Experimentos científicos innovadores a bordo de la trigésima misión de reabastecimiento de la NASA a la Estación Espacial Internacional

NASA Los socios internacionales de la agencia envían investigaciones científicas a Estación Espacial Internacional a los treinta EspacioX Misión de servicios de reabastecimiento comercial, que incluye pruebas de tecnologías de monitoreo del hielo marino, automatización de mapeo 3D y creación de células solares de nanopartículas. La nave espacial de carga Dragon de la compañía está programada para despegar desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida a las 4:55 p.m. EDT El jueves 21 de marzo.

Lea más sobre algunas de las investigaciones que realizaron el viaje al laboratorio orbital:

Plantas extraterrestres

Las plantas podrían usarse en sistemas regenerativos de soporte vital, para proporcionar alimentos y contribuir al bienestar de los astronautas en futuras misiones de exploración del espacio profundo. Fotosíntesis C4 en el espacio (Apex-09) estudia cómo la microgravedad afecta los mecanismos por los cuales dos tipos de pastos, conocidos como C3 y C4, absorben dióxido de carbono de la atmósfera.

«Las plantas responden a condiciones estresantes en función de su composición genética y del medio ambiente», dijo Popodo Handakumpura, investigador principal del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico. “Nuestro objetivo es descubrir los cambios moleculares que ocurren en las plantas expuestas al estrés de los vuelos espaciales y desarrollar una comprensión de sus mecanismos. Fotosíntesis «En el espacio.» Los resultados podrían dilucidar las respuestas de las plantas a ambientes estresantes e informar el diseño de sistemas de apoyo a la regeneración biológica en futuras misiones, así como sistemas de crecimiento de plantas en la Tierra.

Brachypodium y Setaria se cultivaron en sistemas de crecimiento vegetal (PGS) y se probaron en condiciones ambientales de la ISS utilizando módulos vegetales en el Centro Espacial Kennedy de la NASA durante la prueba de validación del experimento APEX-09. Crédito: Popodu Handakumpura

Sensor de mar

El océano afecta en gran medida el clima global. Una tecnología llamada Reflectometría del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS-R), que recibe señales de satélite reflejadas desde la superficie de la Tierra, parece ser una forma prometedora de monitorear los fenómenos oceánicos y mejorar los modelos climáticos. Killick-1: un cubo de reflectometría GNSS para medir el espesor y la extensión del hielo marino (Nanorax Kilic-1) pruebas que utilizan esta técnica para medir el hielo marino. El proyecto apoya el desarrollo de capacidades espaciales y científicas en Terranova y Labrador, Canadá, proporcionando experiencia práctica en sistemas espaciales y observación de la Tierra. En el proyecto participaron más de 100 estudiantes de pregrado y posgrado de ingeniería.

«El aspecto más interesante de este proyecto es que los estudiantes tienen la oportunidad de lanzar una misión al espacio», dijo Desmond Power, investigador asociado de la empresa canadiense C-CORE. «También es emocionante construir un pequeño satélite que haga cosas diferentes, incluida la contribución a nuestro conocimiento sobre el cambio climático».

La tecnología GNSS-R es de bajo costo, liviana y energéticamente eficiente. Sus posibles aplicaciones en la Tierra incluyen proporcionar datos para modelos meteorológicos y climáticos y mejorar la comprensión de los fenómenos oceánicos, como los vientos superficiales y las marejadas ciclónicas.

El Nanoracks-Killick-1 CubeSat está completamente ensamblado con una antena de reflectometría del sistema global de navegación por satélite (GNSS-R). Nanoracks-Killick-1 mide el hielo marino utilizando GNSS-R. Las posibles aplicaciones del GNSS-R incluyen proporcionar datos para modelos meteorológicos y climáticos y mejorar la comprensión de los fenómenos oceánicos, como los vientos en la superficie y las marejadas ciclónicas. Crédito: C-CORE y Memorial University.

Autoayuda automatizada

Carga útil del escáner de resolución múltiple (MRS) de Astrobee (Escaneo multiresolución) prueba tecnología para automatizar sistemas de detección 3D, mapeo y conciencia situacional.

«Nuestro sistema MRS en el robot de vuelo libre Astrobee creará mapas 3D dentro de la estación espacial», dijo Mark Elmotti, líder del proyecto de la Agencia Nacional de Ciencias de Australia. CSIRO, que desarrolló la tecnología con Boeing. «El escáner integra tecnologías desarrolladas por nuestros equipos de minería y robótica. Al combinar datos de múltiples sensores, compensamos las debilidades de cualquier sistema. Esto proporciona datos 3D de alta resolución y datos de trayectoria más precisos para ayudarnos a comprender cómo se mueve el robot. espacio.» .

«Esta tecnología se puede utilizar para operar naves espaciales de forma autónoma con una ocupación humana mínima o nula, ya que los robots deben detectar el entorno y maniobrar con precisión, incluida la estación espacial lunar», dijo Connie Miller, investigadora principal de Boeing. «Otros usos podrían ser la inspección y el mantenimiento de naves espaciales y las operaciones de vehículos autónomos en otros cuerpos celestes. Los resultados también respaldan mejoras en las tecnologías robóticas para entornos hostiles y peligrosos en la Tierra».

Marc Elmotti, líder del proyecto CSIRO, con instrumentos MRS y el robot Astrobee listos para las pruebas finales previas al vuelo. Crédito: NASA

Colocación de partículas

el Suspensión de corona de nanopartículas La investigación investiga cómo interactúan las nanopartículas y micropartículas dentro de un campo eléctrico. Un proceso llamado corona de nanopartículas utiliza nanopartículas cargadas para permitir disposiciones de partículas finas que mejoran la eficiencia de las células solares de puntos cuánticos, según Stuart J. Williams, investigador principal del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Louisville.

Los puntos cuánticos son pequeñas bolas de material semiconductor que tienen la capacidad de convertir la luz solar en energía de manera más eficiente. Realizar estas operaciones en microgravedad proporciona información sobre la relación entre forma, carga, concentración e interacción entre partículas.

Esta investigación cuenta con el apoyo del Programa para Estimular la Investigación Competitiva (EPSCoR) de la NASA, que colabora con el gobierno, la educación superior y la industria en proyectos para mejorar la infraestructura de investigación, las capacidades de I+D y la competitividad.

Un estudiante ensambla un microscopio y una placa de pruebas líquida para la carga útil de la suspensión de halo de nanopartículas. Esta carga útil prueba el ensamblaje controlado de nanopartículas en una solución de circonio y sílice recubierta con dióxido de titanio. La demostración eficiente podría conducir a aplicaciones en una tecnología mejorada de generación de células solares conocida como síntesis solar de puntos cuánticos. Crédito: Universidad de Louisville