Billede:Kubik på rumstationen

Et miniaturiseret laboratorium inde i orbitalaboratoriet, som er ESA's Columbus-modul, denne 40 cm terning har været en af ​​dens stille videnskabelige triumfer.

Kubik – fra russisk for terning – har arbejdet ombord på den internationale rumstation siden før Columbus' ankomst i februar 2008.

"Kubik er vært for en bred vifte af life science eksperimenter i vægtløshed med minimal besætningsinvolvering, " forklarer Jutta Krause fra udviklingsteamet for nyttelast. "Forskerhold forbereder deres eksperimenter og gør brug af eksisterende eller specialbyggede 'eksperimentenheder', som hver er omtrent på størrelse med en æske lommeservietter.

"Da en gang blev stukket ind i Kubik af en astronaut, de aktiveres automatisk via interne elektriske forbindelser, kører autonomt på en programmeret tidslinje, indtil de endelig bliver hentet til tilbagevenden til Jorden.

"I midten af ​​den temperaturkontrollerede Kubik er en centrifuge til at simulere tyngdekraften, så dobbelteksperimenter kan udføres med én enhed i mikrotyngdekraft plus en jord-tyngdekraftkontrol eller mellemliggende gravitationsniveau – hvilket giver forskerne indsigt i, om de resultater, de observerer, kan være relateret til vægtløshed eller en anden miljøfaktor, såsom rumstråling."

Udfordringen for forskere er at miniaturisere deres eksperimenter, så de passer inden for rammerne af disse kompakte enheder, tilføjer teammedlem Janine Liedtke:"Vi sigter efter at renovere eksperimentenheder så meget som muligt, så i nogle tilfælde kan hold tilpasse en tidligere fløjet enhed, eller også kan vi skræddersy nye enheder til deres behov.

"Hvorfor flyve biologiske prøver i vægtløshed? Fordi vi ved, at mange biologiske systemer er delvist tyngdekraftsafhængige, så ved at 'tage væk' kan tyngdekraftsforskere få bredere indsigt i, hvordan de arbejder.

"For at give en idé, Kubik har gennem årene været vært for prøver af bakterier, svampe, humane hvide blodlegemer og stamceller fra knoglemarv og navlestrenge, plante frøplanter, og svømmende haletudser. En ventende nyttelast er designet til at undersøge, hvordan mikrobielle biofilm interagerer med klippeoverflader på tværs af forskellige tyngdekraftsniveauer, fra vægtløshed til Mars og Jordens tyngdekraft."

Eksperimenttiden er begrænset, fordi prøverne er biologiske - en del af arbejdet er omhyggeligt at planlægge missionsscenariet. Selv de timer, der er nødvendige for opstigning og nedstigning af eksperimentenheden til og fra Columbus, er nøje redegjort for, for at sikre, at de er tilbage igen inden for et par uger efter lanceringen, afhængig af prøvernes følsomhed.

"Vi har brugt Soyuz, og nu SpaceX Dragon, " tilføjer Jutta. "Typisk, når et køretøj kører op, kommer et andet ned. Dette sikrer, at eksperimenter kan op- og downloades hurtigt.

"Et fikseringsmiddel føjes ofte til et eksperiment ved dets afslutning, så forskere kommer til at undersøge det, som det var i mikrogravitation. Derudover enhederne kan nedkøles under deres hjemrejse."

Tolv eksperimenter fra ESA og nationale rumorganisationer er indtil videre blevet kørt i Kubik, med ESA planlægning syv mere ved udgangen af ​​dette årti. Anlægget skal opgraderes med ny elektronik, at tilbyde flere funktioner og holde det fuldt operationelt ind i dets andet årti.