SpaceX's 18. juli mission til ISS vil omfatte en DNA-sekvenser

Meget tidligt mandag morgen i Florida, vil SpaceX lancere sit flagskibs Dragon rumfartøj på en Falcon 9-raket til den internationale rumstation og sende 2.200 pund af forsyninger i sin niende ISS-genopretnings mission. Lasten omfatter besætningsmaterialer, redskaber og genstande, der er nødvendige for de 250 nye og igangværende videnskabelige undersøgelser, der udføres på rumstationen, og vigtig hardware, der forbedrer stationens funktionalitet.

De videnskabelige værktøjer, der går ud på denne mission, er især spændende denne gang. På en pressekonference, der blev afholdt onsdag på den internationale rumstation R & D Conference 2016, diskuterede NASAs forskere og administratorer fire vigtige videnskabelige og teknologiske undersøgelser, der begynder, efter at Dragon-kapslen leverer de nødvendige forsyninger.

I tråd med øget biologisk forskning, der finder sted på ISS, vil NASA gennemføre det første DNA-sekvenseringseksperiment i rummet. Sarah Wallace, en mikrobiolog ved Johnson Space Center, og hendes team sender en prototype DNA-sequencer, som hun beskriver som halvdelen af ​​en smartphone - "utrolig lille", siger hun. Enheden er faktisk i stand til at gøre meget mere end at analysere gennem DNA, og kan også sekvensere RNA og proteiner.

Sekvenseren kører gennem DNA-prøver fra tre forskellige prøver - en virus, en bakterie og en mus - og vil forhåbentlig give et bevis på, at DNA-sekventering er mulig i et mikrogravitetsmiljø.

Det er pænt, men er det nødvendigt? Nå, når du tænker på det, ja. Hvis vi skal lede mere videnskab i rummet og potentielt i andre verdener, vil vi gerne køre organiske molekyler, vi indsamler gennem analytiske metoder.

Tiden til at gennemføre et sådant eksperiment er ideelt lige nu, da Kate Rubins, en molekylærbiolog ved handel, for øjeblikket er inde i rumstationen. "Vi er så heldige at have Kate deroppe," sagde Wallace på pressekonferencen. "Hendes ekspertise har været uvurderlig for os. Selvfølgelig er vores mål, at ethvert besætningsmedlem vil kunne drive dette."

Ud over rent for at forfølge videnskab kunne en DNA-sequencer også have konsekvenser for sygdomsbekæmpelse i rummet. "På nuværende tidspunkt har vi ingen måde at diagnosticere smitsomme sygdomme på ISS," sagde Wallace. En genomics og proteomics sequencer kan ændre det, hvis et besætningsmedlem bliver syg med en mystisk infektion.

Et benforløbseksperiment

To andre projekter er mere direkte relateret til undersøgelsen af ​​menneskers sundhed ved at udnytte rumstationenes mikrokvalitetsklima. Bruce Hammer ved University of Minnesota Center for Magnetisk Resonans Research i Minneapolis er interesseret i at finde ud af, hvorfor astronauter oplever knogletab i rummet og de mekanismer, hvormed vi måske vil kunne forhindre eller afbøde dette. Hammer og hans team tester nøjagtigheden af ​​en ny enhed, som kan simulere mikrogravity-miljøer for celle- og vævskulturer gennem manipulation af magnetfelter. Målet er at efterligne et mikrogravitetsmiljø her på Jorden for at observere effekten på knogleceller og sammenligne virkningerne til cellekulturer, der sendes til rummet på denne mission. Det er ikke kun en måde at studere knogletab i astronauter, men det er også bare at verificere, at en mikrogravitetssimulator fungerer - hvilket bare er fantastisk.

Hvordan hjertet ændres i rummet

Det andet biologiprojekt handler om at observere virkningerne af mikrogravity på hjertet. Vi ved, at det menneskelige hjerte undergår strukturelle ændringer i rummet - det bliver mindre og vender tilbage til en sfærisk form. Et bestemt mysterium er, hvordan mikrogravity påvirker de involverede celler i slag. Ved hjælp af en ny teknik, der forvandler blodceller til stamceller og derefter tilbage til slagende hjerteceller ("du kan se dem visuelt kontrakt med det blotte øje", siger forsker, Stanford University, Arun Sharma, der er involveret i denne undersøgelse), forskere sender hjerte celler og studerer, hvordan deres form og adfærd ændres under mikrogravity. Dette er et andet tilfælde, hvor der har været Rubins på rumstationen, der har vist sig at være en glad tilfældighed.

Tekniske operationer

De sidste to store projekter er tekniske af natur, men ikke mindre vigtige for at hjælpe os med at fremme fremtiden for rumrejser og udforskning. Det første, mere beskedne projekt er installationen af ​​en ny international docking adapter til ISS, som er i overensstemmelse med den nye internationale docking standard, der er vedtaget af alle ISS-partnere.

Standarden "vil blive brugt i hele cis-lunar-rummet," sagde ISS-programleder Kirk Shireman. Der er allerede planer for Orion og andre nyttelast på kommende Space Launch System at have dette dockingsystem. SpaceX opdaterer allerede sit Dragon Spacecraft til at vedtage IDS, ligesom Boeing for sin CST-100 Strainer køretøj. Samlet set vil vedtagelsen af ​​IDS bidrage til at strømline rummet for både internationale agenturer og private virksomheder verden over og forhåbentlig skubbe udforskning af rummet og rejse ind i et mindre stift, mere åbent klima.

Den første IDA skulle gå op til ISS sidste år, men blev ødelagt i SpaceX's missions misbrug i juni 2015. Dette sætter NASAs kommercielle flyplaner i fare, og Shireman og hans team forsøger at spille indfangning. Han håber at se, at den anden IDA endelig går op på SpaceXs 16. ISS-lastmission, som stadig ikke er planlagt.

Endelig tester NASA en ny varmeveksleranordning til faseveksler. Det er en mundfuld, men her er den tynde: Rumfartøjer bruger typisk radiatorer som en måde at afvise overskydende varme produceret af solen, samt at absorbere overskydende varme under koldere scenarier. Desværre bruger dette endelige ressourcer. NASA tester en ny teknologi, der kan bevare temperaturer for et rumfartøj uden forbrug af materialer. Den selvstændige indretning kan i det væsentlige fryses under kolde dele af en bane for at afvise termisk energi og smelte under varme faser for at absorbere overskydende varme. Ved at sende enheden op til ISS, håber NASA at kontrollere, at den kan fungere i mikrogravity-miljøer.

SpaceX-mission til ISS starter kl. 12.45. Østtid på mandag med lanceringen af ​​Falcon 9-raketen fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida. Du kan se lanceringen live på spacex.com/webcast.