Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Rumalderen for metaller, skum og det levende

NASA astronaut og ekspedition 63 kommandør Chris Cassidy arbejder i det integrerede forbrændingsreol, tilslutning af navlestrenge og kontrol for utætheder i forskningsenheden, der muliggør sikkert brændstof, flamme- og sodundersøgelser i mikrogravitation. Kredit:NASA

Astronauter iførte sig handsker på den internationale rumstation for at sætte gang i to europæiske eksperimenter med metaller og skum, mens de forbereder rumdragter til fremtidigt arbejde uden for deres hjem i rummet.

Det nye mandskab, NASA's Chris Cassidy og Roscosmos' Anatoly Ivanishin og Ivan Vagner, har fuldført tre fulde uger af deres 195-dages mission. De har mere plads til sig selv end den typiske besætning på seks, men ikke meget tid til overs.

Ny metallurgi

De fleste metaller, der bruges i dag, er blandinger - legeringer - af forskellige metaller, kombinere egenskaber for at lave nye materialer. Legeringer er overalt nu, fra din smartphone til fly.

Forskere ønsker at forbedre deres forståelse af smelte-størkningsprocesser i legeringer, og de tager organiske forbindelser til rumstationen som analoger at eksperimentere med. Mikrotyngdekraft gjorde det muligt for Transparent Legering-eksperimentet at observere deres dannelse upåvirket af konvektion ved mikroskopisk opløsning.

Inden den nye besætning ankom, tidligere indbygger Andrew Morgan håndterede prøverne ved hjælp af European Microgravity Science Glovebox, en enhed, der giver dem mulighed for at udføre eksperimenter i et lukket og kontrolleret miljø, isoleret fra resten af ​​den internationale rumstation.

Skums adfærd var også i søgelyset. Foam-Coarsening-eksperimentet startede den videnskabelige kampagne for bedre at forstå, hvordan bobler udvikler sig i mikrogravitation. I rummet, skum er ret stabile, fordi der ikke er nogen dræning i vægtløshed. Dette giver forskere mulighed for at studere de langsommere fænomener med en boble, der bliver større og brister.

Dette billede viser, hvordan en metallegering kunne se ud, når den størkner, ved at bruge en gennemsigtig organisk blanding som stand-in for metaller. Røntgenstråler giver os mulighed for at kigge ind i støbeprocessen, men ideelt set bør forskere se på processen under normal belysning. Desværre, metaller er ikke gennemsigtige. Kredit:E-USOC

Tre prøveceller fyldt med væske blev opbevaret inde i Fluid Science Laboratory i det europæiske Columbus-modul. Efter nogle rystning af stempler inde i cellerne, laseroptik og højopløsningskameraer kunne registrere skummets fødselsudvikling.

Resultaterne fra denne forskning vil ikke kun gælde for skummet i din morgencappuccino. Skum bruges i en lang række områder fra fødevarer til rengørings- og tætningsprodukter, og endda byggeri.

Knogler og muskler

I gennemsnit mister astronauter i rummet 1 % knogletæthed om måneden på grund af at leve i vægtløshed. At studere, hvad der sker under lange ophold i rummet, giver et godt indblik i osteoporose.

Kosmonauterne Anatoly Ivanishin og Ivan Vagner kørte deres første sessioner af det europæiske eksperiment EDOS-2 for at hjælpe videnskabsmænd med at forstå virkningerne af rumflyvning på knogler, og hvordan den kommer sig efter at være vendt tilbage til Jorden.

  • En prøvecelleenhed fra Foam Coarsening-eksperimentet på den internationale rumstation. Ved at ryste stemplerne inde i cellen, skum dannes. Kredit:NASA

  • Flytekniker og astronaut Samantha Cristoforetti fra European Space Agency (ESA) træner på Advanced Resistive Exercise Device (ARED) i Tranquility Node 3 under sin Futura-mission i 2014-2015. Kredit:ESA/NASA

  • Denne gadget ligner en forløber for de enheder, læger bruger til at scanne patienter i science fiction, og det er ikke langt væk. MyotonPRO tester muskelspændinger og stivhed. Kredit:Cadmos

En bedre forståelse af knogletab og dets genopretning er afgørende ikke kun for astronauter, men også for patienter, der lider af knoglesygdomme eller frakturer under aldring og immobilisering på vores planet.

NASA-astronaut Chris Cassidy udførte sin første session i rummet af Myotones-eksperimentet, der overvåger hans muskeltonus, stivhed og elasticitet. En ikke-invasiv enhed målte hans ryg, skuldre, arme og ben - områder, der vides at være påvirket af atrofi under længere inaktivitetsperioder.

Resultaterne vil blive sammenlignet med målinger før og efter hans rumflyvning. Chris er en af ​​12 astronauter, der deltager i dette eksperiment, der kan forbedre livet for mange mennesker, der er ramt af anstrengte muskler, med nye strategier til rehabiliteringsbehandlinger.


Varme artikler