SpaceXs 18 juli uppdrag till ISS kommer att inkludera en DNA-sekvenserare

Mycket tidigt måndagsmorgon i Florida kommer SpaceX att lansera sitt rymdskepps Dragon Spacecraft på en Falcon 9-raket till den internationella rymdstationen och skicka 2 200 pund leveranser i sitt nionde ISS-resupply-uppdrag. Lasten innehåller besättningsmedel, verktyg och föremål som behövs för de 250 nya och pågående vetenskapliga undersökningarna som utförs på rymdstationen och viktig maskinvara som förbättrar stationens funktionalitet.

De vetenskapliga verktygen som går upp på detta uppdrag är speciellt spännande denna gång. Vid en presskonferens, som hölls onsdagen vid den internationella rymdstationen R & D Conference 2016, diskuterade NASAs forskare och administratörer fyra viktiga vetenskapliga och tekniska utredningar som kommer att inledas efter att Dragon-kapseln levererar nödvändiga förnödenheter.

I linje med ökad biologisk forskning som händer på ISS, kommer NASA att genomföra det första DNA-sekvenseringsexperimentet i rymden. Sarah Wallace, en mikrobiolog på Johnson Space Center, och hennes team skickar upp en prototyp DNA-sequencer som hon beskriver som hälften av en smartphones storlek - "oerhört liten", säger hon. Enheten kan faktiskt göra mycket mer än att analysera genom DNA, och kan även sekvensera RNA och proteiner.

Sekvensatorn kommer att springa genom DNA-prover från tre olika prover - ett virus, en bakterie och en mus - och kommer förhoppningsvis att bevisa att konceptet DNA-sekvensering är möjligt i en mikrogravitetsmiljö.

Det är snyggt, men är det nödvändigt? Tja när du tänker på det, ja. Om vi ​​ska leda mer vetenskap i rymden och potentiellt på andra världar, kommer vi att vilja köra alla organiska molekyler vi samlar genom analytiska metoder.

Tiden att utföra ett sådant experiment är idealiskt just nu, eftersom Kate Rubins, en molekylärbiolog med handel, för närvarande befinner sig i rymdstationen. "Vi är så lyckliga att ha Kate där uppe," sa Wallace på presskonferensen. "Hennes expertis har varit ovärderlig för oss. Naturligtvis är vårt mål att varje besättningsmedlem kommer att kunna driva detta."

Förutom rent för att driva vetenskap, kan en DNA-sequencer också ha konsekvenser för sjukdomsbekämpning i rymden. "Just nu har vi inget sätt att diagnostisera infektionssjukdomar på ISS," sade Wallace. En genomics och proteomicsekvenser kan förändras om en besättningsmedlem skulle bli sjuk med en mystisk infektion.

Ett benförlustexperiment

Två andra projekt är mer direkt relaterade till att undersöka människors hälsa genom att utnyttja rymdstationsens mikrogravity-klimat. Bruce Hammer vid University of Minnesota Center för Magnetic Resonance Research i Minneapolis är intresserad av att ta reda på varför astronauter upplever förlust av ben i rymden och de mekanismer som vi kan förhindra eller mildra. Hammer och hans team testar noggrannheten hos en ny enhet som kan simulera microgravity-miljöer för cell- och vävnadskulturer genom manipulering av magnetfält. Målet är att emulera en mikrogravitymiljö här på jorden för att observera effekten på benceller och jämföra effekterna att cellkulturer skickas till rymden på detta uppdrag. Det är inte bara ett sätt att studera benförlust hos astronauter, men det är också bara verifiering att en mikrogravitetssimulator fungerar - vilket är helt enkelt fantastiskt.

Hur hjärtat förändras i rymden

Det andra biologiprojektet handlar om att observera effekterna av mikrogravity på hjärtat. Vi vet att människans hjärta genomgår strukturella förändringar i rymden - det blir mindre och återgår till en sfärisk form. Ett speciellt mysterium är hur mikrogravity påverkar cellerna som är inblandade i att slå. Med hjälp av en ny teknik som förvandlar blodceller till stamceller och sedan tillbaka till slående hjärtceller ("du kan se dem visuellt kontrakt med blotta ögat", säger forskare i Stanford University Arun Sharma, som är involverad i denna undersökning), skickar forskare hjärta celler och studerar hur deras form och beteende förändras under mikrogravity. Det här är ett annat exempel där det finns en lycklig slump med Rubins på rymdstationen.

Tekniska operationer

De två sista stora projekten är tekniska, men inte mindre viktiga för att hjälpa oss att fördjupa framtiden för rymdresor och prospektering. Det första, mer blygsamma projektet är installationen av en ny internationell dockningsadapter till ISS som överensstämmer med den nya internationella dockningsstandard som antagits av alla ISS-partner.

Standarden "kommer att användas under hela cis-lunarutrymmet", säger ISS-programchef Kirk Shireman. Det finns redan planer för Orion och andra nyttolaster på kommande Space Launch System att ha detta dockningssystem. SpaceX uppdaterar redan sin Dragon rymdfarkost för att anta IDS, liksom Boeing för sin CST-100 Strainer fordon. Sammantaget kommer antagandet av IDS att bidra till att effektivisera rymden för både internationella myndigheter och privata företag runt om i världen och förhoppningsvis driva utforskningen av rymden och resa till ett mindre styvt, mer öppet klimat.

Den första IDA skulle gå upp till ISS förra året, men förstördes i SpaceX missions misslyckande i juni 2015. Detta sätter NASA: s kommersiella flygplan i en svårighet, och Shireman och hans team försöker spela inslag. Han hoppas att se den andra IDA äntligen gå upp på SpaceXs 16: e ISS-lastuppdrag, som fortfarande är oförskjuten.

Slutligen testar NASA en ny fasbyte material värmeväxlare enhet. Det är en munnfull, men här är den mager: rymdfarkoster använder vanligen radiatorer som ett sätt att avvisa överskottsvärme som produceras av solen samt att absorbera överflödig värme under kallare scenarier. Tyvärr förbrukar detta ändliga resurser. NASA testar ut en ny teknik som kan bibehålla temperaturer för rymdfarkoster utan att konsumera material. Den fristående anordningen kan i huvudsak frysa under kalla delar av en omlopp för att avvisa termisk energi och smälta under heta faser för att absorbera överskott av värme. När du skickar enheten upp till ISS, hoppas NASA att verifiera att den kan fungera i mikrogravity-miljöer.

SpaceX-uppdraget till ISS börjar kl. 12.45. Östtid på måndag med lanseringen av Falcon 9-raketen från Cape Canaveral Air Force Station i Florida. Du kan titta på lanseringen live på spacex.com/webcast.