Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Hjerter, luftsluser, og asteroider:Ny forskning flyver på 21. SpaceX-fragtmission

Teknikere arbejder på Nanoracks Bishop Airlock inde i rumstationens behandlingsfacilitet på NASAs Kennedy Space Center i Florida den 29. september, 2020, forbereder anlægget til dets flyvning til den internationale rumstation. Den første kommercielt finansierede luftsluse til rumstationen leverer hosting af nyttelast, test af robotter, satellit deployering, og mere. Kredit:NASA/KSC

Den 21. SpaceX-fragtforsyningsmission, der lanceres fra NASAs Kennedy Space Center i Florida, bærer en række kritiske forsknings- og teknologidemonstrationer til den internationale rumstation.

Missionen repræsenterer den første på en opgraderet version af virksomhedens Dragon-fragtrumfartøj designet til at transportere flere videnskabelige nyttelaster til og fra rumstationen.

Højdepunkter for nyttelasterne på denne mission inkluderer:

Mikrobielle meteoritminearbejdere

En blanding af meteoritprøver og mikrober er på vej til rumstationen. Visse mikrober danner lag på overfladen af ​​sten, der kan frigive metaller og mineraler, en proces kendt som biomining. En tidligere undersøgelse fra ESA (European Space Agency), BioRock, undersøgt, hvordan mikrogravitation påvirker de processer, der er involveret i biomining. ESA følger op på det arbejde med BioAsteroid, som undersøger biofilmdannelse og biomining af asteroide- eller meteoritmateriale i mikrogravitation. Forskere søger en bedre forståelse af de grundlæggende fysiske processer, der styrer disse blandinger, såsom tyngdekraften, konvektion, og blanding. Mikrobe-klippe-interaktioner har mange potentielle anvendelser i rumudforskning og bosættelse uden for jorden. Mikrober kan nedbryde sten til jord til plantevækst, for eksempel, eller ekstrahere elementer, der er nyttige til livsstøttesystemer og produktion af medicin.

3D-konstrueret hjertevæv slår i en vævschip. Konstrueret hjertevæv vil blive brugt i Cardinal Heart-undersøgelsen til at modellere patologiske processer involveret i hjertesvigt. Hvad forskere lærer kan bidrage til opdagelsen af ​​nye terapeutiske mål til klinisk anvendelse. Kredit:Stanford/BioServe

Undersøgelse af ændringer i hjerter ved hjælp af vævschips

Mikrotyngdekraft forårsager ændringer i arbejdsbyrden og formen af ​​det menneskelige hjerte, og det er stadig uvist, om disse ændringer kunne blive permanente, hvis en person levede mere end et år i rummet. Hvis det skulle ske, det er muligt, at det kan tage den hjemvendte astronaut mange måneder at tilpasse sig Jordens tyngdekraft. Cardinal Heart undersøger, hvordan ændringer i tyngdekraften påvirker kardiovaskulære celler på celle- og vævsniveau. Undersøgelsen bruger 3-D manipuleret hjertevæv (EHT'er), en type vævschip. Resultater kunne give ny forståelse af hjerteproblemer på Jorden, hjælpe med at identificere nye behandlinger, og støtte udvikling af screeningsforanstaltninger til at forudsige kardiovaskulær risiko forud for rumflyvning.

Tælling af hvide blodlegemer i rummet

HemoCue tester en kommercielt tilgængelig enheds evne til at give hurtige og nøjagtige tællinger af samlede og differentierede hvide blodlegemer i mikrogravitation. Læger bruger almindeligvis det samlede antal hvide blodlegemer og antallet af de fem forskellige typer hvide blodlegemer til at diagnosticere sygdomme og overvåge en række sundhedstilstande på Jorden. Verifikation af en autonom evne til blodanalyse på rumstationen er et vigtigt skridt i retning af at imødekomme besætningsmedlemmernes sundhedsbehov på fremtidige missioner.

Hjerneorganoider forberedes til at flyve til rumstationen til Space Tango-Human Brain Organoids undersøgelsen. Kredit:UC San Diego/Erik Jepsen

Bygning med lodning

SUBSA-BRAINS undersøger forskelle i kapillærstrømning, grænsefladereaktioner, og bobledannelse under størkning af loddelegeringer i mikrogravitation. Lodning er en type lodning, der bruges til at binde lignende materialer sammen, såsom en aluminiumslegering til aluminium, eller ulige, såsom aluminiumlegering til keramik, ved høje temperaturer. Teknologien kan tjene som et værktøj til at konstruere menneskelige levesteder og køretøjer på fremtidige rummissioner samt til at reparere skader forårsaget af mikrometeoroider eller rumaffald.

En ny og forbedret dør til rummet

Lancering i bagagerummet på Dragon-kapslen, Nanoracks Bishop Airlock er en kommerciel platform, der kan understøtte en række videnskabeligt arbejde på rumstationen. Dens muligheder inkluderer udrulning af fritflyvende nyttelaster såsom CubeSats og eksternt monterede nyttelaster, indkapsling af små eksterne nyttelaster, smide affald, og gendannelse af eksterne orbitale erstatningsenheder (ORU'er). ORU'er er modulære komponenter i stationen, som kan udskiftes efter behov, såsom pumper og andet hardware. Omtrent fem gange større end luftslusen på det japanske eksperimentmodul (JEM), der allerede er i brug på stationen, Bishop Airlock tillader robotisk bevægelse af flere og større pakker til det ydre af rumstationen, inklusive hardware til at understøtte rumvandringer. Det giver også funktioner såsom strøm og Ethernet, der kræves til interne og eksterne nyttelaster.

Din hjerne på mikrogravitation

Virkningen af ​​mikrotyngdekraft på menneskelige hjerneorganoider observerer hjerneorganoiders reaktion på mikrogravitation. Små levende masser af celler, der interagerer og vokser, organoider kan overleve i måneder, at give en model til at forstå, hvordan celler og væv tilpasser sig miljøændringer. Organoider dyrket fra neuroner eller nerveceller udviser normale processer såsom at reagere på stimuli og stress. Derfor, organoider kan bruges til at se på, hvordan mikrogravitation påvirker overlevelse, stofskifte, og egenskaber af hjerneceller, herunder rudimentær kognitiv funktion.