La Estación Espacial Internacional ha pasado más de dos décadas en órbita terrestre baja sirviendo como laboratorio orbital de la Tierra. La investigación proporciona un entorno de microgravedad, lo cual ha generado beneficios en tierra y ha allanado el camino para futuras misiones en el espacio profundo. 

A medida que la NASA pone su mirada una vez más en la Luna y, finalmente, en Marte, la órbita terrestre baja está desempeñando un papel aún más crítico para lograr las ambiciones de la humanidad en el espacio exterior. La NASA ha apoyado durante mucho tiempo la investigación comercial a bordo de la estación y ahora ha abierto la estación espacial para actividades comerciales como misiones privadas de astronautas como parte de su plan para desarrollar una economía espacial robusta y competitiva.

    




Estas son las investigaciones comerciales que se encuentran en la EEI:

Creando futuros hábitats espaciales

La primera misión privada de astronautas de Axiom Space a la estación espacial, Axiom Mission 1 o Ax-1, se lanzará el viernes 8 de abril desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. La tripulación del Ax-1 volará en un Crew Dragon hacia y desde la estación espacial en una misión dedicada a la investigación comercial, divulgación y actividades comerciales.

Durante sus ocho días a bordo del laboratorio en órbita, la tripulación llevará a cabo muchos experimentos específicos del Ax-1, incluido el TESERAE Ax-1. El estudio prueba además el autoensamblaje y el acoplamiento de un enjambre robótico autónomo de mosaicos autoensamblados en microgravedad. El estudio se basa en una prueba anterior a bordo de la estación en 2020 en la que siete mosaicos se autoensamblaron con éxito en microgravedad. La investigación ayuda a evaluar la viabilidad de la construcción de satélites y hábitats espaciales en órbita para apoyar futuras misiones a la Luna y Marte y el turismo espacial en órbita terrestre baja.

 

 

 

Lavanderías lunares

Los astronautas en la estación espacial usan una prenda varias veces y luego la reemplazan con ropa nueva entregada en misiones de reabastecimiento. La capacidad de carga limitada hace que esto sea un desafío, y el reabastecimiento no es una opción para misiones más largas, como a la Luna y Marte. Procter & Gamble Company (P&G) ha desarrollado Tide Infinity, un detergente totalmente degradable formulado específicamente para su uso en el espacio. Su investigación, PGTIDE, estudia el desempeño de los ingredientes quitamanchas del detergente y la estabilidad en microgravedad. Los miembros de la tripulación de la estación espacial están involucrados en el almacenamiento de muestras de PGTIDE, trasladadas a la estación a bordo de la 24ª misión comercial de reabastecimiento de SpaceX. Si la tecnología se prueba en el espacio, P&G dice que planea usar estos métodos de limpieza y detergente para avanzar en soluciones de lavandería sostenibles y de bajo uso de recursos aquí en la Tierra.

 

 

Investigación comercial del cáncer

Los astronautas privados a bordo de la misión Ax-1 también trabajarán en el modelado de organoides tumorales en LEO (Ax-1). El experimento demuestra procesos para microscopía de fluorescencia confocal en cultivo de células cancerosas y precancerosas en órbita, una herramienta importante para la investigación biológica. También busca proporcionar transferencia de datos en tiempo real en apoyo de futuras investigaciones sobre células madre precancerosas y cancerosas.

    

La investigación desarrollará modelos que puedan informar y acelerar el desarrollo de contramedidas y mejorar la seguridad de la tripulación en futuras misiones espaciales. También podría proporcionar herramientas para la detección y terapias para el precáncer, el cáncer y una variedad de otras enfermedades en la Tierra.

 

Piezas hechas en el espacio

El estudio Turbine SCM patrocinado por el Laboratorio Nacional de la ISS probó un dispositivo de fabricación comercial que procesa piezas de aleación resistentes al calor en microgravedad. Las aleaciones son materiales formados por al menos dos elementos químicos diferentes, uno de los cuales es un metal. Los investigadores esperan microestructuras más uniformes y mejores propiedades mecánicas en las piezas de superaleaciones procesadas en microgravedad en comparación con las procesadas en la Tierra. Estos materiales superiores podrían mejorar el rendimiento de los motores de turbina en industrias como la aeroespacial y la generación de energía en la Tierra.

