La 22e mission de ravitaillement de fret SpaceX transportant des recherches scientifiques et des démonstrations technologiques est lancée vers la Station spatiale internationale depuis le Kennedy Space Center de la NASA en Floride au plus tôt le 3 juin. Les expériences à bord comprennent l'étude de la façon dont les ours d'eau tolèrent l'espace, si la microgravité affecte les relations symbiotiques, analyser la formation de calculs rénaux, et plus.

Les points saillants des charges utiles de cette mission de réapprovisionnement comprennent :

Les ours d'eau prennent de l'espace

tardigrades, connus sous le nom d'ours d'eau en raison de leur apparence au microscope et de leur habitat commun dans l'eau, sont de minuscules créatures qui tolèrent des environnements plus extrêmes que la plupart des formes de vie. Cela en fait un organisme modèle pour étudier la survie biologique dans des conditions extrêmes sur Terre et dans l'espace. En outre, les chercheurs ont séquencé le génome du tardigrade Hypsibius exemplaris et développé des méthodes pour mesurer comment différentes conditions environnementales affectent l'expression des gènes du tardigrade. Cell Science-04 caractérise la biologie moléculaire de la survie à court terme et multigénérationnelle des ours d'eau, identifier les gènes impliqués dans l'adaptation et la survie dans des environnements à haut stress.

Les résultats pourraient faire progresser la compréhension des facteurs de stress affectant les humains dans l'espace et soutenir le développement de contre-mesures. "Les vols spatiaux peuvent être un environnement très difficile pour les organismes, y compris les humains, qui ont évolué vers les conditions sur Terre, ", explique le chercheur principal Thomas Boothby. " L'une des choses que nous souhaitons vraiment faire est de comprendre comment les tardigrades survivent et se reproduisent dans ces environnements et si nous pouvons apprendre quelque chose sur les astuces qu'ils utilisent et les adapter pour protéger les astronautes. "

Calmars symbiotiques et microbes en microgravité

L'UMAMI examine les effets des vols spatiaux sur les interactions moléculaires et chimiques entre les microbes bénéfiques et leurs hôtes animaux. Les microbes jouent un rôle important dans le développement normal des tissus animaux et dans le maintien de la santé humaine. "Animaux, y compris les humains, compter sur nos microbes pour maintenir un système digestif et immunitaire sain, ", déclare le chercheur principal de l'UMAMI, Jamie Foster. "Nous ne comprenons pas pleinement comment les vols spatiaux modifient ces interactions bénéfiques. L'expérience UMAMI utilise un calmar bobtail qui brille dans le noir pour résoudre ces problèmes importants en matière de santé animale. »

Le calmar bobtail, Scolopes d'Euprymna, est un modèle animal utilisé pour étudier les relations symbiotiques entre deux espèces. Cette enquête permet de déterminer si les vols spatiaux modifient la relation mutuellement bénéfique, qui pourraient soutenir le développement de mesures de protection et d'atténuation pour préserver la santé des astronautes lors de missions spatiales de longue durée. Les travaux pourraient également conduire à une meilleure compréhension des interactions complexes entre les animaux et les microbes bénéfiques, y compris les voies nouvelles et novatrices que les microbes utilisent pour communiquer avec les tissus animaux. De telles connaissances pourraient aider à identifier des moyens de protéger et d'améliorer ces relations pour une meilleure santé humaine et un meilleur bien-être sur Terre également.

Échographie sur place

Butterfly IQ Ultrasound démontre l'utilisation d'un appareil à ultrasons portable en conjonction avec un appareil informatique mobile en microgravité. L'enquête recueille les commentaires de l'équipage sur la facilité de manipulation et la qualité des images échographiques, y compris l'acquisition d'images, affichage, et stockage.

"Ce type de technologie commerciale prête à l'emploi pourrait fournir des capacités médicales importantes pour de futures missions d'exploration au-delà de l'orbite terrestre basse, où l'appui au sol immédiat n'est pas disponible, " dit Kadambari Suri, responsable de l'intégration pour la démonstration technologique Butterfly iQ "L'enquête examine également l'efficacité des instructions juste-à-temps pour une utilisation autonome de l'appareil par l'équipage." La technologie a également des applications potentielles pour les soins médicaux dans des environnements éloignés et isolés sur Terre.

