Decolla! Il 2 maggio il MIT ha fatto la sua ultima incursione nella ricerca nello spazio tramite sei payload della Media Lab Space Exploration Initiative, nascosto nel veicolo spaziale riutilizzabile New Shepard di Blue Origin decollato da una piattaforma di lancio nel Texas occidentale.

È stata anche la prima volta nella storia del Media Lab che progetti di ricerca interni sono stati lanciati nello spazio, per diversi minuti di microgravità sostenuta. I risultati di tale ricerca potrebbero avere grandi implicazioni per la produzione di semiconduttori, arte e telepresenza, architettura e agricoltura, tra l'altro.

"I progetti che stiamo testando operano in modo fondamentalmente diverso nella gravità terrestre rispetto a come funzionerebbero in condizioni di microgravità, " ha spiegato Ariel Ekblaw, il fondatore e capo della Space Exploration Initiative del Media Lab.

In precedenza, il Media Lab ha inviato progetti in microgravità a bordo dell'aereo utilizzato dalla NASA per addestrare gli astronauti, soprannominata affettuosamente "la cometa del vomito". Questi voli parabolici forniscono ripetuti intervalli di 15-30 secondi di quasi assenza di gravità. La capsula sperimentale New Shepard costerà in condizioni di microgravità molto più a lungo e attraverserà la linea di Karman (il confine formale dello "spazio") nel processo. Anche se potrebbe non sembrare molto tempo, è abbastanza per ottenere molto.

"La capsula in cui si svolge la ricerca attraversa lo spazio per tre minuti, che ci regala preziosi momenti di sostenuto, microgravità di alta qualità, " Ha detto Ekblaw. "Ciò offre l'opportunità di espandere i nostri esperimenti dai precedenti protocolli di volo parabolico, e testare anche ricerche completamente nuove."

A seconda dei risultati degli esperimenti fatti durante il volo di New Shepard, alcuni dei progetti subiranno ulteriori, ricerca a lungo termine a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, disse Ekblaw.

In questo viaggio, ha inviato strutture spaziali elettromagnetiche tassellate per l'esplorazione di riconfigurabili, Ambienti adattivi, altrimenti noto come TESSERAE, nello spazio. L'obiettivo finale di queste "piastrelle" esagonali e pentagonali potenziate da sensori è quello di autoassemblarsi autonomamente in strutture spaziali. Questi flessibili, moduli riconfigurabili possono quindi essere utilizzati per la costruzione di habitat, assemblaggio nello spazio di satelliti, o anche come infrastruttura per specchi parabolici. Ekblaw spera che TESSERAE un giorno supporterà basi di stazionamento in orbita per l'esplorazione umana della superficie della luna o di Marte, o consentire il turismo spaziale in orbita terrestre bassa.

Un prototipo precedente, volato su un volo parabolico nel novembre 2017, convalidato il concetto di ricerca struttura meccanica, disposizione della polarità dei magneti di legame, e il protocollo fisico di autoassemblaggio. Sul volo Blue Origin, Ekblaw sta testando una nuova rete di sensori incorporati nelle piastrelle, così come la loro architettura di comunicazione e gli aspetti di controllo della guida delle loro capacità di autoassemblaggio. "Stiamo testando se circoleranno autonomamente, trova i vicini giusti, e si uniscono magneticamente in microgravità per un robusto autoassemblaggio, "Ha detto Ekblaw.

Un altro esperimento a bordo di New Shepard ha combinato l'arte con il test di uno strumento per la futura esplorazione dello spazio, attraversando la microgravità con la mobilità aumentata. Distanza vivente, un'opera d'arte concepita dal curatore artistico della Space Exploration Initiative, Xin Liu, esplora la libertà di movimento attraverso un dente del giudizio, sì, hai letto bene!

Il dente ha viaggiato nello spazio trasportato da un dispositivo robotico chiamato EBIFA e racchiuso in un contenitore cristallino. Una volta che New Shepard è entrato nello spazio, il container si aprì ed EBIFA entrò in azione, tirare fuori i cavi con punte magnetiche per agganciarli a una superficie metallica. Il dente quindi fluttuava nello spazio con un'interferenza minima nell'ambiente a gravità praticamente zero.

"In questo viaggio, il dente divenne un'entità neonata nello spazio, il suo cristallino, corpo scultoreo e vita sostenuti da un sistema elettromeccanico, " Xin Liu ha scritto. "Ciascuno dei suoi movimenti senza peso è stato accuratamente calcolato su carta e modellato in un software di simulazione, come non ci può mai essere un vero test come questo sulla Terra."