  

¡De regreso a casa!

Algunas de las cargas útiles del Crew Dragon de la misión Ax-1 que se planea llevar a casa incluyen:

 

  • Pimientos cultivados en el espacio como parte del experimento de la planta PH-04. Los astronautas de Crew-2 y Crew-3 realizaron cosechas de pimientos. Esta investigación es parte de los esfuerzos en curso para establecer formas de cultivar alimentos en misiones espaciales de larga duración.
  • Muestras del estudio Envejecimiento y Salud del Corazón realizado durante Ax-1. El estudio analiza las células humanas en busca de marcadores genéticos del envejecimiento celular y explora cómo las células similares a las del corazón se adaptan a la microgravedad. Una mejor comprensión de los mecanismos del envejecimiento celular y la adaptación cardíaca podría contribuir a la salud y el éxito de la tripulación en futuras misiones espaciales.
  • Un tanque vacío del sistema de recarga de nitrógeno/oxígeno (NORS). Estos contenedores se utilizan para llenar los tanques de oxígeno y nitrógeno que suministran los gases necesarios a la esclusa de aire de la estación para las caminatas espaciales y como un método secundario para reponer la atmósfera dentro de la estación espacial.

 

 La NASA, junto con la Agencia Espacial Europea, está desarrollando una campaña para devolver las muestras marcianas a la Tierra.

 El 1 de septiembre, el rover Perseverance de la NASA desplegó su brazo, colocó una broca en la superficie marciana y perforó aproximadamente 2 pulgadas, o 6 centímetros, hacia abajo para extraer un núcleo de roca. Más tarde, el rover selló el núcleo de roca en su tubo. Este evento histórico marcó la primera vez que una nave espacial empacó una muestra de roca de otro planeta que podría ser devuelta a la Tierra por una futura nave espacial.

 

 

Mars Sample Return es una campaña de múltiples misiones diseñada para recuperar los núcleos que Perseverance recolectará durante los próximos años. Actualmente en la fase de diseño conceptual y desarrollo de tecnología, la campaña es uno de los esfuerzos más ambiciosos en la historia de los vuelos espaciales, que involucra múltiples naves espaciales, múltiples lanzamientos y docenas de agencias gubernamentales.

"Devolver una muestra de Marte ha sido una prioridad para la comunidad científica planetaria desde la década de 1980, y la oportunidad potencial de lograr finalmente este objetivo ha desatado un torrente de creatividad", dijo Michael Meyer, científico principal del Programa de Exploración de Marte de la NASA con base en la NASA. Sede en Washington. 

El beneficio de analizar muestras en la Tierra, en lugar de asignar la tarea a un rover en la superficie marciana, es que los científicos pueden usar muchos tipos de tecnologías de laboratorio de vanguardia que son demasiado grandes y complejas para enviarlas a Marte. Y pueden hacer análisis mucho más rápido en el laboratorio al tiempo que brindan mucha más información sobre si alguna vez existió vida en Marte.

 

                  

 

"He soñado con tener muestras de Marte para analizar desde que era un estudiante de posgrado", dijo Meenakshi Wadhwa, científico principal del programa Mars Sample Return, que es administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “La recolección de estas muestras bien documentadas eventualmente nos permitirá analizarlas en los mejores laboratorios aquí en la Tierra una vez que sean devueltas”.

Mars Sample Return implicaría varias primicias destinadas a resolver una pregunta abierta: ¿Ha echado raíces la vida en algún lugar del sistema solar además de la Tierra? “He trabajado toda mi carrera para tener la oportunidad de responder a esta pregunta”, dijo Daniel Glavin , astrobiólogo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Glavin está ayudando a diseñar sistemas para proteger las muestras marcianas de la contaminación durante su viaje de Marte a la Tierra.

Desarrollado en colaboración con la ESA (la Agencia Espacial Europea), Mars Sample Return requeriría el lanzamiento autónomo de un cohete lleno de valiosa carga extraterrestre desde la superficie de Marte. Los ingenieros tendrían que asegurarse de que la trayectoria del cohete se alinee con la de una nave espacial que orbita Marte para que la cápsula de muestra pueda transferirse al orbitador. El orbitador luego devolvería la cápsula de muestra a la Tierra, donde los científicos estarían esperando para contenerla de manera segura antes de transportarla a una instalación segura de riesgo biológico, una que está en desarrollo ahora.

