Die Antares-Rakete und die Cygnus-Kapsel, die am 9. Februar 2020 zur Internationalen Raumstation geleitet wurden, wurden auf einem Startfeld in der Wallops Flight Facility der NASA in Virginia in die vertikale Position gebracht.
(Bild: © NASA / Aubrey Gemignani)
Die NASA startet am Sonntag (9. Februar) von der Wallops Flight Facility der NASA in Virginia aus eine Vielzahl von Besatzungsmaterial und wissenschaftlicher Fracht zur Internationalen Raumstation.
Auf einer Antares-Rakete wird ein Frachtraumschiff von Northrop Grumman Cygnus sitzen, und im Inneren werden fast 8.000 Pfund versteckt sein. (3.600 Kilogramm) Zubehör und Hardware. Die Kapsel wird Vorräte für die Besatzung bringen, die derzeit auf der Raumstation lebt.
An Bord des Raumfahrzeugs befinden sich auch verschiedene Experimente und Forschungsgeräte. Diese werden Untersuchungen zu Themen wie Gewebe- und Zellkulturen sowie Biokraftstoffen unterstützen.
Auf Fotos: Die Antares-Rakete startet das Frachtschiff Cygnus NG-12 zur Raumstation
Mobiles Biologielabor
Ein neues Miniatur-Biologielabor wird zur Raumstation auf der Cygnus-Kapsel geleitet. Das als Mobile SpaceLab bezeichnete System ist ein Technologie-Demonstrationsprojekt, von dem Wissenschaftler hoffen, dass es einen neuen Weg zur Durchführung von Experimenten im Orbit aufzeigt. Das liegt daran, dass Mobile SpaceLab eine Gewebe- und Zellkultivierungsanlage ist, die für eine autonome Funktion ausgelegt ist und bis zu einem Monat lang ein Experiment durchführt, ohne wertvolle Astronautenzeit zu benötigen.
Das Mobile SpaceLab wurde von HNu Photonics, einem in Hawaii ansässigen Ingenieurbüro, entwickelt und bietet Forschern eine automatisierte Plattform für die Durchführung innovativer biologischer Experimente in der Schwerelosigkeit. Die Anlage wird von Besatzungen vor Ort ferngesteuert, und die Automatisierung ermöglicht es Forschern, zelluläre Funktionen mit einer als Mikroskopie bezeichneten Technik zu beobachten.
Die Fähigkeit, Zellkulturen in der Schwerelosigkeit zu beobachten, wird den Forschern Echtzeitdaten über das Verhalten von Geweben im Weltraum liefern. Die Mikrogravitation ahmt das Verhalten einer Zelle im menschlichen Körper besser nach als jede künstliche Umgebung am Boden.
Während dieser ersten Mission sendet das Team Neuroblastomzellen - eine Art von Nervenzellkrebs. Im Einzelnen wird untersucht, wie Zellen reifen, was Biologen als Zelldifferenzierung bezeichnen und wie die Mikrogravitation diesen Prozess beeinflusst.
"Die Schwerkraft ist eine grundlegende Kraft, der wir alle hier auf der Erde ausgesetzt sind", sagte Devin Ridgley, Chefwissenschaftler bei Scorpio-V, während einer Pressekonferenz der NASA am 29. Januar Zelldifferenzierung, die die zelluläre Organisation und Kommunikation beeinflusst und zu einem kognitiven Rückgang führen kann. " Er fügte hinzu, dass das Experiment Wissenschaftlern helfen könnte, die Auswirkungen der Raumfahrt auf das Gehirn besser zu verstehen.
Bakterien im Weltraum
Ein Team der University of Alaska wird eine Charge gentechnisch veränderter E. coli-Bakterien zur Raumstation schicken. Hier auf der Erde können die Organismen eine Verbindung namens Isobuten produzieren, die eine Vorstufe von Kunststoff und Gummi ist und allein als Biokraftstoff verwendet werden kann.
Diese Bakterien können Isobuten produzieren, indem sie sich von Abwasser, Gülle und dem durch Maisernten verbleibenden Schmutz ernähren. Die Verwendung von Bakterien zur Herstellung des Materials würde sich daher stark von den derzeitigen Verfahren zur Herstellung von Isobuten abheben, die energiereiche chemische Reaktionen und erdölreiche Inhaltsstoffe erfordern.
Da die Bakterien jedoch nur sehr geringe Mengen der Verbindung herstellen, möchten die Forscher herausfinden, wie die Organismen Isobuten produzieren, in der Hoffnung, die Produktionsraten genetisch zu erhöhen. Um besser zu verstehen, wie dieser Prozess funktioniert, werden die Forscher eine Gruppe genetisch verbesserter E. coli untersuchen und untersuchen, wie effektiv die Bakterien Isobuten im Vergleich zu ihren terrestrischen Gegenstücken produzieren.
