Vue intérieure d'une cassette d'incubateur du système de bioculture. Crédit :NASA/Centre de recherche Ames/Dominic Hart
Plusieurs expériences bioscientifiques développées au centre de recherche Ames de la NASA, dans la Silicon Valley en Californie sont sur le point de se lancer vers la Station spatiale internationale dans le cadre de la 13e mission de services de réapprovisionnement commercial de SpaceX pour la NASA
Cette mission de réapprovisionnement, qui devrait être lancé au plus tôt le 15 décembre depuis la base aérienne de Cap Canaveral en Floride, réalisera des expériences sur la fonte musculaire, croissance des plantes en faible gravité, et les micro-organismes habitant la station spatiale. Une nouvelle installation de recherche qui pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre comment les facteurs clés des vols spatiaux, comme la microgravité et le rayonnement spatial, peut affecter la santé humaine lors de longs voyages d'exploration, et révéler certains des rouages fondamentaux de la vie ici sur Terre, est également emballé dans la capsule Dragon.
Ce sont quatre expériences apparemment distinctes, mais tous avec l'objectif commun de déplacer les humains plus loin dans le système solaire que nous ne l'avons jamais été auparavant.
Un tout nouvel outil pour la biologie dans l'espace - Le système de bioculture
La vie fonctionne différemment dans l'espace, et les biologistes peuvent en apprendre beaucoup sur la façon dont cela affecte la santé humaine en étudiant les cellules cultivées dans l'environnement de microgravité, ou "l'apesanteur, " de la Station spatiale internationale. Le système de bioculture est une nouvelle installation de recherche pour le laboratoire en orbite qui permettra aux scientifiques de mener des études de biologie cellulaire à long terme, sur un large éventail de sujets et divers types de cellules et de tissus. Ce nouveau matériel permettra un suivi à distance en temps réel des cultures cellulaires, et un contrôle plus fin sur les conditions dans lesquelles ils poussent.
Module Habitat pour rongeurs de la NASA avec les deux portes d'accès ouvertes. Crédit :NASA/Dominic Hart
La première mission pour l'utiliser, appelé Validation de la Science Cellulaire, testera pleinement les capacités complexes d'ingénierie et de survie du système, pour s'assurer qu'il peut fonctionner correctement en microgravité et développer avec succès une variété de cellules, comme les cellules osseuses et cardiaques dans cette expérience, sur la station spatiale. Une fois la validation initiale terminée, l'installation sera disponible pour une utilisation par la communauté scientifique au sens large pour des activités passionnantes, de nouvelles recherches avancées, de la biologie cellulaire fondamentale, à la découverte de médicaments, microbiologie, et l'ingénierie tissulaire.
Un nouvel appareil pour lutter contre la perte musculaire – Rodent Research-6
La fonte musculaire est un problème courant chez les patients soumis à une immobilisation prolongée, blessures, le cancer ou le vieillissement. L'atrophie musculaire arrive aussi aux astronautes en microgravité. L'étude Rodent Research-6 évaluera un nouveau dispositif d'administration de médicaments pour l'administration continue, faibles doses, ce qui pourrait aider à lutter contre la fonte musculaire et à éviter la nécessité d'une administration quotidienne ou fréquente de médicaments. Une petite capsule, implanté sous la peau, délivre une constante, faible dose du médicament via une membrane en silicone, avec des canaux aussi étroits que 1/50, 000 la largeur d'un cheveu humain. L'administration à faible dose pourrait également aider à éviter les effets secondaires connus de la prise de doses élevées à long terme. La drogue, appelé formotérol, est une thérapie courante dans les inhalateurs pour l'asthme et pour d'autres maladies pulmonaires. Il détend les muscles responsables du resserrement des voies respiratoires du patient. Rodent Research-6 examinera dans quelle mesure il peut lutter efficacement contre la fonte musculaire lorsqu'il est libéré par un minuscule, mais un appareil potentiellement puissant.
De minuscules graines de la plante Arabidopsis thaliana sont apposées sur une feuille de papier, dans le cadre de leur préparation au vol spatial à bord de la Station spatiale internationale. L'installation embarquée pour les études de biologie végétale permet aux chercheurs d'exposer les semis à différents niveaux de gravité et de lumière, observer et collecter des données sur la croissance des plantes. Crédit :NASA/Centre de recherche Ames
Découvrir comment les plantes perçoivent la gravité – Perception de la gravité des plantes
Nous avons tendance à tenir la gravité pour acquise, mais les plantes ne le font jamais. Ils répondent constamment à l'attraction de la gravité, l'utiliser pour envoyer des pousses vers le haut et des racines vers le bas, et de déterminer leur forme générale. La mission Plant Gravity Perception vise à découvrir le niveau de gravité le plus bas qu'un plant de plante est capable de percevoir. Travaillant dans l'environnement de microgravité de la station spatiale, l'expérience utilisera un système de centrifugation pour simuler une gamme de niveaux de gravité. Les données vidéo des réponses des plantes seront capturées, aider à révéler s'il existe un niveau seuil dont ils ont besoin pour détecter la gravité, répondre, et prospérer. Comprendre comment cela fonctionne pourrait aider les chercheurs à développer des plantes bien adaptées à la croissance lors de missions spatiales de longue durée, ou pour être plus résistant à des fins agricoles sur Terre.
Une boîte de Pétri contient des colonies de champignons issus d'un échantillon prélevé à bord de la Station spatiale internationale lors du premier des trois vols Microbial Tracking-1. Crédit :NASA/JPL
Suivi des microbes sur la station spatiale - Suivi microbien-2
Microbial Tracking-2 est une expérience de plusieurs mois qui suit les populations de microbes partageant la Station spatiale internationale avec les astronautes. Ce sont les mêmes types de micro-organismes que nous avons sur Terre, qui seraient arrivés dans un premier temps sur des cargos ravitaillant la station spatiale ou sur des astronautes lors des changements d'équipage. Afin de cataloguer et de caractériser les microbes potentiellement pathogènes à bord de la station spatiale, les chercheurs doivent d'abord savoir quel type de micro-organismes peut déjà être sur la station. Des échantillons sont prélevés sur les corps des astronautes avant, pendant et après le vol. Des échantillons environnementaux sont également prélevés en surface et dans l'air autour de la station. Les échantillons sont analysés pour identifier les types de microbes potentiellement trouvés, et pour voir s'il existe des types qui pourraient affecter la santé humaine. Les interactions entre les microbes sont étudiées, ainsi que le développement de communautés microbiennes.
Plusieurs missions de réapprovisionnement de SpaceX ont déjà livré des kits d'échantillonnage microbien et ramené des échantillons antérieurs sur Terre pour être analysés par des scientifiques. En prélevant plusieurs échantillons dans le temps, les chercheurs peuvent voir comment la population microbienne évolue sur la station spatiale. Les résultats de cette recherche peuvent aider à déterminer comment les micro-organismes affectent à la fois la santé de l'équipage et les performances du vaisseau spatial. Avec cette connaissance, La NASA peut développer des moyens de minimiser l'impact des micro-organismes lors de missions spatiales de longue durée avec des explorateurs humains.