Développer de meilleurs pilotes de robot

Pilote, une enquête de l'ESA (Agence Spatiale Européenne) et du Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), teste l'efficacité du fonctionnement à distance de bras robotiques et de véhicules spatiaux à l'aide de la réalité virtuelle et d'interfaces basées sur l'haptique, ou le toucher et le mouvement simulés. Les tests d'ergonomie pour le contrôle des bras robotiques et des engins spatiaux doivent être effectués en microgravité, parce que les conceptions des tests basés sur Terre utiliseraient des principes ergonomiques qui ne correspondent pas aux conditions rencontrées sur un vaisseau spatial en orbite. Pilote compare les technologies existantes et nouvelles, y compris ceux récemment développés pour la téléopération et d'autres utilisés pour piloter le vaisseau spatial Canadarm2 et Soyouz. L'enquête compare également les performances des astronautes au sol et lors de missions spatiales de longue durée. Les résultats pourraient aider à optimiser l'ergonomie des postes de travail de la station spatiale et des futurs véhicules spatiaux pour les missions vers la Lune et Mars.

Protéger les reins dans l'espace et sur Terre

Certains membres d'équipage présentent une susceptibilité accrue aux calculs rénaux pendant le vol, qui pourraient affecter leur santé et le succès de la mission. L'enquête Kidney Cells-02 utilise un modèle de cellules rénales en 3D (ou puce tissulaire) pour étudier les effets de la microgravité sur la formation de microcristaux pouvant conduire à des calculs rénaux. Il fait partie de l'initiative Tissue Chips in Space, un partenariat entre l'ISS U.S. National Laboratory et le National Institutes of Health's National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) pour analyser les effets de la microgravité sur la santé humaine et traduire cela en améliorations sur Terre. Cette enquête pourrait révéler les voies critiques du développement et de la progression de la maladie rénale, potentiellement conduire à des thérapies pour traiter et prévenir les calculs rénaux pour les astronautes et pour 1 personne sur 10 sur Terre qui les développe.

"Avec cette étude, nous espérons identifier des biomarqueurs ou « signatures » des changements cellulaires qui se produisent lors de la formation de calculs rénaux, ", explique le chercheur principal Ed Kelly. "Cela peut conduire à de nouvelles interventions thérapeutiques. La raison pour laquelle cette étude a été menée sur la station spatiale est que les microcristaux se comportent comme ce qui se passe dans nos propres reins, ce qui signifie qu'ils restent suspendus dans les tubes de copeaux de rein et ne coulent pas au fond, comme ils le font dans les laboratoires sur Terre."

Produire du coton plus résistant

Les plants de coton qui surexpriment un certain gène présentent une résistance accrue aux facteurs de stress, comme la sécheresse, et produisent 20% de fibres de coton en plus que les plantes sans cette caractéristique dans certaines conditions de stress. Cette résistance au stress a été provisoirement liée à un système racinaire amélioré qui peut puiser dans un plus grand volume de sol pour l'eau et les nutriments. Targeting Improved Cotton Through On-Orbit Cultivation (TICTOC) étudie comment la structure du système racinaire affecte la résilience des plantes, efficacité de l'utilisation de l'eau, et la séquestration du carbone pendant la phase critique de l'établissement des semis. Les modèles de croissance des racines dépendent de la gravité, et TICTOC pourrait aider à définir quels facteurs environnementaux et quels gènes contrôlent le développement des racines en l'absence de gravité.

Le coton est utilisé dans une variété de produits de consommation, des vêtements aux draps et filtres à café, mais les effets de sa production incluent une utilisation importante de l'eau et une utilisation intensive de produits chimiques agricoles. "Nous espérons révéler des caractéristiques de la formation du système racinaire qui peuvent être ciblées par les sélectionneurs et les scientifiques pour améliorer des caractéristiques telles que la résistance à la sécheresse ou l'absorption de nutriments, deux facteurs clés des impacts environnementaux de l'agriculture moderne, ", explique le chercheur principal Simon Gilroy. Une meilleure compréhension des systèmes racinaires du coton et de l'expression des gènes associée pourrait permettre le développement de plants de coton plus robustes et réduire l'utilisation d'eau et de pesticides.

Puissance bonus

De nouveaux panneaux solaires se dirigent vers la station pour augmenter l'énergie disponible pour la recherche et d'autres activités à bord. L'ISS Roll-out Solar Array (iROSA) est composé de panneaux compacts, basé sur une technologie précédemment démontrée en station, qui s'ouvrent comme si on déroulait un long tapis. L'équipage d'Expedition 65 doit commencer les préparatifs pour compléter les panneaux rigides existants de la station cet été avec la première paire de six nouveaux panneaux.