Per quasi 20 anni, la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è stata un singolare laboratorio per migliaia di scienziati, studenti, e startup in tutto il mondo, che hanno avuto accesso all'ambiente di microgravità della stazione per testare l'impatto dell'essere nello spazio su tutto, dalle cellule tumorali e i tessuti umani alle zucchine e ai semi d'orzo, per non parlare di una miriade di organismi viventi tra cui i platelminti, formiche, gechi, e calamari bobtail.

Infatti, la ISS "ha operato come bastione della cooperazione internazionale e un banco di prova unico per la ricerca sulla microgravità, " scrivono gli ingegneri del MIT in un documento che hanno presentato l'8 marzo alla Conferenza aerospaziale IEEE in Montana. Ma l'ISS alla fine sarà ritirata nella sua forma attuale. La NASA si sta preparando a trasferire il focus delle sue attività di volo spaziale umano sulla Luna, ei partner internazionali che gestiscono l'ISS stanno discutendo su come uscire dall'attuale modello operativo.

Mentre la NASA esplora le opzioni per le entità commerciali per gestire piattaforme di ricerca in orbita attorno alla Terra, e mentre altri enti pubblici e privati ​​considerano progetti alternativi per le strutture di microgravità, il team del MIT afferma che è importante mantenere l'accesso a prezzi accessibili a tali strutture in prima linea in queste discussioni. Nella loro carta, i ricercatori sostengono che gli scienziati di qualsiasi paese dovrebbero essere in grado di partecipare alla ricerca sulla microgravità.

Verso quel fine, il team ha sviluppato uno strumento per valutare l'accessibilità di vari "modelli di governance, " come le strutture controllate principalmente da governi o enti privati, o una miscela di entrambi.

Il MIT News si è confrontato con i ricercatori sul futuro della ricerca sulla microgravità e su come l'apertura può guidare l'innovazione e la collaborazione nello spazio. Christine Joseph è una studentessa laureata presso il Dipartimento di aeronautica e astronautica del MIT e il programma Technology and Policy. Danielle Wood è l'assistente allo sviluppo della carriera di Benesse Corporation per la ricerca nell'educazione all'interno del programma del MIT in Media Arts and Sciences e nominata congiuntamente presso il Dipartimento di aeronautica e astronautica. È anche fondatrice dello Space Enabled Research Group all'interno del MIT Media Lab, la cui missione è far avanzare la giustizia nei complessi sistemi della Terra utilizzando progetti abilitati dallo spazio.

D:Perché l'accesso a prezzi accessibili è importante, in particolare per la ricerca sulla microgravità spaziale?

Wood:La partecipazione alla ricerca sulla microgravità spaziale dovrebbe essere un'opportunità aperta ai ricercatori di ogni nazione perché lo spazio è un bene comune globale che non appartiene a una singola nazione. Come affermato nel Trattato sullo spazio extraatmosferico, ratificato da oltre 100 paesi, "l'esplorazione e l'uso dello spazio esterno ... devono essere effettuati a beneficio e nell'interesse di tutti i paesi ... e devono essere di competenza di tutta l'umanità".

Gli studi nell'ambiente di microgravità portano nuove conoscenze sul corpo umano, impianti, animali, materiali, fisica, produzione, e medicinali. Questa conoscenza può contribuire allo sviluppo sostenibile quando viene tradotta in applicazioni basate sulla Terra, come quando la conoscenza delle routine di esercizio degli astronauti informa le procedure di recupero per i pazienti che affrontano lunghi periodi di riposo a letto, o quando gli esperimenti sulla fisica della combustione producono risultati che possono migliorare la sicurezza antincendio sulla Terra.

Quando una più ampia varietà di ricercatori di tutto il mondo partecipa alla ricerca sulla microgravità, la comunità scientifica beneficia della più ampia gamma di risultati della ricerca. La partecipazione alla ricerca sulla microgravità aiuta anche i paesi che non hanno ancora esperienza nello spazio a costruire capacità locali per progettare e gestire esperimenti basati sullo spazio.

