Maandag zal een vrachtlevering aan het internationale ruimtestation ISS ouderwetse sextanten, E. colibacteria en lasers vervoeren die een temperatuur creëren die 10 miljard keer kouder is dan het vacuüm van de ruimte.
Deze ongebruikelijke wetenschappelijke experimenten zijn gepland om maandagochtend (21 mei) om 04:39 uur EDT (0839 GMT) te starten vanuit NASA's Wallops Flight Facility op Wallops Island, Virginia. Ze zullen de Antares-raket van het commerciële ruimtevaartbedrijf Orbital ATK lanceren, verpakt in het Cygnus-ruimtevaartuig van het bedrijf als onderdeel van 7.385 lbs. (3.350 kilogram) wetenschappelijke uitrusting, voedsel, kleding en andere benodigdheden voor de bemanning van het ruimtestation Expedition 55.
Deze missie, bekend als OA-9, wordt de negende Cygnus-bevoorradingsmissie van de Orbital ATK naar het ruimtestation. Orbital ATK had aanvankelijk als doel om de vlucht op zondag (20 mei) te lanceren. Het bedrijf stelde de vlucht echter uit naar maandag om tijd vrij te maken voor extra pre-lanceringscontroles en te wachten op beter lanceringsweer.
Het ruimtevaartuig wordt de S.S.J.R.Thompson genoemd naar J.R.Thompson, een late ruimtevaartmanager en NASA-directeur die met het Cygnus-ruimtevaartuig werkte en hielp de menselijke ruimtevaart te bevorderen. [Orbital ATK's Antares Rocket & Cygnus Explained (Infographic)]
De lancering in de vroege ochtend is zichtbaar langs de oostkust van de Verenigde Staten en u kunt deze hier online bekijken op Space.com, met dank aan NASA TV.
Aan boord van het vaartuig zal een experiment zijn van het Cold Atom Laboratory (CAL), een faciliteit voor natuurkundig onderzoek waarin wetenschappers de laagste temperaturen zullen onderzoeken die we in een laboratorium kunnen bereiken en hoe die temperaturen atomaire interacties beïnvloeden. Deze temperaturen zijn "als een tiende van een miljard van een graad boven het absolute nulpunt", zei Robert Shotwell, projectmanager bij CAL en ingenieur bij het Jet Propulsion Laboratory in Californië, tijdens een persconferentie op 10 mei.
CAL stuurt het ruimtestation een experimenteel natuurkundepakket met een "ijskist" -achtig compartiment gevuld met lasers en elektronica; het interieur zal een temperatuur kunnen bereiken die 10 miljard keer kouder is dan het vacuüm van de ruimte, volgens een NASA-verklaring. Binnen dit instrument gebruiken de onderzoekers laserkoelingstechnieken en magneten om atomen te vertragen totdat ze bijna volledig onbeweeglijk zijn.
Door deze ultrakoude atoomwolken in de microzwaartekrachtomgeving aan boord van het ruimtestation te bestuderen en te observeren hoe deze atomen op elkaar inwerken, zou CAL wetenschappers kunnen helpen een aantal van hun meest raadselachtige kwantumvragen te beantwoorden, aldus NASA-functionarissen.
Deze vrachtmissie zal ook 'ICE Cubes' bevatten, maar niet de kille variant die je je misschien voorstelt. Deze blokjes, verzonden als onderdeel van het International Commercial Experiment of ICE Cubes Service, zijn kleine, modulaire bakjes van ongeveer de grootte van magnetrons. Deze kubussen, netjes ingepast in een laboratoriumrek als onderdeel van een "plug-and-play" -model, zijn aangesloten op elektriciteits- en bewakingssystemen en bevatten elk een ander experiment.
Deze dienst is een samenwerking tussen de European Space Agency (ESA) en Space Application Services (SpaceAps). ICE Cubes variëren in grootte en zijn eenvoudig te bouwen, installeren en verwijderen. "Het idee is om elke organisatie of klant snelle, directe en betaalbare toegang tot ruimte te bieden voor onderzoek, technologie en onderwijs", zei Hilde Stenuit van SpaceAps in de verklaring.
ICE Cubes die in deze missie worden gestuurd, zullen een experiment bevatten dat zal onderzoeken hoe verschillende zaden ontkiemen en groeien onder verschillende unieke ruimtecondities, een experiment dat bekijkt hoe bacteriën kunnen worden gebruikt om methaan te maken in microzwaartekracht, en meer.
