L'astronauta della NASA Anne McClain indossa l'hardware Circadian Rhythms, un sensore che monitora come cambia l'orologio biologico di un membro dell'equipaggio durante il volo spaziale. Credito:NASA
Il laboratorio europeo Columbus entra nel suo undicesimo anno nello spazio con operazioni costanti, alcuni aggiornamenti e diversi esperimenti in pieno svolgimento.
Il comportamento fisico delle particelle, liquidi e cellule in condizioni di microgravità è stato il fulcro delle attività dell'ESA sulla Stazione Spaziale Internazionale durante le prime settimane di febbraio.
I tre astronauti della spedizione 58 che vivono nello spazio hanno lavorato su esperimenti su come la percezione del tempo e i loro orologi biologici potrebbero cambiare nello spazio. In attesa dell'arrivo di tre nuovi membri dell'equipaggio il 14 marzo, il trio sta portando avanti una quantità significativa di scienza.
Liquidi nello spazio
L'esperimento di fluidica, o fluidodinamica nello spazio, osserva come i liquidi si muovono in assenza di gravità.
Per aiutare nella ricerca per saperne di più, gli astronauti hanno installato l'hardware nel laboratorio Columbus e hanno acceso una centrifuga in miniatura per avviare la quinta corsa scientifica di questo esperimento.
La gravità sulla Terra significa che il carburante si deposita sul fondo di un serbatoio di carburante, quindi è facile assicurarsi che venga utilizzata ogni goccia. Nello spazio, galleggianti di carburante, rendendo più difficile prevedere come si sposterà all'interno di un serbatoio di carburante.
Con Fluidica, i ricercatori sperano di capire la fisica sottostante di come i liquidi si muovono nello spazio in modo da poter migliorare il risparmio di carburante dei veicoli spaziali.
Nuova elettronica per Kubik
Una delle unità sperimentali più longeve in esecuzione sulla Stazione Spaziale ha ricevuto un aggiornamento all'inizio di questo mese. Due unità Kubik ora hanno una nuova elettronica che consentirà ai team scientifici a terra di teleoperare l'attrezzatura e controllare come funziona il sistema, nonché scaricare i dati con pochi clic.
Queste caratteristiche aiuteranno a mantenere operativo Kubik nel suo secondo decennio di ricerca spaziale. Kubik – dal russo per cubo – è un piccolo incubatore progettato per funzionare in modo autonomo e studiare campioni biologici in microgravità. Semi, cellule staminali, funghi e persino girini nuotatori sono stati ospitati in unità separate delle dimensioni di una scatola di fazzoletti.
Stabilità in orbita
Il Laboratorio di Scienza dei Fluidi, di stanza nel modulo Columbus, permette ai ricercatori di studiare come le schiume, emulsioni e materiali si comportano in assenza di gravità.
Scopri di più sull'esperimento di Fluidica, esplorando come si comportano i liquidi nello spazio. Credito:Agenzia spaziale europea
L'esperimento Soft Matter Dynamics ha studiato le schiume che sono difficili da studiare sulla Terra poiché la convezione destabilizza le schiume.
Lo studio delle schiume e delle emulsioni in assenza di gravità ha ampie applicazioni pratiche. Schiume metalliche solidificate, Per esempio, possono essere resistenti come i metalli solidi ma sono molto più leggeri, quindi sono utilizzati nella tecnologia e nella produzione aerospaziale avanzata, nonché nelle moderne auto di consumo.
L'esperimento dei granulari compatti, noto anche come CompGran, monitorato il comportamento dei grani di plastica fino al loro completo arresto. Le particelle granulari sono lontane dall'equilibrio e perdono energia quando si scontrano tra loro. Gli scienziati che stanno conducendo questa ricerca stanno esaminando i materiali granulari senza la rapida sedimentazione che si verifica sulla Terra poiché non sono influenzati dalle differenze di peso.
Ritmo spaziale e tempo
I nostri corpi sanno più o meno che ora del giorno è, facendoci venire sonno la notte. Gli astronauti sperimentano 16 albe e tramonti ogni giorno sulla Stazione Spaziale Internazionale mentre gira intorno alla Terra, rendendolo un luogo unico per studiare come reagiscono i loro orologi biologici.
L'astronauta dell'ESA Alexander Gerst è stato recentemente impegnato in una delle strutture del modulo Columbus in Europa. Il Fluid Science Laboratory misura la fluidodinamica in assenza di gravità. Gli scienziati sono interessati a come le schiume, emulsioni e materiali granulari – materiali facilmente deformabili da fluttuazioni termiche e forze esterne – si comportano senza gli effetti della gravità. Dopo 10 anni di servizio, era giunto il momento per il Laboratorio di scienze dei fluidi di rinnovarsi. Alexander ha installato una nuova unità di gestione video per registrare esperimenti per l'analisi sulla Terra. Ha anche installato lo strumento Soft Matter Dynamics, nella parte inferiore del Fluid Science Laboratory non allacciato in questa immagine. Credito:Agenzia spaziale europea/NASA
I voli spaziali di lunga durata probabilmente influenzano l'orologio interno negli esseri umani a causa dei cambiamenti della vita nel ciclo luce-buio che non corrisponde alle 24 ore di un giorno sulla Terra.
L'astronauta della NASA Anne McClain ha completato la sua terza sessione per l'esperimento Circadian Rhythms che sta studiando questo fenomeno. Per 36 ore, indossava due sensori legati alla fronte e al petto per monitorare la temperatura corporea. L'esperimento misurerà anche i suoi livelli di melatonina, un ormone legato al sonno.
Come parte dell'esperimento Percezione del tempo, Anne e l'astronauta dell'Agenzia spaziale canadese David Saint-Jacques hanno indossato un auricolare per bloccare i segnali visivi esterni e hanno misurato per quanto tempo un bersaglio visivo appare sullo schermo di un laptop. I loro tempi di reazione aiuteranno a capire perché e come la percezione del tempo viene alterata in orbita.
