Des enquêtes scientifiques sur le vieillissement de la peau et les cellules tumorales, ainsi que des tests de technologie pour la production d’oxygène, les batteries et la culture de plantes, voyagent tous le 17 Northrop Grumman mission commerciale de services de réapprovisionnement Station spatiale internationale. Le vaisseau spatial Cygnus doit décoller au plus tôt le samedi 19 février depuis l’installation de vol Wallops de la NASA sur l’île Wallops, en Virginie.
Voici des détails sur certaines des enquêtes scientifiques qui se sont rendues à la station spatiale dans le cadre de cette mission :
Protéger notre peau
Préparation de plaques de culture tissulaire pour Colgate Skin Aging, qui évalue les changements dans les cellules de la peau en microgravité et pourrait aider à fournir un modèle pour évaluer les produits de protection de la peau contre les effets du vieillissement. Crédits : Colgate-Palmolive
La détérioration des tissus cutanés, une partie normale du vieillissement, se produit au fil des décennies. La microgravité entraîne des changements dans le corps qui sont similaires au vieillissement mais se produisent beaucoup plus rapidement dans l’espace où elle peut être plus facilement étudiée que sur Terre.
le Colgate Vieillissement de la peau L’expérience évalue les changements cellulaires et moléculaires dans les cellules de peau humaine modifiées en microgravité. Les changements cutanés liés au vieillissement ne sont pas simplement cosmétiques. En tant que plus grand organe du corps, la peau remplit de multiples fonctions, notamment la protection contre les infections, la régulation de la température corporelle et les entrées sensorielles.
La perte de stabilité fonctionnelle ou structurelle de la peau peut donc être une source potentielle d’autres problèmes de santé. Les résultats de cette expérience pourraient montrer que ces cellules modifiées peuvent servir de modèle pour évaluer rapidement les produits visant à protéger la peau du processus de vieillissement sur Terre.
Tester des médicaments contre les tumeurs
Tumeur MicroQuin 3D examine les effets d’un médicament sur les cellules cancéreuses du sein et de la prostate dans l’espace. En microgravité, ces cellules peuvent se développer dans un modèle tridimensionnel plus naturel, ce qui facilite la caractérisation de leur structure, de leur expression génique, de leur signalisation cellulaire et de leur réponse au médicament.
Les résultats pourraient fournir de nouvelles informations sur la protéine cellulaire ciblée par le médicament et aider à faire avancer le développement d’autres médicaments ciblant les cellules cancéreuses.
Cette image montre l’immunofluorescence des cellules cancéreuses du sein traitées avec un traitement MicroQuin. La coloration montre un noyau normal (bleu) et le thérapeutique (vert) localisé dans le réticulum endoplasmique de la cellule (rouge). Le médicament force le cytosquelette (jaune) à s’effondrer, induisant la mort cellulaire. Crédits : Scott Robinson, MicroQuin
« Notre étude de modélisation de tumeurs 3D sur la station spatiale offre une opportunité phénoménale d’étudier le cancer plus naturellement, nous permettant de mieux évaluer la pénétration des médicaments, la réponse tumorale, la signalisation de cellule à cellule, la progression de la maladie et même comment la résistance aux médicaments peut émerger », dit Scott Robinson, chercheur principal de MicroQuin.
« Les cellules cancéreuses ignorent les signaux pour arrêter de croître, arrêter de se diviser ou même mourir. En microgravité, ces signaux changent considérablement et peuvent favoriser ou entraver la croissance du cancer. Savoir quelles voies de signalisation sont affectées et comment, nous permet de concentrer les efforts de recherche sur la définition de nouvelles interventions thérapeutiques qui sont plus efficaces, moins toxiques et qui ont de meilleurs résultats pour les patients.
Amélioration des capteurs d’hydrogène
le Démonstration du capteur OGA H2 teste de nouveaux capteurs pour le système de génération d’oxygène (OGS) de la station spatiale. L’OGS produit de l’oxygène respirable par électrolyse ou séparation de l’eau en hydrogène et oxygène. L’hydrogène est soit évacué par-dessus bord, soit envoyé vers un système de post-traitement où il est recombiné avec du dioxyde de carbone résiduel pour former de l’eau.
Les capteurs actuels garantissent qu’aucun hydrogène ne pénètre dans le flux d’oxygène dans la cabine, mais sont sensibles à l’humidité, à l’azote, à la dérive d’étalonnage et à d’autres problèmes pouvant causer des problèmes. Ils doivent donc être remplacés tous les 201 jours d’utilisation.