Er zal ook een ongebruikelijk low-tech item aan boord van het ruimtevaartuig zijn: een handheld sextant. Dit instrument, dat de hoekafstand tussen twee zichtbare objecten meet, is een aloude navigatiestap. Het traditionele, metalen gereedschap is van oudsher gebruikt voor nautische navigatie door zeilers op zee of om afstanden aan de nachtelijke hemel te meten.
Het Sextant-navigatieonderzoek zal het gebruik van handheld-sextanten testen voor noodnavigatie bij toekomstige deep-space-missies, aldus de NASA-verklaring. Naarmate bemande missies steeds verder van de aarde reizen, zullen de risico's toenemen. Als een bemanning zonder communicatie of voldoende computercapaciteit zou zitten, zou ze theoretisch een sextant kunnen gebruiken om de weg te vinden met behulp van de hoeken tussen de maan, planeten en sterren.
Omdat het instrument geen stroom of externe ondersteuning nodig heeft om te werken, kan het een eenvoudig maar levensreddend hulpmiddel zijn, aldus NASA-functionarissen.
Aan boord van het ruimtevaartuig komt ook Biomolecule Extraction and Sequencing Technology (BEST), die DNA- en RNA-sequencing zal gebruiken om microben aan boord van het ruimtestation te bestuderen en beter te begrijpen hoe ruimtevlucht zou kunnen bijdragen aan mutaties in deze soorten.
Met een swab-to-sequencer-proces kunnen astronauten het genoom van microben aan boord sequencen zonder eerst de organismen te hoeven kweken. Dit is een enorme stap voorwaarts, zoals eerder, "NASA's microbiologie vertrouwde op het kweken van de organismen", zei Sarah Wallace, een NASA-microbioloog en hoofdonderzoeker voor BEST, tijdens de persconferentie.
Nu de menselijke ruimtevlucht elke dag vordert, zullen dit werk wetenschappers in staat stellen beter te begrijpen hoe microscopische organismen, zoals bacteriën, reageren op de microzwaartekracht aan boord van het ruimtestation, zei Wallace. BEST zal ook sequencing in de ruimte bevorderen door directe RNA-sequencing uit te voeren.
Escherichia coli (E. coli), de bacterie die het best bekend staat om zijn vermogen om voedselvergiftiging bij mensen te veroorzaken, gaat ook naar het ruimtestation. Afgezien van het veroorzaken van gastro-intestinale problemen, kan een genetisch gemanipuleerde stam van E. coli ook isobutaan produceren. Deze E. Coli-stam is onschadelijk voor mensen, maar kan deze molecule produceren, die we gebruiken om alles te maken, van latex tot medische apparatuur en brandstofadditieven. In feite is isobutaan tegenwoordig een belangrijk onderdeel van de productie, aldus onderzoekers op de persconferentie.
Helaas wordt het materiaal voor productiedoeleinden voornamelijk geproduceerd uit fossiele brandstoffen en niet-hernieuwbare bronnen. Het productieproces van isobutaan is energie-intensief en vervuilend, zoals Brandon Briggs, assistent-professor aan de University of Alaska Anchorage, tijdens de conferentie besprak. Door E. coli genetisch te manipuleren om isobutaan te produceren en een aantal hiervan de ruimte in te sturen, kunnen onderzoekers onderzoeken welke omgevingen ideaal zijn voor de productie van isobutaan in deze microben.
Bovendien zal het ruimtevaartuig NASA's continue vloeistof-vloeistofscheiding vervoeren in Microgravity-onderzoek dat het vloeistof-vloeistofscheidingssysteem van het bedrijf Zaiput Flow Technologies zal gebruiken. Terwijl vloeistofscheiding hier op aarde typisch afhankelijk is van de zwaartekracht, gebruikt deze scheider oppervlaktekrachten onafhankelijk van de zwaartekracht, zoals oppervlaktespanning. Het systeem wordt getest in de microzwaartekrachtomgeving van het ruimtestation, waar de zwaartekracht kan worden verwijderd en ze kunnen zien of alleen oppervlaktespanning kan worden gebruikt als vloeistofscheider.
Dit stelt onderzoekers in staat om de prestaties van het systeem te verbeteren, aldus Andrea Adamo, oprichter en CEO van Zaiput Flow Technologies, tijdens de persconferentie. Adamo merkte ook op de persconferentie op dat dit systeem ooit zou kunnen worden gebruikt om chemische synthese in de ruimte mogelijk te maken.
Opmerking van de uitgever: Dit verhaal, oorspronkelijk geplaatst om 7.00 uur EDT, is bijgewerkt met details over de opstartvertraging van Orbital ATK. De lancering is nu gepland voor maandag 21 mei.
