Die NASA-Mission SpaceX Crew-4, die ursprünglich am Samstag, den 23. April, vom Kennedy Space Center der NASA in Florida zur Internationalen Raumstation starten sollte, wurde auf Mittwoch, den 27. April verschoben. Dieser Start befördert drei NASA-Astronauten – Kjell Lindgren, Robert Hines und Jessica Watkins – und die Astronautin Samantha Cristoforetti der ESA (European Space Agency). Dieser Raumflug ist der erste für Hines und Watkins und der zweite für Lindgren und Cristoforetti.
Hier sind Details zu einigen der Forschungsarbeiten, die mit der Crew an Bord der SpaceX Dragon Freedom-Kapsel in den erdnahen Orbit gefahren sind:
Ersatznetzhäute
Künstliche Netzhäute könnten Millionen von Menschen auf der Erde, die an degenerativen Erkrankungen der Netzhaut leiden, einschließlich Retinitis pigmentosa und altersbedingter Makuladegeneration, ein sinnvolles Sehvermögen wiederherstellen. Die vom ISS National Lab gesponserte Studie Proteinbasierte Herstellung künstlicher Netzhaut evaluiert einen Herstellungsprozess zur Entwicklung künstlicher menschlicher Netzhäute unter Verwendung eines lichtaktivierten Proteins namens Bacteriorhodopsin, das die Funktion beschädigter Lichtsensorzellen im Auge ersetzen könnte. Der Prozess erzeugt Implantate, indem Schicht für Schicht eines dünnen Films aufgetragen wird. Mikrogravitation kann die Qualität und Stabilität der Filme verbessern, indem sie die Aggregation und Sedimentation von Partikeln begrenzt, die auf der Erde auftreten. Die Forscher der US-Firma LambdaVision führten frühere Experimente auf der Raumstation durch, um festzustellen, ob der Schichtungsprozess in der Mikrogravitation besser funktionierte. Diese Untersuchung baut auf dieser Arbeit auf.
Die Wunder des Drahtlos
Kabelloses Compose-2, eine Untersuchung der ESA, demonstriert die Fähigkeiten drahtloser Netzwerke zur Unterstützung wissenschaftlicher Experimente und zur präzisen Steuerung und Navigation frei fliegender Objekte. Einer dieser Freiflieger ist Zimt, ein Assistent für künstliche Intelligenz, den die ESA derzeit auf der Raumstation testet. Wireless Compose-2 umfasst den Betrieb eines Experiments der Deutschen Raumfahrtagentur (DLR), Ballistokardiographie für extraterrestrische Anwendungen und Langzeitmissionen (SCHLAGEN), das in ein Kleidungsstück eingebaute Sensoren verwendet, um Herzparameter wie den Blutdruck zu überwachen und zu messen. Normalerweise können Wissenschaftler auf diese Daten nur mit Ultraschall und Computertomographie oder computergestützten Röntgenaufnahmen zugreifen. Diese Technologie könnte einen besseren Einblick in die Leistung des Herz-Kreislauf-Systems im Weltraum und dessen Veränderung während einer langfristigen Weltraummission liefern.
Crew-4 setzt auch den Betrieb für bereits laufende Experimente auf der Raumstation fort, darunter:
Studentensoftware im Weltraum
Kibo-RPC ermöglicht es den Schülern, Programme zur Steuerung von zu erstellen Astrobie, einer der frei fliegenden Roboter der Raumstation. Dieses von der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) gesponserte Programm bietet den Teilnehmern praktische Erfahrungen mit Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik im Weltraum und trägt dazu bei, die nächste Generation von Entdeckern zu inspirieren. Während ihres vorherigen Fluges arbeitete Cristoforetti an einem ähnlichen Studentenprogramm, SPHÄREN-SCHWINDEL. Für diese Untersuchung schrieben die Studenten eine Software, um mehrere frei fliegende Satelliten zu verwenden, um 3D-Modelle eines Zielobjekts zu erstellen. Die Fähigkeit, solche Modelle unbekannter Objekte im Weltraum mit einem oder zwei kleinen Satelliten zu erstellen, hat potenzielle Anwendungen für eine Vielzahl von Weltraummissionen. Hören mit Cristoforetti über einige der Forschungsarbeiten, die sie auf ihrer vorherigen Mission durchgeführt hat.
Schau Ma, kein Boden!
XROOTS verwendet hydroponische (flüssigkeitsbasierte) und aeroponische (luftbasierte) Techniken, um Pflanzen ohne Erde oder andere traditionelle Wachstumsmedien anzubauen. Die Ermittler planen, Video- und Standbilder zu verwenden, um das Pflanzenwachstum über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu bewerten. Gegenwärtige weltraumgestützte Pflanzensysteme sind klein und verwenden auf Partikelmedien basierende Systeme, um Wasser und Nährstoffe zu liefern. Diese lassen sich aufgrund von Masse-, Eindämmungs-, Wartungs- und Hygieneproblemen im Weltraum nicht gut skalieren. Hydroponische und aeroponische Techniken könnten die Produktion von Nutzpflanzen in größerem Maßstab für die zukünftige Weltraumforschung ermöglichen. Die für diese Untersuchung entwickelten Systemkomponenten könnten auch den Anbau von Pflanzen in terrestrischen Umgebungen wie Gewächshäusern verbessern und so zu einer besseren Ernährungssicherheit der Menschen auf der Erde beitragen. An seiner vorherigen Mission arbeitete Lindgren weiter Gemüse-01, ein System, das Pflanzen mit Kissen kultiviert, kleinen erweiterbaren Einheiten, die Wachstumsmedium und Samen enthalten. Dieses Experiment brachte roten Römersalat hervor, und Lindgren war einer der ersten Menschen, die dies taten eine Pflanze schmecken im Weltall gewachsen. Es wird nicht erwartet, dass Crew-4-Mitglieder die XROOTS-Pflanzen essen, die zur Analyse zur Erde zurückgeschickt werden.
Medizinische Überwachung
Die Überwachung des Gesundheitszustands der Besatzung bei Erkundungsmissionen im Weltraum ist mit einzigartigen Herausforderungen verbunden, darunter der begrenzte Platz für medizinische Geräte und die Unfähigkeit, Proben zur Analyse zur Erde zurückzubringen. Das rGESUNDHEIT Demonstrationstests mit einem modifizierten, handelsüblichen Gerät zur Diagnose bestimmter Erkrankungen. Das Gerät verwendet Durchflusszytometrie, eine Methode, bei der Laser verwendet werden, um Zellen zu sortieren und zu identifizieren, und kann die Zellzahl und Zelleigenschaften analysieren. Nachweis von Mikroorganismen, Biomarkern und Proteinen; und diagnostizieren Gesundheitsstörungen wie Blutkrebs. Die Demonstration verifiziert, dass die Hardware in der Weltraumumgebung funktionieren kann, und bewertet ihre Genauigkeit. Diese Technologie könnte auch zeitnahe, kostengünstige, zuverlässige und bequeme diagnostische Tests für Patienten auf der Erde bereitstellen, die keinen Zugang zu einer robusten Gesundheitsinfrastruktur haben.