D:In che modo il tuo nuovo strumento valuta l'accessibilità alle strutture di ricerca sulla microgravità?

Joseph:Proponiamo che l'accessibilità possa essere misurata utilizzando le metriche dell'apertura economica e amministrativa. L'apertura economica si basa sui costi finanziari pagati dai ricercatori per svolgere tutte le attività coinvolte nel completamento di un progetto di ricerca sulla microgravità. Ciò include i costi associati alla progettazione di un esperimento, ingegnerizzandolo per essere sicuro e funzionale, lanciandolo nello spazio, accedere a una struttura che fornisce il controllo ambientale, dati e potenza, l'esecuzione dell'esperimento, e possibilmente riportarlo sulla Terra.

L'apertura amministrativa si riferisce al tipo di gatekeeping che determina direttamente e indirettamente chi può partecipare. Per esempio, oggi le procedure amministrative influenzano l'accesso a seconda della nazionalità o del tipo di organizzazione da cui proviene l'utente e del tipo di attività di microgravità che sta cercando. Mappiamo le future strutture di ricerca sulla microgravità e le loro politiche di governance lungo queste dimensioni di apertura economica e amministrativa. Utilizzando questi due parametri, possiamo valutare l'accessibilità complessiva di un futuro mercato per la ricerca sulla microgravità.

Wood:Il nostro obiettivo è incoraggiare un dialogo sul valore di fornire accesso a questo ambiente di ricerca unico. Molte parti interessate:governi, aziende, organizzazioni internazionali:possono influenzare le regole che determinano chi invia la ricerca sulla microgravità nello spazio dopo il ritiro della Stazione Spaziale Internazionale. Finora, il mondo non ha sperimentato un mercato della ricerca in microgravità che è completamente guidato da forze commerciali con prezzi fissati da un mercato libero, perché i governi hanno sovvenzionato il costo dell'accesso alla ricerca come servizio pubblico. Questo lavoro evidenzia la necessità di valutare politiche future e proposte commerciali in base alle esigenze di coloro che oggi hanno meno accesso ed esperienza con la ricerca sulla microgravità.

D:Che tipo di struttura o struttura hai trovato, attraverso il tuo strumento, può fornire l'accesso più conveniente alla ricerca sulla microgravità, e cosa ci vorrà per lanciare un modello del genere?

Giuseppe:Anche se non è l'ideale, la nostra struttura attuale si è evoluta fino a diventare sorprendentemente accessibile. Facilitatori come l'Ufficio delle Nazioni Unite per gli affari spaziali aiutano a mediare l'accesso per le nazioni spaziali emergenti lavorando con alcune delle agenzie spaziali "custodi" che hanno costruito la ISS. Le società commerciali hanno anche iniziato a costruire e gestire i propri moduli collegati all'ISS a cui quasi tutti gli utenti possono acquistare l'accesso. L'ISS è diventato questo interessante conglomerato di pubblico, privato, commerciale, ed enti internazionali. Finora, nessuna delle altre proposte di stazioni spaziali in orbita terrestre bassa (fino a circa 2, 000 chilometri dalla superficie terrestre) sono sufficientemente maturi per determinare se avranno un livello di accessibilità simile a quello dell'ambiente attuale.

Però, possiamo sempre fare di meglio. La costruzione della ISS è stato il singolo progetto di costruzione più grande e costoso della storia umana e ha richiesto lo sforzo di molti paesi. Ci sono molte lezioni da trarre dallo sviluppo dell'ISS in termini di modelli tecnici e politici. Dobbiamo anche tenere conto delle aspettative delle società commerciali che parteciperanno all'emergente economia spaziale commerciale in orbita terrestre bassa.

Gli "spazi nello spazio" in cui operiamo si stanno evolvendo drammaticamente. Non è troppo presto per esaminare come le politiche e le decisioni di investimento modelleranno la natura dell'accessibilità per la ricerca sulla microgravità oltre la Stazione Spaziale Internazionale. Pensare all'accessibilità ora è importante per aiutare a garantire che la ricerca sulla microgravità rimanga la provincia di tutta l'umanità.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.