La 23a missione di servizi di rifornimento cargo SpaceX che porta ricerca scientifica e dimostrazioni tecnologiche alla Stazione spaziale internazionale dovrebbe essere lanciata alla fine di agosto dal Kennedy Space Center della NASA in Florida. Gli esperimenti a bordo includono un'indagine sulla protezione della salute delle ossa con sottoprodotti botanici, testare un modo per monitorare la salute degli occhi dell'equipaggio, dimostrando una migliore destrezza dei robot, esporre i materiali da costruzione al duro ambiente dello spazio, mitigare lo stress nelle piante, e altro ancora.

I punti salienti dei carichi utili in questa missione di rifornimento includono:

Costruire ossa con sottoprodotti

READI FP valuta gli effetti della microgravità e delle radiazioni spaziali sulla crescita del tessuto osseo e verifica se i metaboliti bioattivi, sostanze come gli antiossidanti che si formano quando il cibo viene scomposto, potrebbe proteggere le ossa durante il volo spaziale. I metaboliti testati provengono da estratti vegetali generati come scarti nella produzione del vino.

Proteggere la salute dei membri dell'equipaggio dagli effetti della microgravità è fondamentale per il successo delle future missioni spaziali di lunga durata. Questo studio potrebbe migliorare la comprensione dei cambiamenti fisici che causano la perdita ossea e identificare potenziali contromisure. Questa intuizione potrebbe anche contribuire alla prevenzione e al trattamento della perdita ossea sulla Terra, soprattutto nelle donne in post-menopausa. L'approvvigionamento di metaboliti da materiali che altrimenti diventerebbero rifiuti è un ulteriore vantaggio.

Tenendo d'occhio gli occhi

Diagnostica retinica verifica se un piccolo, dispositivo basato sulla luce può catturare immagini della retina degli astronauti per documentare la progressione dei problemi di vista noti come sindrome neuro-oculare associata allo spazio (SANS). Il dispositivo utilizza una lente disponibile in commercio approvata per l'uso clinico di routine ed è leggero, mobile, e non invasivo. Video e immagini possono essere scaricati per testare e addestrare modelli per rilevare segni comuni di SANS negli astronauti. L'indagine è sponsorizzata dall'ESA (Agenzia spaziale europea) con l'Istituto di medicina spaziale del Centro aerospaziale tedesco (DLR) e il Centro astronautico europeo (EAC).

"SANS è presente in oltre i due terzi degli astronauti e si pensa che sia associato a un'esposizione di lunga durata (30 giorni o più) alla microgravità, " ha detto il ricercatore principale Juergen Drescher di DLR. "Attualmente, i problemi visivi che possono manifestarsi da SANS sono mitigati fornendo occhiali o lenti a contatto ai membri dell'equipaggio. Le missioni pluriennali su Marte possono peggiorare questi sintomi, e c'è bisogno di un dispositivo mobile per la diagnostica dell'immagine retinica. Mentre sviluppato per lo spazio, questa tecnologia mobile ha il potenziale per fornire diagnostica in ambienti remoti ed estremi sulla Terra a costi ridotti. Dispositivi diagnostici biomedici mobili come questi probabilmente emergeranno sia come facilitatore dell'esplorazione umana dello spazio profondo sia come modello sostenibile per l'assistenza sanitaria sulla Terra".

Aiutanti robotici

Nanoracks-GITAI Robotic Arm dimostra la versatilità e la destrezza in condizioni di microgravità di un robot progettato da GITAI Japan Inc. I risultati potrebbero supportare lo sviluppo del lavoro robotico per supportare le attività e i compiti dell'equipaggio, oltre all'assistenza, assemblea, e le attività di produzione mentre sono in orbita. Il supporto robotico potrebbe ridurre i costi e migliorare la sicurezza dell'equipaggio facendo svolgere ai robot compiti che potrebbero esporre i membri dell'equipaggio a rischi. La tecnologia ha anche applicazioni in ambienti estremi e potenzialmente pericolosi sulla Terra, compresi i soccorsi in caso di calamità, scavi in ​​acque profonde, e la manutenzione delle centrali nucleari. L'esperimento sarà condotto in un ambiente pressurizzato all'interno del Bishop Airlock, la prima camera di equilibrio commerciale della stazione spaziale.

"Questa dimostrazione tecnologica ha lo scopo di mostrare al mondo che le capacità necessarie per l'automazione nello spazio sono finalmente disponibili, " ha dichiarato Toyotaka Kozuki, chief technology officer dell'azienda. "Fornisce una fonte di lavoro economica e più sicura nello spazio, aprendo la porta alla vera commercializzazione dello spazio."

