Quando il razzo Falcon 9 verrà lanciato il 3 giugno, trasporterà migliaia di libbre di carico alla Stazione Spaziale Internazionale a bordo della 22a missione di servizi di rifornimento commerciale di SpaceX. Eppure gli ultimi cinque articoli da caricare peseranno meno di un grammo. Questi includono due specie vegetali e due animali insieme a uno studio microbico. Gli scienziati li esamineranno per capire meglio come preparare i futuri astronauti ai rigori dei viaggi spaziali a lunga distanza, oltre a sbloccare alcuni segreti che potrebbero giovare a tutta l'umanità sulla Terra.

Brevemente, i due esperimenti sugli animali e lo studio microbico consistono in:

Tracciamento microbico-3

Un'indagine che esamina come si comportano i microbi in un ambiente a bassa gravità e se ciò influisce sulla loro capacità di causare malattie e modifica la loro resistenza agli antibiotici.

Comprensione della microgravità nelle interazioni animale-microbo

Animali e microbi hanno sempre instaurato relazioni simbiotiche, dove l'uno aiuta l'altro. Il ruolo della gravità nel plasmare queste semplici interazioni non è ben compreso, però, e la microgravità sulla stazione spaziale darà agli scienziati l'opportunità di migliorare la loro comprensione, in questo caso studiando il legame tra un minuscolo calamaro bobtail, Euprymna scolopi, e un amico batterico che lo fa brillare al buio, Vibrio fischeri.

Usare gli orsi d'acqua per identificare le contromisure biologiche allo stress durante i voli spaziali multigenerazionali

Se pensavi che lo scarafaggio fosse il sopravvissuto più resistente del pianeta, pensa di nuovo. Il tardigrado, o orso d'acqua, è il gold standard utilizzato per studiare la sopravvivenza in ambienti estremi sulla Terra e nello spazio. Come sono in grado di farlo? Questo è ciò che gli scienziati indagheranno mentre cercano di identificare i geni che questo animale microscopico usa per adattarsi agli ambienti difficili.

I due esperimenti a base vegetale includono:

Esperimento avanzato sulle piante-07

I geni sono di nuovo di interesse per i biologi mentre esaminano come i cambiamenti nella gravità influenzano la regolazione dell'RNA di una pianta dell'espressione genica sia nelle radici che nei germogli della pianta.

Ricerca biologica in contenitori-24

Usando il crescione per testare la loro ipotesi, i ricercatori testeranno elementi specifici all'interno delle cellule vegetali per determinare quali vengono utilizzati per aiutare la pianta a percepire la gravità e come questi componenti intracellulari rispondono alla gravità.

La dottoressa Sharmila Bhattacharya è la scienziata del programma per la biologia spaziale nella divisione di scienze biologiche e fisiche della NASA. Si emoziona quando spiega i potenziali benefici di questi esperimenti non solo per il futuro dei viaggi spaziali, ma alle persone sulla Terra.

"A partire dall'esperimento microbico:in primo luogo, ci sono astronauti che trascorrono settimane a bordo della stazione spaziale e porteranno con sé un certo numero di batteri nei loro corpi. Di solito ci sono microbi presenti ovunque nella maggior parte degli ambienti sulla Terra e a bordo di veicoli spaziali nello spazio. La maggior parte di questi microbi sono benigni, ma alcuni hanno il potenziale per essere dannosi. Così, vogliamo imparare come trattare i membri dell'equipaggio se si ammalano, e per farlo, dobbiamo capire come si comportano questi batteri in condizioni di microgravità. Ad esempio, l'ambiente spaziale potrebbe aumentare o diminuire la loro resistenza agli antibiotici?

Allo stesso modo, vogliamo capire come gli organismi che sono simbionti con l'uomo reagiscono alla mancanza di gravità. Come cambierà la dinamica che normalmente vediamo sulla Terra?"

L'acqua porta, pure, catturare l'immaginazione del Dr. Bhattacharya.

"Essemplificano una 'sopravvivenza della specie più adatta'. Puoi esporli a temperature sotto lo zero o estremamente calde, e sopravvivono. Puoi disidratarli o esporli ad alte dosi di radiazioni, e sopravvivono. Com'è possibile? Studiando come agiscono i loro geni in un ambiente senza peso, questi orsi possono offrirci alcuni indizi biologici sulla loro resilienza, e questa ricerca, a sua volta, può aiutare a trovare modi per altri organismi biologici di resistere a condizioni estreme sulla Terra e nello spazio.

Con i due esperimenti sulle piante, ci stiamo sforzando di imparare quali elementi costitutivi usano per adattarsi a un ambiente diverso e più stressante. Ciò potrebbe potenzialmente portare non solo a una crescita più robusta di piante commestibili per i nostri astronauti, ma ci aiutano anche a sviluppare ceppi di piante in grado di resistere a cambiamenti climatici stressanti qui sulla Terra".

Alla fine, i molti benefici per le persone sulla Terra da questi cinque esperimenti biologici inizieranno oltre il pianeta stesso.