23. SpaceX kommerciel genforsyningsmission lancerer knogle, plante, og materialeundersøgelser til ISS

Den 23. SpaceX fragtforsyningsmission med videnskabelig forskning og teknologidemonstrationer til den internationale rumstation skal opsendes i slutningen af ​​august fra NASAs Kennedy Space Center i Florida. Eksperimenter ombord inkluderer en undersøgelse af beskyttelse af knoglesundhed med botaniske biprodukter, afprøve en måde at overvåge besætningens øjensundhed, demonstrerer forbedret fingerfærdighed af robotter, at udsætte byggematerialer for det barske miljø i rummet, afbøde stress hos planter, og mere.

Højdepunkter af nyttelasterne på denne genforsyningsmission inkluderer:

Opbygning af knogler med biprodukter

READI FP evaluerer virkningerne af mikrogravitation og rumstråling på vækst af knoglevæv og tester, om bioaktive metabolitter, stoffer som antioxidanter, der dannes, når maden nedbrydes, kan beskytte knogler under rumflyvning. De testede metabolitter kommer fra planteekstrakter, der genereres som affaldsprodukter i vinproduktion.

Beskyttelse af besætningsmedlemmers helbred mod virkningerne af mikrotyngdekraft er afgørende for succesen med fremtidige langvarige rummissioner. Denne undersøgelse kunne forbedre forståelsen af ​​de fysiske ændringer, der forårsager knogletab, og identificere potentielle modforanstaltninger. Denne indsigt kunne også bidrage til forebyggelse og behandling af knogletab på Jorden, især hos postmenopausale kvinder. At hente metabolitter fra materialer, der ellers ville blive til affald, er en yderligere fordel.

Holder øje med øjnene

Nethindediagnostik tester, om en lille, lysbaseret enhed kan tage billeder af astronauters nethinder for at dokumentere udviklingen af ​​synsproblemer kendt som Space-Associated Neuro-Ocular Syndrome (SANS). Enheden bruger en kommercielt tilgængelig linse, der er godkendt til rutinemæssig klinisk brug og er let, mobil, og ikke-invasiv. Videoer og billeder kan downlinkes for at teste og træne modeller til at opdage almindelige tegn på SANS hos astronauter. Undersøgelsen er sponsoreret af ESA (European Space Agency) med German Aerospace Center (DLR) Institute of Space Medicine og European Astronaut Center (EAC).

"SANS er til stede i over to tredjedele af astronauterne og menes at være forbundet med langvarig (30 dage eller længere) eksponering for mikrogravitation, " sagde hovedefterforsker Juergen Drescher fra DLR. "I øjeblikket, synsproblemer, der kan manifestere sig fra SANS, afbødes ved at stille briller eller kontaktlinser til rådighed for besætningsmedlemmer. Flerårige missioner til Mars kan forværre disse symptomer, og der er behov for en mobil enhed til retinal billeddiagnostik. Mens udviklet til rummet, denne mobile teknologi har potentiale til at levere diagnostik i fjerntliggende og ekstreme miljøer på Jorden til reducerede omkostninger. Mobile biomedicinske diagnostiske enheder som disse vil sandsynligvis fremstå som både en muliggører for menneskelig udforskning af det dybe rum og en bæredygtig model for sundhedspleje på Jorden."

Robothjælpere

Nanoracks-GITAI Robotic Arm demonstrerer alsidigheden og fingerfærdigheden i mikrotyngdekraften af ​​en robot designet af GITAI Japan Inc. Resultater kunne understøtte udviklingen af ​​robotarbejdskraft til at understøtte besætningens aktiviteter og opgaver, samt servicering, montage, og fremstillingsopgaver i kredsløb. Robotstøtte kan sænke omkostningerne og forbedre besætningens sikkerhed ved at lade robotter påtage sig opgaver, der kan udsætte besætningsmedlemmer for farer. Teknologien har også anvendelse i ekstreme og potentielt farlige miljøer på Jorden, herunder katastrofehjælp, dybhavsudgravning, og servicering af atomkraftværker. Eksperimentet vil blive udført under det pressede miljø inde i Bishop Airlock, rumstationens første kommercielle luftsluse.

"Denne teknologidemonstration skal vise verden, at de nødvendige muligheder for automatisering i rummet endelig er tilgængelige, " sagde virksomhedens teknologichef Toyotaka Kozuki. "Det giver en billig og sikrere kilde til arbejdskraft i rummet, åbner døren til den sande kommercialisering af rummet."