Mettere alla prova i materiali

MISSE-15 NASA è una di una serie di indagini MISSE che testano come l'ambiente spaziale influenzi le prestazioni e la durata di materiali e componenti specifici. Questi test forniscono approfondimenti che supportano lo sviluppo di materiali migliori per futuri veicoli spaziali, tute spaziali, strutture planetarie, e altri componenti necessari per l'esplorazione dello spazio. Testare i materiali nello spazio ha il potenziale per accelerare significativamente il loro sviluppo. I materiali in grado di resistere allo spazio hanno anche potenziali applicazioni in ambienti difficili sulla Terra e per una migliore protezione dalle radiazioni, migliori celle solari, e cemento più resistente. Alpha Space fornisce il laboratorio MISSE-FF che ospita queste indagini.

"MISSE-15 include prove di calcestruzzo, materiali per veicoli spaziali, compositi in fibra di vetro, celle solari a film sottile, materiali di protezione dalle radiazioni, un microchip ottico, polimeri stampati in 3D, e altro ancora, " ha dichiarato l'ingegnere del progetto Misse Ian Karcher. "Inoltre, la disponibilità di questa piattaforma per lo sviluppo della tecnologia commerciale contribuisce alla continua commercializzazione dello spazio e allo sviluppo di nuove tecnologie spaziali."

Aiutare le piante ad affrontare lo stress

Le piante cresciute in condizioni di microgravità in genere mostrano segni di stress. APEX-08 esamina il ruolo di composti noti come poliammine nella risposta del crescione di acaro allo stress da microgravità. Poiché l'espressione dei geni coinvolti nel metabolismo delle poliammine rimane la stessa nello spazio come a terra, le piante non sembrano utilizzare le poliammine per rispondere allo stress in condizioni di microgravità. APEX-08 tenta di progettare un modo per farlo. I risultati potrebbero aiutare a identificare obiettivi chiave per l'ingegneria genetica delle piante più adatte alla microgravità.

"Sulla terra, le poliammine hanno dimostrato di contribuire in modo significativo alla mitigazione di molteplici stress ambientali nelle piante, " ha detto il ricercatore principale Patrick Masson, professore all'Università del Wisconsin-Madison. "Alterare il metabolismo di una poliammina per mitigare lo stress della microgravità potrebbe avere un impatto sulla nostra capacità di utilizzare le piante come componenti chiave dei sistemi di supporto vitale biorigenerativo nelle missioni di esplorazione spaziale a lungo termine. Potrebbe anche migliorare la nostra comprensione dei meccanismi molecolari che consentire alle piante di rispondere allo stress ambientale generale sulla Terra, con ripercussioni sull'agricoltura, orticoltura, e forestale».

Consegna del farmaco più facile, Le ragazze scout inviano la scienza nello spazio

La Faraday Research Facility è una struttura di ricerca multiuso che utilizza i rack EXPRESS della stazione spaziale. In questo primo volo, la struttura ospita un esperimento dello Houston Methodist Research Institute e due collaborazioni STEM, tra cui "Fare spazio alle ragazze" con le ragazze scout di Citrus Council.

"La struttura di ricerca ProXopS Faraday, sviluppato in collaborazione con L2 Solutions Inc., è progettato per funzionare a distanza e fornire un ambiente controllato per l'alimentazione, comando e controllo, risposte telemetriche, e garanzia di sicurezza per gli esperimenti di microgravità, "ha detto Chad Brinkley, presidente di ProXopS LLC e L2 Solution Inc. "Un ulteriore vantaggio della struttura è che gli esperimenti tornano sul campo per la valutazione".

Faraday-NICE testa un impianto impiantabile, sistema di somministrazione di farmaci telecomandato che utilizza contenitori sigillati di soluzione salina come soggetti di prova sostitutivi. Il dispositivo potrebbe fornire un'alternativa a ingombranti, pompe per infusione ingombranti, un possibile punto di svolta per la gestione a lungo termine delle condizioni croniche sulla Terra. I potenziali problemi con tali pompe includono un alto rischio di infezione, guasti elettromeccanici, e doppio dosaggio. NICE è minimamente invasivo, impiantabile, non ha componenti meccanici in movimento, e non necessita di cateteri. La somministrazione di farmaci telecomandata potrebbe aumentare la compliance del paziente, soprattutto per i bambini, anziano, e soggetti disabili.

Faraday-Girl Scouts colloca esperimenti di controllo con una truppa di Girl Scout e fornisce agli studenti immagini degli stessi esperimenti nello spazio. Gli studi includono la crescita delle piante, colonizzazione di formiche, e il ciclo di vita del gambero di salamoia.