De Antares-raket en Cygnus-capsule die op 9 februari 2020 op weg was naar het internationale ruimtestation ISS, werd verhoogd tot verticale positie op een lanceerplatform bij NASA's Wallops Flight Facility in Virginia.
(Afbeelding: © NASA / Aubrey Gemignani)
NASA lanceert zondag (9 februari) een schare bemanningsvoorraden en wetenschappelijke vracht naar het International Space Station vanuit de Wallops Flight Facility van NASA in Virginia.
Bovenop een Antares-raket zal een Northrop Grumman Cygnus-vrachtruimtevaartuig worden geplaatst, en de binnenkant zal bijna 8.000 lbs bedragen. (3.600 kilogram) voorraden en hardware. De capsule zal voorraden brengen voor de bemanning die momenteel op het ruimtestation woont.
Ook aan boord van het ruimtevaartuig zullen verschillende experimenten en onderzoeksapparatuur zijn. Deze zullen onderzoeken ondersteunen over onder meer weefsel- en celculturen en biobrandstoffen.
In foto's: Antares raket lanceert Cygnus NG-12 vrachtschip naar ruimtestation
Mobiel biologielab
Een nieuw miniatuurbiologielab gaat naar het ruimtestation op de Cygnus-capsule. Het systeem, ook wel Mobile SpaceLab genoemd, is een technologie-demonstratieproject waarvan wetenschappers hopen dat het een nieuwe manier kan demonstreren om experimenten in een baan om de aarde uit te voeren. Dat komt omdat Mobile SpaceLab een weefsel- en celcultuurfaciliteit is die is ontworpen om autonoom te functioneren, waarbij een experiment tot een maand wordt uitgevoerd zonder kostbare astronautentijd te gebruiken.
Het Mobile SpaceLab is ontwikkeld door HNu Photonics, een in Hawaï gevestigd ingenieursbureau, en biedt onderzoekers een snel, geautomatiseerd platform voor het uitvoeren van geavanceerde biologische experimenten in microzwaartekracht. De faciliteit wordt op afstand bediend door bemanningen op de grond en dankzij de automatisering kunnen onderzoekers cellulaire functies observeren met een techniek die microscopie wordt genoemd.
De mogelijkheid om celculturen in microzwaartekracht te observeren, zal de onderzoekers realtime gegevens opleveren over hoe weefsels zich in de ruimte gedragen. Microzwaartekracht bootst beter na hoe een cel zich gedraagt in het menselijk lichaam dan welke kunstmatige omgeving dan ook op de grond.
Tijdens deze eerste missie stuurt het team neuroblastomacellen - een soort zenuwcelkanker. Het experiment zal met name bestuderen hoe cellen rijpen, wat biologen cellulaire differentiatie noemen, en hoe microzwaartekracht dat proces beïnvloedt.
"Zwaartekracht is een fundamentele kracht waaraan we allemaal hier op aarde worden onderworpen", zei Devin Ridgley, hoofdwetenschapper bij Schorpioen-V, tijdens een NASA-persconferentie op 29 januari. "Het kan een drastisch effect hebben op hoe een cel differentieert, wat de cellulaire organisatie en communicatie beïnvloedt en kan leiden tot cognitieve achteruitgang. " Hij voegde eraan toe dat het experiment wetenschappers kan helpen de effecten van ruimtevaart op de hersenen beter te begrijpen.
Bacteriën in de ruimte
Een team van de Universiteit van Alaska stuurt een batch genetisch gemanipuleerde E. coli-bacteriën naar het ruimtestation. Hier op aarde kunnen de organismen een verbinding produceren die isobuteen wordt genoemd, een voorloper van plastic en rubber en op zichzelf kan worden gebruikt als biobrandstof.
Deze bacteriën kunnen isobuteen produceren door zich te voeden met afvalwater, mest en de rommel die overblijft van maïsoogsten. Het gebruik van bacteriën om het materiaal te maken, zou dus een sterk contrast vormen met de huidige methoden voor het maken van isobuteen, waarvoor hoogenergetische chemische reacties en petroleumzware ingrediënten nodig zijn.
Maar de bacteriën maken slechts zeer kleine hoeveelheden van de verbinding, dus onderzoekers willen identificeren hoe de organismen isobuteen produceren, in de hoop de productiesnelheid genetisch te verhogen. Om beter te begrijpen hoe dit proces werkt, zullen de onderzoekers kijken naar een groep genetisch verbeterde E. coli en bestuderen hoe effectief de bacteriën isobuteen produceren in vergelijking met hun terrestrische tegenhangers.