 

Antes de traer muestras marcianas a la Tierra, los científicos e ingenieros deben superar varios desafíos:

  • Protegiendo la Tierra de Marte

Mantener las muestras químicamente prístinas para un estudio riguroso en la Tierra mientras someten su contenedor de almacenamiento a medidas extremas de esterilización para garantizar que no se entregue nada peligroso a la Tierra es una tarea que hace que Mars Sample Return sea realmente sin precedentes.

Hace miles de millones de años, el Planeta Rojo pudo haber tenido un ambiente acogedor para la vida que prospera en condiciones cálidas y húmedas. Sin embargo, es muy poco probable que la NASA recupere muestras con organismos marcianos vivos, basándose en décadas de datos de orbitadores, módulos de aterrizaje y rovers en Marte. En cambio, los científicos esperan encontrar materia orgánica fosilizada u otros signos de vida microbiana antigua.

A pesar del bajo riesgo de traer algo vivo a la Tierra, una gran cantidad de precauciones está llevando a la NASA a tomar medidas significativas para garantizar que las muestras marcianas permanezcan selladas de forma segura durante su viaje. Después de recolectar núcleos de roca en todo el cráter Jezero y colocarlos dentro de tubos hechos principalmente de titanio, uno de los metales más fuertes del mundo, Perseverance sella herméticamente los tubos para evitar la liberación involuntaria de incluso la partícula más pequeña. Luego, los tubos se almacenan en el vientre del rover hasta que la NASA decide el momento y el lugar para dejarlos caer en la superficie marciana.

 

 

Una campaña de devolución de muestras incluiría un rover de recogida de muestras de la ESA que se lanzaría desde la Tierra a finales de esta década para recoger estas muestras recolectadas por Perseverance. Los ingenieros del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, Ohio, están diseñando las ruedas del rover de búsqueda. El rover transferiría muestras a un módulo de aterrizaje, que se está desarrollando en el JPL. Un brazo robótico en el módulo de aterrizaje empacaría las muestras en la punta de un cohete que está siendo diseñado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama.

El cohete llevaría la cápsula de muestra a la órbita marciana, donde un orbitador de la ESA estaría esperando para recibirla. Dentro del orbitador, la cápsula estaría preparada para su entrega a la Tierra mediante una carga útil desarrollada por un equipo dirigido por la NASA Goddard. Esta preparación incluiría sellar la cápsula de muestra dentro de un contenedor limpio para atrapar cualquier material marciano en el interior, esterilizar el sello y usar un brazo robótico que se está desarrollando en Goddard para colocar el contenedor sellado en una cápsula de entrada a la Tierra antes del viaje de regreso a la Tierra.

Una de las tareas principales de los ingenieros de la NASA es descubrir cómo sellar y esterilizar el recipiente de la muestra sin borrar las firmas químicas importantes en los núcleos de roca del interior. Entre las técnicas que el equipo está probando actualmente se encuentra la soldadura fuerte, que consiste en fundir una aleación de metal en un líquido que esencialmente pega el metal. La soldadura fuerte puede sellar el recipiente de la muestra a una temperatura lo suficientemente alta como para esterilizar cualquier polvo que pueda quedar en la costura.

 

 

“Uno de nuestros mayores desafíos técnicos en este momento es que a centímetros del metal que se está derritiendo a unos 1.000 grados Fahrenheit (o 538 grados Celsius) tenemos que mantener estas extraordinarias muestras de Marte por debajo de la temperatura más alta que podrían haber experimentado en Marte, que es de unos 86 grados Fahrenheit (30 grados Celsius)”, dijo Brendan Feehan, el ingeniero de sistemas Goddard del sistema que capturará, contendrá y entregará las muestras a la Tierra a bordo del orbitador de la ESA. "Los resultados iniciales de las pruebas de nuestra solución de soldadura fuerte han afirmado que estamos en el camino correcto".