At sætte materialer på prøve

MISSE-15 NASA er en af ​​en række MISSE-undersøgelser, der tester, hvordan rummiljøet påvirker ydeevnen og holdbarheden af ​​specifikke materialer og komponenter. Disse tests giver indsigt, der understøtter udvikling af bedre materialer til fremtidige rumfartøjer, rumdragter, planetariske strukturer, og andre komponenter, der er nødvendige for udforskning af rummet. Afprøvning af materialer i rummet har potentialet til at fremskynde deres udvikling betydeligt. Materialer, der er i stand til at stå op mod rummet, har også potentielle anvendelser i barske miljøer på Jorden og til forbedret strålingsbeskyttelse, bedre solceller, og mere holdbar beton. Alpha Space leverer MISSE-FF laben, der er vært for disse undersøgelser.

"MISSE-15 inkluderer test af beton, rumfartøjsmaterialer, glasfiber kompositter, tyndfilm solceller, strålebeskyttelsesmaterialer, en mikro-optisk chip, 3-D printede polymerer, og mere, " sagde MISSE projektingeniør Ian Karcher. "Derudover, tilgængeligheden af ​​denne platform til kommerciel teknologiudvikling bidrager til den løbende kommercialisering af rummet og udvikling af nye rumteknologier."

Hjælper planter med at håndtere stress

Planter dyrket under mikrogravitationsforhold viser typisk tegn på stress. APEX-08 undersøger rollen af ​​forbindelser kendt som polyaminer i thalekarsens reaktion på mikrogravitationsstress. Fordi ekspression af generne involveret i polyaminmetabolisme forbliver den samme i rummet som på jorden, planter ser ikke ud til at bruge polyaminer til at reagere på stress i mikrotyngdekraften. APEX-08 forsøger at udvikle en måde, hvorpå de kan gøre det. Resultater kunne hjælpe med at identificere nøglemål for genteknologi af planter, der er mere egnede til mikrogravitation.

"På jorden, polyaminer har vist sig at bidrage væsentligt til at afbøde flere miljøbelastninger i planter, " sagde hovedefterforsker Patrick Masson, professor ved University of Wisconsin-Madison. "Ændring af metabolismen af ​​en polyamin for at afbøde stress fra mikrogravitation kan have en indvirkning på vores evne til at bruge planter som nøglekomponenter i bioregenerative livsstøttesystemer på langsigtede rumudforskningsmissioner. Det kan også forbedre vores forståelse af de molekylære mekanismer, der tillade planter at reagere på generel miljøbelastning på Jorden, med konsekvenser for landbruget, havebrug, og skovbrug."

Nemmere lægemiddellevering, Pigespejdere sender videnskab til rummet

 Faraday Research Facility er en multifunktionel forskningsfacilitet, der bruger rumstationens EXPRESS stativer. På denne første flyvning, anlægget er vært for et Houston Methodist Research Institute-eksperiment og to STEM-samarbejder, herunder "Making Space for Girls" med Girl Scouts of Citrus Council.

"ProXopS Faraday Research Facility, udviklet i samarbejde med L2 Solutions Inc., er designet til at fungere eksternt og give et kontrolleret miljø for strøm, kommando og kontrol, telemetri svar, og sikkerhedsgaranti for mikrogravitationseksperimenter, " sagde Chad Brinkley, præsident for ProXopS LLC og L2 Solution Inc. "En ekstra fordel ved faciliteten er, at eksperimenter vender tilbage til jorden for evaluering."

Faraday-NICE tester en implanterbar, fjernstyret lægemiddelafgivelsessystem, der anvender forseglede beholdere med saltvandsopløsning som surrogattestpersoner. Enheden kunne være et alternativ til voluminøse, besværlige infusionspumper, en mulig game changer for langsigtet håndtering af kroniske tilstande på Jorden. Potentielle problemer med sådanne pumper omfatter høj infektionsrisiko, elektromekaniske fejl, og dobbelt dosering. NICE er minimalt invasiv, implanterbar, har ingen bevægelige mekaniske komponenter, og kræver ikke katetre. Fjernstyret lægemiddellevering kan øge patientens compliance, især for børn, ældre, og handicappede.

Faraday-Girl Scouts placerer kontroleksperimenter med en pigespejdertrop og giver eleverne billeder af de samme eksperimenter i rummet. Undersøgelserne omfatter plantevækst, myre kolonisering, og artemia-livscyklussen.