La NASA y los socios internacionales de la agencia están enviando investigaciones científicas a la Estación Espacial Internacional en la 30ª misión comercial de servicios de reabastecimiento de SpaceX, incluidas pruebas de tecnologías para monitorear el hielo marino, automatizar el mapeo 3D y crear células solares de nanopartículas. La nave espacial de carga Dragon de la compañía está programada para lanzarse desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida a principios de marzo.
Lea más sobre algunas de las investigaciones que viajarán al laboratorio orbital:
Plantas fuera del planeta
Las plantas se pueden utilizar en sistemas de soporte vital regenerativo, para proporcionar alimentos y para contribuir al bienestar de los astronautas en futuras misiones de exploración del espacio profundo. C4 Fotosíntesis en el espacio (APEX-09) examina cómo la microgravedad afecta a los mecanismos por los cuales dos tipos de gramíneas, conocidas como C3 y C4, capturan dióxido de carbono de la atmósfera.
"Las plantas responden a condiciones estresantes en función de su composición genética y el medio ambiente", dijo Pubudu Handakumbura, investigador principal del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico. "Nuestro objetivo es descubrir los cambios moleculares involucrados en las plantas expuestas a factores estresantes de los vuelos espaciales y desarrollar una comprensión de los mecanismos de la fotosíntesis en el espacio". Los resultados podrían aclarar las respuestas de las plantas a entornos estresantes e informar el diseño de sistemas de apoyo bio-regenerativos en futuras misiones, así como sistemas para el crecimiento de las plantas en la Tierra.
Sintiendo el mar
El océano afecta significativamente el clima global. Una técnica llamada reflectometría del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS-R), que recibe señales satelitales reflejadas desde la superficie de la Tierra, se muestra prometedora como una forma de monitorear los fenómenos oceánicos y mejorar los modelos climáticos. Killick-1: Un CubeSat de reflectometría GNSS para medir el espesor y la extensión del hielo marino (Nanoracks KILLICK-1) que utiliza esta técnica para medir el hielo marino. El proyecto apoya el desarrollo de capacidades espaciales y científicas en Terranova y Labrador (Canadá), proporcionando experiencia práctica con sistemas espaciales y observación de la Tierra. Más de 100 estudiantes de ingeniería de pregrado y posgrado participaron en el proyecto.
"El aspecto más emocionante de este proyecto es que los estudiantes tienen la oportunidad de lanzar una misión al espacio", dijo Desmond Power, coinvestigador de C-CORE de Canadá. "También es emocionante construir un pequeño satélite que hace cosas diferentes, incluida la contribución a nuestro conocimiento del cambio climático".
La tecnología GNSS-R es de bajo coste, ligera y energéticamente eficiente. Sus posibles aplicaciones en la Tierra incluyen el suministro de datos para modelos meteorológicos y climáticos y la mejora de la comprensión de fenómenos oceánicos como los vientos superficiales y las marejadas ciclónicas.
Asistencia autónoma automatizada
La carga útil del escáner de resolución múltiple (MRS) para el Astrobee (escaneo de resolución múltiple) prueba la tecnología para automatizar los sistemas de detección 3D, mapeo y conciencia situacional.
"Nuestro MRS en un robot de vuelo libre Astrobee creará mapas en 3D dentro de la estación espacial", dijo Marc Elmouttie, líder del proyecto con la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth Australiana. "La tecnología combina múltiples sensores, lo que compensa las debilidades en cualquiera de ellos y proporciona datos 3D de muy alta resolución y datos de trayectoria más precisos para comprender cómo se mueve el robot en el espacio".
La tecnología podría utilizarse para la operación autónoma de naves espaciales con una ocupación humana mínima o nula, donde los robots deben detectar el entorno y maniobrar con precisión, incluida la estación espacial lunar Gateway. Otros usos podrían ser para inspeccionar y mantener naves espaciales y para operaciones de vehículos autónomos en otros cuerpos celestes. Los resultados también respaldan las mejoras en las tecnologías robóticas para entornos hostiles y peligrosos en la Tierra.
Colocación de partículas
La investigación de la suspensión de haloing de nanopartículas examina cómo interactúan las nanopartículas y las micropartículas dentro de un campo eléctrico. Un proceso llamado halo de nanopartículas utiliza nanopartículas cargadas para permitir disposiciones precisas de partículas que mejoran la eficiencia de las células solares sintetizadas de puntos cuánticos, según Stuart J. Williams, investigador principal del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Louisville.
Los puntos cuánticos son diminutas esferas de material semiconductor con el potencial de convertir la luz solar en energía de manera mucho más eficiente. La realización de estos procesos en microgravedad proporciona información sobre la relación entre la forma, la carga, la concentración y la interacción de las partículas.
La investigación cuenta con el apoyo del Programa Establecido para Estimular la Investigación Competitiva (EPSCoR) de la NASA, que se asocia con el gobierno, la educación superior y la industria en proyectos para mejorar la infraestructura de investigación y la capacidad y competitividad de investigación y desarrollo.
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