Die Stoffwechselaktivität der Bakterien ändert sich in der Schwerelosigkeit. Daher versuchen die Forscher zu testen, ob die Bakterien im Weltraum mehr oder weniger Isobuten produzieren. Wenn die Wissenschaftler verstehen, wie die Bakterien Isobuten produzieren, können sie Bakterien, die effizienter sind, gentechnisch verändern und so den Bedarf an energieintensiven chemischen Prozessen verringern. Dies wird letztendlich die Umweltverschmutzung verringern, haben die Forscher gesagt.
Knochenverlust im Raum
Millionen Amerikaner verlieren jedes Jahr Knochenmasse aufgrund eines Ungleichgewichts beim Knochenumbau, wenn der Körper nicht so schnell neuen Knochen bildet, wie er älteren Knochen aufnimmt. Die als Osteopenie bezeichnete Krankheit ist der Beginn der Osteoporose. Unsere Knochen haben einen Prozess, durch den sie auf natürliche Weise Knochenmaterie gleichermaßen bilden und auflösen, aber manchmal gerät dieser Prozess aus dem Gleichgewicht.
Ungleichgewichte können auftreten, wenn der Körper gestresst ist, wie dies bei der Schwerelosigkeit der Fall ist. Daher möchten Wissenschaftler die Raumstation nutzen, um Behandlungen zu entwickeln, mit denen diese Auswirkungen sowohl auf der Erde als auch im Weltraum gemindert werden können.
"Astronauten verlieren 1 bis 2,5% ihrer Knochenmasse pro Monat", sagte Louis Kidder, Knochenbiologe an der Universität von Minnesota und Co-Ermittler des Projekts, während der Pressekonferenz. "Das würde bei Osteoporose ein Jahr dauern."
Er fügte hinzu, dass die Mikrogravitationsumgebung der Raumstation ein besseres Verständnis dafür ermöglicht, wie Knochenzellen auf unterschiedliche Mengen an Gravitationskraft reagieren. Die Gruppe sendet Osteoblasten (Knochenzellen), um zu untersuchen, wie sie auf die Schwerelosigkeit reagieren, und vergleicht dieses Ergebnis mit dem Verhalten einer bodengebundenen Gruppe.
Die bodengestützten Zellen befinden sich in einer Magnetschwebevorrichtung, die die Raumbedingungen simuliert. Wenn es sich als effektiver Simulator erweist, könnte es den Forschern hier auf der Erde helfen, den Knochenverlust besser zu verstehen und mehr Therapien zu entwickeln, um den Verlust zu mindern - ohne dass eine Rakete erforderlich ist.
"Der Verlust von Knochen in der Schwerelosigkeit ist im Vergleich zur Erde beschleunigt", sagte Bruce Hammer, Radiologe an der Universität von Minnesota und Co-Ermittler des Projekts, während der Pressekonferenz. "Mit diesem [Experiment] können wir die Mechanismen und möglichen Therapien untersuchen."
Mehr Wissenschaft
Dies ist nur eine Auswahl der Forschungsuntersuchungen, die an Bord von Cygnus gestartet wurden. In einem neuen Pflanzenwachstumsexperiment wird untersucht, wie Kuherbsen, auch als schwarzäugige Erbsen bekannt, und Bohnen in der Schwerelosigkeit wachsen, als Teil der kontinuierlichen Bemühungen der NASA, Lebensmittel im Weltraum anzubauen.
Eine weitere neue Studie wird testen, wie Strahlung und Mikrogravitation die Beziehung eines Virus und des von ihm infizierten Bakteriums beeinflussen. Die Forscher hoffen, dass diese Studie zu neuen antibakteriellen Behandlungen führen wird.
Cygnus wird auch ein neues Brandexperiment namens Saffire IV durchführen, in dem untersucht wird, wie Flammen in einer Vielzahl von Drücken und Sauerstoffkonzentrationen wachsen und reagieren. Frühere Iterationen dieses Experiments haben untersucht, wie sich Flammen über bestimmte Materialien ausbreiten, die wahrscheinlich auf einem Raumschiff zu finden sind. Dieses Experiment wird dies weiterführen, indem die Entflammbarkeit bei niedrigeren Drücken und höheren Sauerstoffkonzentrationen getestet wird, um die Raumbedingungen am besten nachzuahmen. Das Experiment wird auch Methoden zum Erkennen von Bränden und zum Aufräumen ihrer Folgen testen.
Dies ist der zweite Cygnus-Flug im Rahmen des Vertrags von Northrop Grumman über Commercial Resupply Services 2 und die erste Frachtlieferung an die Raumstation in diesem Jahr. Sie können den Start hier auf Space.com am Sonntag (9. Februar) sehen. Der Startschuss fällt auf 17:39 Uhr. EST (2239 GMT).
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