Il 9 marzo, 2020, un cargo spaziale Dragon è arrivato alla Stazione Spaziale Internazionale trasportando dozzine di esperimenti scientifici come parte della ventesima missione di rifornimento cargo di SpaceX. Ora, Il drago torna a casa. Il 7 aprile, è programmato per sganciarsi dalla stazione, portando campioni, hardware e dati dalle indagini completate tornano sulla Terra durante il viaggio di ritorno.

Ecco i dettagli su alcune delle indagini che tornano sul campo per ulteriori analisi e resoconti dei risultati.

Generazione di un pasto nutrizionale

Pianificare modi per fornire cibo per una missione pluriennale sulla Luna o su Marte mantenendo gli astronauti in salute durante il lungo viaggio potrebbe richiedere la produzione di cibo fresco e sostanze nutritive nello spazio. BioNutrients dimostra una tecnologia che consente la produzione su richiesta dei nutrienti necessari durante le missioni spaziali di lunga durata.

Il processo utilizza microbi, come il lievito di birra, espressamente progettato per produrre nutrienti freschi per il consumo umano a partire da mezzi secchi in polvere - cibo per il lievito - e acqua. I nutrienti freschi possono integrare le potenziali perdite di vitamine dal cibo che viene conservato per periodi molto lunghi. Nel quinquennio della manifestazione, gli astronauti attivano in modo intermittente pacchetti appositamente progettati contenenti il ​​lievito o altri microrganismi, in futuro e il loro cibo. Scaldano le buste per due giorni per permettere al lievito di fare il suo lavoro, crescere e produrre i nutrienti desiderati, e poi congelarli per tornare sulla Terra per l'analisi. Questi test consentiranno agli scienziati di verificare per quanto tempo il loro lievito appositamente progettato può essere conservato sullo scaffale ed essere ancora in grado di sfornare nutrienti freschi di cui gli esseri umani hanno bisogno per rimanere in salute nello spazio. Alcuni campioni torneranno su questa capsula SpaceX Dragon. Sebbene progettato per lo spazio, questo sistema potrebbe anche aiutare a fornire nutrimento alle persone in aree remote del nostro pianeta.

Verso la stampa di organi umani nello spazio

Stampa biologica del minuscolo, strutture complesse che si trovano all'interno degli organi umani, come capillari, si è dimostrato difficile nella gravità terrestre. Sotto la gravità terrestre, una prima impalcatura, o struttura di supporto, è necessario per formare la forma desiderata del tessuto. La BioFabrication Facility (BFF) tenta di compiere i primi passi verso la stampa di organi e tessuti umani in condizioni di microgravità utilizzando strati ultrasottili di bioinchiostro che possono essere diverse volte più piccoli della larghezza di un capello umano. Questa ricerca fa parte di un piano a lungo termine per produrre interi organi umani nello spazio utilizzando raffinate tecniche di stampa biologica 3D.

Lanciato per stazionare a luglio 2019 sul diciottesimo volo di rifornimento cargo SpaceX, la struttura ora torna sulla Terra. Secondo il presidente e CEO di Techshot John Vellinger, la struttura ha dimostrato funzionalità di base. Il team sta riportando la struttura sulla Terra per effettuare aggiornamenti che consentiranno un utilizzo ad alto rendimento quando tornerà alla stazione spaziale.

Aiutare il cuore

Lo studio Engineered Heart Tissues esamina come funziona il tessuto cardiaco umano nello spazio. Utilizza tessuti 3D unici realizzati da cellule cardiache derivate da cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo (hiPSC), cellule staminali essenzialmente adulte. I tessuti cardiaci ingegnerizzati, o EHT, sono strutture 3D complesse, ciascuno delle dimensioni di pochi chicchi di riso. Queste strutture sono più simili ai tessuti del corpo rispetto alle colture cellulari piatte in una capsula di Petri o a quelle che galleggiano in una boccetta di liquido.

I ricercatori si aspettano differenze significative nella funzione, struttura ed espressione genica tra gli EHT in microgravità e quelli a terra. Comprendere queste differenze potrebbe aiutarli a trovare modi per prevenire o mitigare i cambiamenti problematici nelle future missioni di lunga durata. L'hardware sviluppato per l'esperimento ha anche creato avanzati, tecnologia più efficiente e più conveniente per l'uso sulla Terra. I ricercatori stanno riportando alcuni EHT sulla Terra per vedere se si riprendono dai cambiamenti che si pensa avvengano in condizioni di microgravità.

Festival del biofilm

Campioni dall'indagine Space Biofilms, che esamina le specie microbiche e la loro formazione di biofilm, stanno tornando su Dragon. I biofilm sono raccolte di uno o più tipi di microrganismi, inclusi batteri, funghi e protisti, che crescono sulle superfici bagnate. Nella navicella spaziale, la formazione di biofilm può causare malfunzionamenti delle apparecchiature e malattie umane, e potrebbe rappresentare un serio problema per le future missioni spaziali umane a lungo termine. Un migliore controllo dei biofilm può aiutare a mantenere la navicella spaziale con equipaggio e proteggere la salute e la sicurezza dei membri dell'equipaggio, nonché aiutare a prevenire l'introduzione di microbi terrestri nei corpi planetari su cui atterrano gli umani.

Esame della formazione di amiloide in microgravità

L'indagine Ring Sheared Drop sfrutta il fatto che i fluidi galleggiano in condizioni di microgravità, consentendo ai ricercatori di esaminare la formazione di fibrille amiloidi in liquidi tenuti insieme dalla tensione superficiale piuttosto che da un contenitore. Gli amiloidi sono depositi fibrosi anormali che si trovano in organi e tessuti e sono associati a condizioni neurodegenerative come il morbo di Alzheimer. Queste proteine ​​possono denaturare o perdere proprietà caratteristiche e precipitare, o uscire dalla soluzione. Man mano che si accumulano nel tempo, possono disturbare la sana funzione di tessuti e organi. I risultati di questo esperimento potrebbero contribuire a una migliore comprensione e ai trattamenti per queste malattie neurodegenerative. Anche i dati sul flusso di liquidi senza le complicazioni associate alle pareti solide potrebbero contribuire allo sviluppo di materiali avanzati. I campioni di questo esperimento stanno tornando su Dragon.