NASAs biologieksperimenter er rumstationsbundne

Flere biovidenskabelige eksperimenter udviklet på NASAs Ames Research Center, i Californiens Silicon Valley er ved at lancere til den internationale rumstation på SpaceX's 13. kommercielle resupply services mission for NASA

Denne forsyningsmission, som er målrettet tidligst lanceret den 15. december fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida, vil udføre eksperimenter, der undersøger muskelsvind, plantevækst i lav tyngdekraft, og mikroorganismerne, der bebor rumstationen. En ny forskningsfacilitet, der kan hjælpe forskere med bedre at forstå, hvordan vigtige rumflyvningsfaktorer, såsom mikrogravitation og rumstråling, kan påvirke menneskers sundhed under lange udforskningsrejser, og afsløre nogle af livets grundlæggende funktioner her på Jorden, er også pakket i Dragon -kapslen.

Dette er fire tilsyneladende forskellige eksperimenter, men alt sammen med det fælles mål at flytte mennesker længere ind i solsystemet, end vi nogensinde har været før.

Et helt nyt værktøj til biologi i rummet – Biokultursystemet

Livet fungerer anderledes i rummet, og biologer kan lære meget om, hvordan dette påvirker menneskers sundhed ved at studere celler dyrket i mikrogravitationsmiljøet, eller "vægtløshed, " af den internationale rumstation. Biokultursystemet er en ny forskningsfacilitet for det kredsende laboratorium, der vil lade forskere udføre langsigtede cellebiologiske undersøgelser, på en bred vifte af emner og forskellige celle- og vævstyper. Denne nye hardware giver mulighed for fjernovervågning i realtid af cellekulturer, og bedre kontrol over de forhold, de vokser under.

Den første mission at bruge den, kaldet Cell Science Validation, vil fuldt ud teste systemets komplekse ingeniør- og livsstøttefunktioner, for at sikre, at det kan fungere korrekt i mikrogravitation og med succes dyrke en række celler, ligesom knogle- og hjerteceller i dette eksperiment, på rumstationen. Når den indledende validering er afsluttet, anlægget vil være tilgængeligt til brug for det brede videnskabelige samfund til spændende, ny avanceret forskning, fra fundamental cellebiologi, til opdagelse af lægemidler, mikrobiologi, og vævsteknik.

En ny anordning til at bekæmpe muskeltab - Gnaverforskning-6

Muskelsvind er et almindeligt problem for patienter, der oplever langvarig immobilisering, skader, kræft eller aldring. Muskelatrofi sker også for astronauter i mikrogravitation. Gnaverforskning-6-undersøgelsen vil evaluere en ny medicinleveringsenhed til administration af kontinuerlige, lave doser, som kunne hjælpe med at modvirke muskelsvind og forhindre behovet for daglig eller hyppig lægemiddeladministration. En lille kapsel, implanteret under huden, leverer en konstant, lav dosis af lægemidlet via en silikonemembran, med kanaler så smalle som 1/50, 000 bredden på et menneskehår. Den lave dosis levering kan også hjælpe med at undgå de kendte bivirkninger ved at tage høje doser på lang sigt. Lægemidlet, kaldet formoterol, er en almindelig behandling i astmainhalatorer og til andre lungesygdomme. Det afspænder muskler, der er ansvarlige for at stramme en patients luftveje. Rodent Research-6 vil se på, hvor effektivt det kan modvirke muskelsvind, når det frigives af en lille, men potentielt kraftfuld enhed.

Sådan finder du ud af, hvordan planter opfatter tyngdekraften – plantetyngdekraftsopfattelse

Vi har en tendens til at tage tyngdekraften for givet, men det gør planter aldrig. De reagerer konstant på tyngdekraften, bruger den til at sende skud op og rødder ned, og bestemme deres overordnede form. Missionen Plant Gravity Perception har til formål at opdage det laveste niveau af tyngdekraft, som en frøplante er i stand til at opfatte. Arbejde i mikrogravitationsmiljøet på rumstationen, eksperimentet vil bruge et centrifugesystem til at simulere en række tyngdekraftsniveauer. Videodata af planternes svar vil blive opfanget, hjælper med at afsløre, om der er et tærskelniveau, de har brug for for at fornemme tyngdekraften, svare, og trives. At forstå, hvordan dette virker, kan hjælpe forskere med at udvikle planter, der er godt tilpasset til vækst på langvarige rummissioner, eller at være hårdere til landbrugsformål på Jorden.

Sporing af mikrober på rumstationen – Mikrobiel sporing-2

Microbial Tracking-2 er et eksperiment, der strækker sig over mange måneder, og som sporer populationerne af mikrober, der deler den internationale rumstation med astronauterne. Det er de samme typer mikroorganismer, som vi har på Jorden, som oprindeligt ville være ankommet på last, der forsynede rumstationen, eller på astronauter under besætningsskift. For at katalogisere og karakterisere potentielle sygdomsfremkaldende mikrober ombord på rumstationen, Forskerne skal først vide, hvilken slags mikroorganismer der allerede er på stationen. Prøver indsamles fra astronauternes kroppe før, under og efter flyvningen. Der tages også miljøprøver fra overflade- og luftsteder omkring stationen. Prøverne analyseres for at identificere de typer mikrober, der potentielt findes, og for at se, om der er typer, der kan påvirke menneskers sundhed. Interaktioner mellem mikroberne studeres, samt udviklingen af ​​mikrobielle samfund.

Adskillige SpaceX-genforsyningsmissioner har allerede leveret kits til mikrobiel prøvetagning og bragt tidligere prøver tilbage til Jorden for at blive analyseret af videnskabsmænd. Ved at tage flere prøver over tid, forskere er i stand til at se, hvordan den mikrobielle befolkning ændrer sig på rumstationen. Resultaterne fra denne forskning kan hjælpe med at bestemme, hvordan mikroorganismer påvirker både besætningens helbred og rumfartøjets ydeevne. Med denne viden, NASA kan udvikle måder til at minimere påvirkningen fra mikroorganismer under langvarige rummissioner med menneskelige opdagelsesrejsende.