Il pezzo si basa su un'opera d'arte performativa chiamata Orbit Weaver che Liu ha eseguito l'anno scorso durante un volo parabolico, dove era fisicamente legata a una corda di nylon che galleggiava liberamente e si attaccava alle superfici vicine. Orbit Weaver e Living Distance possono offrire spunti ai futuri esploratori dello spazio umano su come navigare al meglio in assenza di gravità.

Un pezzo di carboncino fece anche il viaggio nello spazio all'interno di una camera rivestita di carta da disegno, parte di un progetto ideato da Ani Liu, un'allieva di Media Lab. In microgravità, il carbone segnerà il suo corso all'interno della camera, segnando la carta mentre fluttua attraverso un arco molto al di sopra della Terra.

Quando la camera torna al Media Lab, il carbone unirà le forze con un robot KUKA che imiterà la traiettoria del carbone durante i tre minuti di inerzia in microgravità. Insieme, il carboncino e il robot diventeranno un'esposizione museale che fornisce una dimostrazione del movimento in microgravità a un vasto pubblico e illustra l'obiettivo dell'iniziativa di esplorazione spaziale di democratizzare l'accesso allo spazio e invitare il pubblico a impegnarsi nell'esplorazione dello spazio.

Harpreet Sareen, un altro allume di Media Lab, testato come si formano i cristalli in condizioni di microgravità, ricerca che potrebbe portare alla produzione di semiconduttori nello spazio.

I semiconduttori utilizzati nella tecnologia odierna richiedono cristalli con livelli estremamente elevati di purezza e forme perfette, ma la gravità interferisce con la crescita dei cristalli sulla Terra, con conseguenti difetti, stress da contatto, e altri difetti. Sareen e il suo collaboratore, Anna Garbier, ha creato un laboratorio di dimensioni nanometriche in una scatola un po' più piccola di un cartone di latte da mezzo gallone. La corrente elettrica che ha dato il via alla crescita dei cristalli durante i tre minuti in cui la capsula New Shepard era suborbitale è stata innescata dai comandi del razzo a bordo di Blue Origin.

I cristalli saranno valutati per potenziali applicazioni industriali, e hanno anche un futuro come installazione artistica:Floral Cosmonauts.

E poi ci sono le circa 40 api (si potrebbe dire "apionauts") che hanno compiuto il viaggio nello spazio per conto del gruppo Mediated Matter del Media Lab, che è interessato a vedere l'impatto che il viaggio spaziale ha su un'ape regina e il suo seguito. Due api regine che sono state inseminate in una struttura del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti in Louisiana sono andate nello spazio, ognuna con circa 20 api inservienti il ​​cui compito era nutrirla e aiutarla a controllare la sua temperatura corporea.

Le api viaggiavano attraverso due piccoli contenitori, capsule di supporto metabolico, in cui in precedenza avevano costruito strutture a nido d'ape. Questo design unico offre loro un ambiente familiare per il loro viaggio. Una fotocamera GoPro modificata, puntato nell'apposito contenitore che ospita le api, è stato inserito nella parte superiore della custodia per filmare gli insetti e registrare il loro comportamento durante il volo.

Tutto all'interno della valigetta è stato studiato per rendere il viaggio il più confortevole possibile per le api, fino a un minuscolo termoforo dorato che sarebbe entrato in azione se la temperatura fosse scesa troppo per il comfort di un'ape regina.

I ricercatori del gruppo Mediated Matter studieranno il comportamento delle api quando tornano sulla Terra e vengono reintrodotte in una colonia al Media Lab. Le regine deporranno le uova? Quelle uova si schiuderanno? E le api che sono state nello spazio possono continuare a produrre polline e miele una volta tornate sulla Terra? Queste sono tra le tante domande che il team si porrà.

"Attualmente non abbiamo alternative robotiche alle api per l'impollinazione di molte colture, " disse Ekblaw. "Se vogliamo coltivare su Marte, potremmo aver bisogno di portare le api con noi. Sapendo se possono sopravvivere a una missione, reintegrarsi nell'alveare, e prosperare dopo è fondamentale."

Come dimostrano questi progetti, la Space Exploration Initiative unisce ingegneri, scienziati, artisti, e designer attraverso un portafoglio di ricerca multiforme. Il team attende con impazienza una cadenza di lancio regolare e progredisce attraverso le pietre miliari della ricerca sulla microgravità:dai voli parabolici, per lanciare ulteriori opportunità con Blue Origin, alla Stazione Spaziale Internazionale e persino agli atterraggi lunari.

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.