Gør det usynlige synligt:​​Et kraftcenters rummikroskops bemærkelsesværdige rejse

Kolloider er blandinger af mikroskopiske partikler suspenderet i væsker - stoffer, der er dels faste, dels flydende. Kolloider findes i produkter, herunder tandpasta, ketchup, maling og flydende håndsæbe, og er en del af et studieområde kendt som blødt stof.

En anden velkendt oplevelse med kolloider:"sætning", som er, når disse blandinger adskilles i lag over tid, trukket fra hinanden af ​​tyngdekraften. Det er derfor, forskere satte sig for at studere, hvordan disse stoffer opfører sig på et grundlæggende niveau i rummet – for at forlænge "holdbarheden" af materialer, både i rummet og på Jorden.

For at indsamle disse data havde forskerne brug for et særligt værktøj, der ville gøre dem i stand til at se dybt ind i disse små partiklers verden. Gå ind i NASA's LMM - lysmikroskopimodulet.

Siden 2009 har videnskabsmænd og forskere fra seks lande, herunder 27 universiteter og forskningsorganisationer, brugt tusindvis af timer på at bruge den bemærkelsesværdige kraft i denne avancerede lysbilleddannelseskonfokale mikroskopfacilitet til at studere en række fysiske og biologiske fænomener. LMM, der tidligere lå i Destiny-modulet på den internationale rumstation, bidrog i høj grad til videnskabelig opdagelse.

LMM er blevet brugt af private virksomheder til at finde nye måder at forbedre deres forbrugerprodukter på. Procter &Gamble modtog f.eks. godkendelse af tre patentansøgninger for nye produkter som et direkte resultat af virksomhedens forskning ved hjælp af LMM.

Enheden hjalp også andre ingeniører med at designe den næste generation af højeffektive kvanteprik-sensibiliserede solceller, forbedre biomedicinsk enhedsteknologi i høj grad og levere potentielle innovationer inden for byggematerialer til brug på Jorden, Månen og Mars.

Diane Malarik er i øjeblikket vicedirektør for NASA's Biological and Physical Sciences Division, men i 1990'erne var hun projektleder med ansvar for LMM's indledende design. Som hun husker:"Vi designede nyttelast til rumfærgen, men de havde meget enklere design og betjening dengang. Udstyret blev designet til kun at blive brugt én gang af en enkelt efterforsker. Da ideen om at bygge en LMM til at installere i rumstationen kom frem, vidste vi, at det skulle bruges af mindst fire efterforskere og var nødt til at designe det med meget mere fleksibilitet."

Siden installationen er LMM blevet brugt i 40 eksperimenter, der har taget billeder medvirkende til at hjælpe videnskabsmænd og ingeniører med at forstå de kræfter, der styrer stoffets organisation og dynamik i mikroskopiske skalaer. Faktisk har LMM hjulpet med at gøre kolloidernes usynlige verden mere synlig.

Det, der gjorde LMM'en unik blandt mikroskoper, var, at den tillod videnskabsmænd at bruge mikrogravitationsmiljøet til at observere adskillelsen af ​​fysiske og biologiske mekanismer over meget længere tidsskalaer end muligt på Jorden. Og mikroskopets højkvalitets, tredimensionelle billeder uddybede vores videnskabelige forståelse af flere mikro- og makroskopiske felter, herunder varmeoverførsel, kolloidinteraktion og faseadskillelse. Ved at gøre det har det gjort det muligt for forskere at forbedre effektiviteten af ​​kommercielle produkter på Jorden, samt bidraget til det større videnskabelige samfunds forståelse af kolloider.

Efter at have afsluttet mere end ti års forskning fandt LMM's sidste eksperiment sted i oktober 2021. I løbet af denne tid blev LMM brugt til forskning i blødt stof/komplekse væsker (kolloider og geler), væskefysik (varmerør), biofysik (proteinkrystallisation). , medicinafgivelse) og plantebiologi (tyngdekraftsføling i rødder). Der er blevet holdt over 30 konferencepræsentationer, og omkring 50 tidsskriftspublikationer er udgivet eller er under udvikling, der bruger data direkte fra rumstationens LMM-resultater.

Museumsprofessionelle håber, at LMM en dag kan bevares, så andre også kan interagere med på Jorden. Lauren Katz, programleder for NASA Artifacts and Exhibits, sagde, at hun ville være begejstret for at overvåge LMM's potentielle brug i fremtidige NASA-udstillinger og udlån til museer. "Vi føler, at inddragelsen af ​​LMM kan tjene som en fascinerende introduktion til, hvordan videnskab i rummet kan udføres fra Jorden," siger Katz. "Yderligere, fordi mikroskopet er fjernstyret, tror vi, at denne interaktive funktion kan tjene som den 'cool' faktor, da besøgende selv styrer mikroskopet (eller den repræsentative enhed).

Mange faktorer vil have indflydelse på, om LMM er i stand til at blive returneret til Jorden, nemlig pladsbegrænsninger ombord på både rumstationen og returfartøjer. Uanset LMM's endelige destination, vil dens arv som en arbejdshest for videnskaben forblive. + Udforsk yderligere

Videnskabelig hardware, eksperimenter vender tilbage til Jorden på SpaceX CRS-24 Dragon