Миссия SpaceX 18 июля на МКС будет включать секвенатор ДНК

Рано утром в понедельник во Флориде SpaceX запустит свой флагманский космический корабль Dragon на ракете Falcon 9 на Международную космическую станцию ​​и отправит 2200 фунтов припасов в ходе своей девятой миссии по доставке на МКС. В груз входят расходные материалы для экипажа, инструменты и предметы, необходимые для 250 новых и текущих научных исследований, проводимых на космической станции, и необходимое оборудование, которое улучшит функциональные возможности станции.

Научные инструменты в этой миссии особенно интересны в этот раз. На пресс-конференции, состоявшейся в среду на Международной конференции космических станций 2016 года, исследователи и администраторы НАСА обсудили четыре основных научных и технических исследования, которые начнутся после того, как капсула Дракона доставит необходимые материалы.

В связи с расширением биологических исследований, проводимых на МКС, НАСА проведет первый в мире эксперимент по секвенированию ДНК в космосе. Сара Уоллес, микробиолог из Космического центра Джонсона, и ее команда отправляют прототип секвенсора ДНК, который она описывает как половину размера смартфона - «невероятно маленький», говорит она. Устройство на самом деле способно делать гораздо больше, чем анализировать ДНК, а также может секвенировать РНК и белки.

Секвенсор будет проходить через образцы ДНК трех разных образцов - вируса, бактерии и мыши - и, будем надеяться, предоставит подтверждение концепции, что секвенирование ДНК возможно в условиях микрогравитации.

Это аккуратно, но нужно ли это? Хорошо, когда вы думаете об этом, да. Если мы собираемся проводить больше научных исследований в космосе и, возможно, в других мирах, мы хотим запускать любые органические молекулы, которые мы собираем, с помощью аналитических методов.

Время проведения такого эксперимента сейчас идеально, учитывая, что Кейт Рубинс, молекулярный биолог по профессии, в настоящее время находится на космической станции. «Нам так повезло, что Кейт там, - сказал Уоллес на пресс-конференции. «Ее опыт был неоценим для нас. Конечно, наша цель состоит в том, чтобы любой член экипажа мог управлять этим ».

Помимо чисто научной работы, секвенатор ДНК также может иметь значение для борьбы с болезнями в космосе. «Прямо сейчас у нас нет возможности диагностировать инфекционные заболевания на МКС», - сказал Уоллес. Секвенсор геномики и протеомики может изменить это, если член экипажа заболеет загадочной инфекцией.

Эксперимент по потере костной массы

Два других проекта более непосредственно связаны с исследованием здоровья человека с использованием микрогравитационного климата космической станции. Брюс Хаммер из Центра магнитно-резонансных исследований Университета Миннесоты в Миннеаполисе заинтересован в том, чтобы выяснить, почему космонавты испытывают потерю костной массы в космосе, и механизмы, с помощью которых мы могли бы предотвратить или смягчить это. Хаммер и его команда проверяют точность нового устройства, которое может моделировать микрогравитационную среду для культур клеток и тканей посредством манипулирования магнитными полями. Цель состоит в том, чтобы подражать микрогравитационной среде здесь, на Земле, чтобы наблюдать влияние на костные клетки, и сравнивать эффекты с клеточными культурами, отправляемыми в космос в ходе этой миссии. Это не просто способ изучения потери костной массы у космонавтов, но и просто проверка работы симулятора микрогравитации, что просто потрясающе.

Как сердце меняется в космосе

Второй биологический проект посвящен изучению влияния микрогравитации на сердце. Мы знаем, что человеческое сердце претерпевает структурные изменения в пространстве - оно становится меньше и возвращается в сферическую форму. Особая загадка заключается в том, как микрогравитация влияет на клетки, участвующие в биении. Используя новую технику, которая превращает клетки крови в стволовые клетки, а затем снова бьется в сердечные клетки («вы можете видеть, как они визуально сокращаются невооруженным глазом», - говорит исследователь Стэнфордского университета Арун Шарма, который связан с этим исследованием), исследователи посылают сердце клетки и изучение того, как их форма и поведение изменяются в условиях микрогравитации. Это еще один случай, когда присутствие Рубина на космической станции оказалось счастливым совпадением.

Технические операции

Последние два крупных проекта носят технический характер, но не менее важны для того, чтобы помочь нам продвинуть будущее космических путешествий и исследований. Первый, более скромный проект - это установка на МКС нового международного стыковочного адаптера, соответствующего новому международному стандарту стыковки, принятому всеми партнерами по МКС.

Стандарт «будет использоваться во всем цис-лунном пространстве», сказал руководитель программы МКС Кирк Ширеман. Уже есть планы для Ориона и других полезных нагрузок на будущую Систему Космического запуска, чтобы иметь эту систему стыковки. SpaceX уже обновляет свой космический корабль Dragon, чтобы принять IDS, а также Boeing для своего корабля CST-100 Strainer. В целом, внедрение IDS поможет оптимизировать пространство как для международных агентств, так и для частных компаний по всему миру, и, мы надеемся, подтолкнет освоение космоса и путешествие в менее жесткий, более открытый климат.

Первая IDA должна была пройти на МКС в прошлом году, но была уничтожена в результате провала миссии SpaceX в июне 2015 года. Это ставит коммерческие планы полета НАСА в затруднительное положение, и Ширеман и его команда пытаются играть в догонялки. Он надеется, что вторая IDA, наконец, пойдет на 16-ю грузовую миссию SpaceX на МКС, которая все еще не запланирована.

Наконец, НАСА испытывает новое устройство теплообменника с фазовым переходом. Это глоток, но вот тощий: космические корабли обычно используют радиаторы как способ отвода избыточного тепла, выделяемого солнцем, а также для поглощения избыточного тепла в холодных условиях. К сожалению, это потребляет ограниченные ресурсы. НАСА испытывает новую технологию, которая может поддерживать температуру космического корабля без потребления материалов. Автономное устройство может по существу замерзать во время холодных участков орбиты, чтобы отводить тепловую энергию, и плавиться во время горячих фаз, чтобы поглощать избыточное тепло. Отправляя устройство на МКС, НАСА надеется проверить, что оно может работать в условиях микрогравитации.

Миссия SpaceX на МКС начинается в 12:45 по восточному времени в понедельник с запуска ракеты Falcon 9 со станции ВВС Кейп-Канаверал во Флориде. Вы можете посмотреть запуск в прямом эфире на spacex.com/webcast.