Rubins, un biologo molecolare di mestiere, è attualmente nella stazione spaziale. "Siamo così fortunati ad avere Kate lassù", ha detto Wallace alla conferenza stampa. "La sua esperienza è stata inestimabile per noi. Naturalmente, il nostro obiettivo è che tutti i membri dell'equipaggio saranno in grado di far funzionare questo ".

Oltre al solo scopo di perseguire la scienza, un sequenziatore del DNA potrebbe anche avere implicazioni per il controllo della malattia nello spazio. "Al momento, non abbiamo modo di diagnosticare malattie infettive sulla ISS", ha detto Wallace. Un sequenziatore di genomica e proteomica potrebbe cambiarlo, se un membro dell'equipaggio si ammalasse di un'infezione misteriosa.

Un esperimento di perdita di ossa

Altri due progetti sono più direttamente collegati allo studio della salute umana sfruttando il clima di microgravità della stazione spaziale. Bruce Hammer presso il Centro per la ricerca sulla risonanza magnetica dell'Università del Minnesota a Minneapolis è interessato a scoprire perché gli astronauti sperimentano la perdita ossea nello spazio e i meccanismi con cui potremmo essere in grado di prevenirlo o mitigarlo. Hammer e il suo team stanno testando l'accuratezza di un nuovo dispositivo in grado di simulare ambienti di microgravità per colture di cellule e tessuti attraverso una manipolazione di campi magnetici. L'obiettivo è di emulare un ambiente di microgravità qui sulla Terra per osservare l'effetto sulle cellule ossee e confrontare gli effetti con le colture cellulari inviate nello spazio in questa missione. Non è solo un modo per studiare la perdita ossea in astronauti, ma è anche solo la verifica che un simulatore di microgravità funzioni - il che è semplicemente fantastico.

Come il cuore cambia nello spazio

Il secondo progetto di biologia riguarda l'osservazione degli effetti della microgravità sul cuore. Sappiamo che il cuore umano subisce cambiamenti strutturali nello spazio - diventa più piccolo e ritorna a una forma sferica. Un mistero particolare è il modo in cui la microgravità colpisce le cellule coinvolte nel battito. Usando una nuova tecnica che trasforma le cellule del sangue in cellule staminali e poi di nuovo in cellule del cuore che battono ("puoi vederle visivamente contrarsi ad occhio nudo", ha detto il ricercatore della Stanford University Arun Sharma, coinvolto in questa indagine), i ricercatori stanno inviando il cuore cellule e studiando come la loro forma e il loro comportamento cambiano sotto la microgravità. Questo è un altro caso in cui avere Rubins sulla stazione spaziale ha dimostrato di essere una felice coincidenza.

Operazioni tecniche

Gli ultimi due importanti progetti sono di natura tecnica, ma non per questo meno importanti per aiutarci a progredire nel futuro dei viaggi spaziali e dell'esplorazione. Il primo progetto, più modesto, è l'installazione di un nuovo adattatore di espansione internazionale per la ISS conforme al nuovo standard internazionale di ancoraggio adottato da tutti i partner ISS.

Lo standard "sarà utilizzato in tutto lo spazio cis-lunare", ha detto il responsabile del programma ISS Kirk Shireman. Ci sono già piani per Orion e altri payload sul prossimo Space Launch System per avere questo sistema di docking. SpaceX sta già aggiornando la sua navicella Dragon per adottare anche IDS, così come Boeing per il suo veicolo CST-100 Strainer. Nel complesso, l'adozione di IDS contribuirà a semplificare lo spazio per le agenzie internazionali e le società private in tutto il mondo e, auspicabilmente, spingerà l'esplorazione dello spazio e viaggerà in un clima meno rigido e più aperto.

Il primo IDA doveva andare all'ISS l'anno scorso, ma è stato distrutto nel fallimento della missione giugno 2015 di SpaceX. Ciò pone i piani di volo commerciali della NASA in una situazione difficile, e Shireman e il suo team stanno cercando di recuperare. Spera di vedere finalmente il secondo IDA salire sulla sedicesima missione cargo di SpaceX, che è ancora in programma.

Infine, la NASA sta testando un nuovo dispositivo di scambio termico di materiale a cambiamento di fase. Questo è un boccone, ma ecco il magro: i veicoli spaziali usano tipicamente i radiatori come un modo per respingere il calore in eccesso prodotto dal sole e per assorbire il calore in eccesso durante gli scenari più freddi. Sfortunatamente, questo consuma risorse limitate. La NASA sta testando una nuova tecnologia in grado di mantenere le temperature per un veicolo spaziale senza consumare materiali. Il dispositivo autonomo può essenzialmente congelare durante le parti fredde di un'orbita per respingere l'energia termica e fondersi durante le fasi calde per assorbire il calore in eccesso. Nell'inviare il dispositivo alla ISS, la NASA spera di verificare che possa funzionare in ambienti di microgravità.

La missione SpaceX per l'ISS inizia alle 12:45 am ad oggi, lunedì, con il lancio del razzo Falcon 9 della stazione aeronautica di Cape Canaveral in Florida. Puoi guardare il lancio dal vivo su spacex.com/webcast.