El diseño cuidadoso de Feehan y sus colegas permitiría que se aplicara calor solo donde se necesita para la soldadura fuerte, lo que limitaría el flujo de calor a las muestras. Además, los ingenieros pueden aislar las muestras con un material que absorba el calor y luego lo libere muy lentamente, o podrían instalar conductores que dirijan el calor lejos de las muestras.

Cualquiera que sea la técnica que desarrolle el equipo será crítica no solo para las muestras marcianas, dijo Glavin, sino para futuras misiones de retorno de muestras a Europa o Encelado,"donde podríamos recolectar y devolver muestras frescas de plumas oceánicas que podrían contener organismos extraterrestres vivos. Así que tenemos que resolver esto".

Los rigurosos esfuerzos de la NASA para eliminar el riesgo de contaminación dañina de la Tierra datan del Tratado internacional del Espacio Exterior de 1967, que pide a las naciones que eviten la contaminación de los cuerpos celestes con organismos de la Tierra y que eviten la contaminación de la Tierra a través de muestras devueltas. Para devolver de forma segura una muestra marciana a la Tierra, la NASA se está asociando no solo con la ESA, sino también con al menos 19 departamentos y agencias gubernamentales de EE. UU., Incluidos los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Y el Departamento de Seguridad Nacional de EE. UU.

 

Traducido de: NASA

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/with-first-martian-samples-packed-perseverance-initiates-remarkable-sample-return-mission

Estamos celebrando la semana del espacio y el tema de este año es “Mujeres en el espacio” por eso te contamos un poco de las pioneras que han hecho historia en la Tierra y en las alturas.

 

 

Katherine Johnson y los cálculos de la carrera espacial

Estas grandes figuras ya han hecho historia por conquistar el espacio, en todos los sentidos. El programa Apollo, también tiene una importante huella femenina. Margaret Hamilton tenía 33 años cuando el sistema de protección de reinicio que había diseñado permitió a Armstrong culminar el alunizaje de manera segura.

 

 

Devolverlo a casa sano y salvo era la misión del programa Lunar Orbit Rendezvous, que requería un cálculo minucioso. En este caso, Katherine Johnson, ya había sido también responsable de calcular otra misión, que en 1961 había llevado al primer estadounidense al espacio en la misión Freedom 7. Esta matemática nacida en Virginia, Estados Unidos, se incorporó a la NASA en 1953.

 

                

 

Valentina Tereshkova: la primera mujer astronauta

Valentina Vladimirovna Tereshkova (1937) fue la primera mujer en pisar el espacio y no era americana, pues parte de la Guerra Fría se jugaba en el espacio y la mujer era entonces un poderoso símbolo para ganar la partida.

 

 

Según El New York Times, el director de formación del programa de cosmonautas soviéticos escribió en su diario en 1961: “No podemos permitir que la primera mujer en el espacio sea estadounidense”. Esta férrea convicción llevó al espacio a una joven Valentina, que tenía experiencia como paracaidista y además estaba vinculada al Partido Comunista. En 1963 se convertiría en la primera mujer en el espacio, a bordo de la nave Vostok-6 y a la edad de 26 años. Tras una misión que duró 3 días, saltó en paracaídas desde más de 6.000 metros de altura y aterrizó en Karaganda (Kazajistán).

 

La primera caminata espacial femenina:

El tiempo ha pasado y las mujeres siguen forjando su camino en el espacio, tan solo hace dos años fuimos testigos de la primera caminata espacial exclusivamente femenina, con Christina Koch y Jessica Meir, de la NASA, cuando salieron a reemplazar una unidad de control de energía.

 

 

El primer paseo espacial íntegramente femenino debería haberse completado en marzo de 2019, pero un problema logístico retrasó el momento: no había dos trajes de talla mediana, por lo que solo una de las astronautas pudo participar.

Ahora la Nasa ha anunciado su intención de llevar a la primera mujer a la Luna en 2024 a través del proyecto Artemis (nombrado en honor a la hermana gemela de Apolo) y además está trabajando en un nuevo traje o unidad de movilidad extravehicular de Exploración (xEMU por sus siglas en inglés) para adaptarse de forma óptima a cada cuerpo, entendiendo así que el tallaje no será un obstáculo en esta futura misión para la inclusión de la mujer.

 

                      

 

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