Matériel pour la démonstration du capteur OGA H2 illustré en préparation du vol. Cette démonstration technologique teste de nouveaux capteurs pour détecter l’hydrogène dans les systèmes de génération d’oxygène des engins spatiaux. Crédits : Centre de vol spatial Marshall de la NASA
Cette technologie pourrait fournir des capteurs plus durables pour les situations où le remplacement n’est pas pratique tous les 201 jours, réduisant ainsi le nombre de pièces de rechange nécessaires pour les missions spatiales plus longues telles que la Lune ou Mars. La technologie améliorée de surveillance des systèmes de génération d’oxygène a également des applications potentielles dans les environnements confinés sur Terre, tels que les installations sous-marines et celles situées dans des endroits éloignés et dangereux.
De meilleures piles
Une enquête de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA), Espace As-Lib démontre le fonctionnement d’une batterie secondaire au lithium-ion capable d’un fonctionnement sûr et stable à des températures extrêmes et dans un environnement sous vide.
La batterie utilise des matériaux solides, inorganiques et ignifuges et ne fuit pas de liquide, ce qui la rend plus sûre et plus fiable. Les résultats pourraient démontrer les performances de la batterie pour une variété d’utilisations potentielles dans l’espace et d’autres environnements planétaires. Les batteries à semi-conducteurs ont également des applications potentielles dans des environnements difficiles et dans les industries automobile et aérospatiale sur Terre.
Plantes dans l’espace
Le matériel Space As-Lib est présenté en train de subir des tests de vide thermique avant le lancement. Crédits : JAXA
Les systèmes actuels de culture de plantes dans l’espace utilisent de la terre ou un milieu de croissance. Ces systèmes sont petits et ne s’adaptent pas bien dans un environnement spatial en raison de problèmes de masse et de confinement, de maintenance et d’assainissement. XROOTS des tests utilisant à la place des techniques hydroponiques (à base d’eau) et aéroponiques (à base d’air), ce qui pourrait réduire la masse globale du système. L’enquête prend des vidéos et des images fixes de la zone racinaire et des cultures pour évaluer le cycle de vie des plantes, de la germination des graines à la maturité, dans plusieurs chambres de croissance indépendantes.
« L’enquête intègre des modules racinaires uniques conçus pour fournir et récupérer une solution nutritive aux plantes afin qu’elles puissent être cultivées sans la masse supplémentaire de tout milieu de sol », explique le chercheur principal John Wetzel de Sierra Nevada Corporation. « Cette approche est beaucoup plus efficace en termes de masse pour les futurs systèmes de croissance de plantes à grande échelle dans l’espace. »
Les résultats pourraient donner un aperçu du développement de systèmes à plus grande échelle pour cultiver des cultures vivrières pour l’exploration spatiale et les habitats futurs. Les composants du système développé pour cette enquête pourraient également améliorer la culture de plantes dans des environnements terrestres tels que les serres et contribuer à une meilleure sécurité alimentaire pour les habitants de la Terre.
Les plants d’oignons verts cultivés en aéroponie sont tenus pour montrer leurs racines. L’étude XROOTS teste des techniques hydroponiques (à base d’eau) et aéroponiques (à base d’air) pour faire pousser des plantes dans l’espace. Crédits : Espace Sierra
Améliorer la sécurité incendie
L’installation SoFIE (Solid Fuel Ignition and Extinction) permet d’étudier l’inflammabilité des matériaux et l’allumage des feux dans des conditions atmosphériques réalistes. Il utilise le Combustion Integrated Rack (RIC), qui permet des tests à différentes concentrations et pressions d’oxygène représentatives des missions d’exploration spatiale en cours et prévues.
La gravité influence les flammes sur Terre ; mais en microgravité à bord de la station spatiale, le feu agit différemment et peut se comporter de manière inattendue. Certaines preuves suggèrent que les incendies peuvent être plus dangereux en gravité réduite, un problème de sécurité pour les futures missions spatiales.
Les résultats peuvent améliorer la compréhension de la façon dont les incendies se déclenchent et se développent en gravité réduite, aidant à valider les méthodes de test et les modèles pour prédire l’inflammabilité des matériaux et des modèles de vol spatial. Cette idée pourrait aider à assurer la sécurité de l’équipage en améliorant la conception des combinaisons d’activités extravéhiculaires, en informant la sélection de matériaux de cabine plus sûrs et en aidant à déterminer les meilleures techniques pour éteindre les incendies dans l’espace.
Les données du projet pourraient également fournir une meilleure compréhension de la sécurité incendie et améliorer les méthodes de test des matériaux pour les maisons, les bureaux, les avions et d’autres utilisations sur Terre.
La source: Nasa