De metabole activiteit van de bacteriën verandert in microzwaartekracht, dus proberen de onderzoekers te testen of de bacteriën meer of minder isobuteen maken in de ruimte. Als de wetenschappers begrijpen hoe de bacteriën isobuteen produceren, kunnen ze bacteriën genetisch manipuleren die efficiënter zijn, waardoor er minder energie-intensieve, chemische processen nodig zijn. Dit zal uiteindelijk de milieuvervuiling verminderen, aldus de onderzoekers.
Botverlies in de ruimte
Miljoenen Amerikanen verliezen elk jaar botmassa als gevolg van een onbalans in botremodellering, wanneer het lichaam niet zo snel nieuw bot aanmaakt als het ouder bot absorbeert. De ziekte, osteopenie genaamd, is het begin van osteoporose. Onze botten hebben een proces waardoor ze van nature botmateriaal vormen en oplossen, maar soms loopt dit proces uit de hand.
Onevenwichtigheden kunnen optreden wanneer het lichaam gestrest is, zoals wat er gebeurt bij microzwaartekracht. Wetenschappers willen het ruimtestation dus gebruiken om behandelingen te ontwikkelen om deze effecten te verminderen, zowel op aarde als in de ruimte.
"Astronauten verliezen 1 tot 2,5% van hun botmassa per maand", zei Louis Kidder, een botbioloog aan de Universiteit van Minnesota en mede-onderzoeker van het project, tijdens de persconferentie. 'Bij osteoporose duurt dat een jaar.'
Hij voegde eraan toe dat de microzwaartekrachtomgeving van het ruimtestation een beter begrip geeft van hoe botcellen reageren op verschillende hoeveelheden zwaartekracht. De groep zal osteoblasten (botcellen) opsturen om te bestuderen hoe ze reageren op microzwaartekracht, en dat resultaat te vergelijken met het gedrag van een groep op de grond.
De op de grond gebaseerde cellen bevinden zich in een magnetisch levitatie-apparaat dat de ruimtecondities zal simuleren. Als het een effectieve simulator blijkt te zijn, zou het onderzoekers hier op aarde kunnen helpen om botverlies beter te begrijpen en hen in staat te stellen meer therapieën te ontwikkelen om verlies te verminderen - zonder dat een raket nodig is.
"Het verlies van bot in microzwaartekracht wordt versneld in vergelijking met de aarde", zei Bruce Hammer, een radioloog aan de Universiteit van Minnesota en mede-onderzoeker van het project, tijdens de persconferentie. 'Met dit [experiment] kunnen we kijken naar de mechanismen en mogelijke therapieën.'
Meer wetenschap
Dat is slechts een greep uit de onderzoeken die aan boord van Cygnus worden gestart. Een nieuw experiment voor plantengroei zal kijken hoe cowpeas, ook wel bekend als erwten met zwarte ogen, en gewone bonen groeien in microzwaartekracht, als onderdeel van NASA's voortdurende inspanningen om voedsel in de ruimte te verbouwen.
Een andere nieuwe studie zal testen hoe straling en microzwaartekracht de relatie van een virus en de bacterie die het infecteert beïnvloeden. De onderzoekers hopen dat deze studie tot nieuwe antibacteriële behandelingen zal leiden.
Cygnus zal ook een nieuw vuurexperiment uitvoeren, genaamd Saffire IV, dat zal onderzoeken hoe vlammen groeien en reageren onder verschillende drukken en zuurstofconcentraties. Eerdere herhalingen van dit experiment hebben gekeken naar hoe vlammen zich verspreiden over specifieke materialen die waarschijnlijk op een ruimtevaartuig zouden worden gevonden. Dit experiment gaat nog een stap verder door het testen van de brandbaarheid bij lagere drukken en hogere zuurstofconcentraties, om zo goed mogelijk de ruimtecondities na te bootsen. Het experiment zal ook methoden testen om branden te detecteren en de nasleep ervan op te ruimen.
Dit is de tweede Cygnus-vlucht onder Northrop Grumman's Commercial Resupply Services 2-contract en is de eerste vrachtaflevering aan het ruimtestation dit jaar. Je kunt de lancering hier op Space.com zondag (9 februari) bekijken, met ontploffing gericht om 17:39 uur. EST (2239 GMT).
- Stralingsexperiment, koekjesoven en meer op weg naar het ruimtestation op het Cygnus-vrachtschip
- Antares-raket lanceert Cygnus-vrachtschip op marathonmissie voor NASA
- Dit NASA-experiment toont veelbelovend voor boerderijvers voedsel in de ruimte
