Lo que el camión Dragon entregará a la ISS el 5 de junio de 2017: revisión de experimentos

Entonces, el 3 de junio de 2017, desde el sitio del Complejo de Lanzamiento 39A (LC-39A) en el Centro Espacial Kennedy (NASA), el vehículo de lanzamiento Falcon 9 puso en órbita un buque de carga Dragon como parte de la misión CRS-11, incluidos varios equipos para llevar a cabo Experimentos científicos. La primera etapa del vehículo de lanzamiento ya ha aterrizado en la zona de aterrizaje 1 en Cabo Cañaveral, que está a 15 kilómetros del sitio de lanzamiento, y el camión en sí continúa su viaje a la ISS (Dragon está programado para el 5 de junio). Mientras tanto, discutiremos los objetivos de los experimentos proporcionados por CRS-11.


Lanzamiento y aterrizaje del Falcon PH 9, 3 de junio de 2017


Entonces, durante la misión CRS-11, se enviaron 1,665 kg de carga en el compartimiento presurizado del camión Dragón, incluidos 1,069 kg de equipos y materiales para investigación científica. Inmediatamente haga una reserva que consideraré principalmente aquellos proyectos que:

• Puede que en un futuro cercano afecte la medicina o los sectores civiles de la economía;
• Claro para el autor del artículo.

Por lo tanto, primero los experimentos relacionados con CRS-11 se describirán brevemente al comienzo del artículo, y al final se realizará un análisis detallado de algunos de ellos.


Emblema de la misión CRS-11.

1. El Roll-Out Solar Array (ROSA) es un experimento en el despliegue y uso de paneles solares flexibles en órbita.
   
   
2. El Neutron Star Interior Composition Explored (NICER) es el equipo científico que se instalará en el exterior de la ISS. Su objetivo es estudiar la naturaleza, estructura y procesos que ocurren en los púlsares. Otro objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema de navegación basado en el espacio a escala del sistema solar para el cual los púlsares actuarán como puntos de referencia (Station Explorer para la tecnología de sincronización y navegación por rayos X (SEXTANT)).
   
   
3. La terapia sistémica de NELL-1 para la osteoporosis (Rodent Research-5): prueba del medicamento para la osteoporosis en ratones. La osteoporosis es un problema médico importante tanto en la Tierra como en la EEI.
   
   
4. El Fruit Fly Lab-02: paradójicamente, el objetivo de este estudio es estudiar el efecto de los vuelos espaciales largos en el sistema cardiovascular utilizando Drosophila (mosca de la fruta, mosca de la fruta, Drosophila melanogaster ) como animales experimentales. Escribiré más sobre esto un poco más tarde, el tema es muy interesante.
   
   
   La mosca de la fruta Drosophila ( Drosophila melanogaster ) es un pequeño insecto que, por voluntad del destino, sirve a los biólogos moleculares para estudiar casi todo, desde los mecanismos genéticos del desarrollo embrionario hasta los sistemas para proteger las células de la radiación.
   
   
5. La instalación del Sistema de múltiples usuarios para la detección de la Tierra (MUSES): un dispositivo para fotografiar la Tierra en varios rangos con cámaras digitales y otros estudios de nuestro planeta, desarrollado por Teledyne Brown Engineering (Huntville, Alabama, EE. UU.). Se puede utilizar para una amplia gama de tareas: investigación en el campo de la agricultura, investigación de océanos y mares, control de calidad del aire, detección temprana de incendios forestales y exploración.

Ahora comenzaremos a considerar varios proyectos de manera más detallada.

1) La matriz solar desplegable (ROSA)

Comencemos con un proyecto muy, muy prometedor en el campo del suministro de energía a satélites, sondas y estaciones habitadas. El propósito de este experimento es probar un nuevo tipo de panel solar para naves espaciales, desarrollado en cooperación con la organización de investigación estatal Air Force Research Laboratory (Base de la Fuerza Aérea de EE. UU. Hanscom) (Massachusetts, EE. UU.) Y una empresa privada Deployable Space Systems, Inc. (Goleta, California, EE. UU.).

El objetivo principal de este experimento es un estudio exhaustivo de las características de los paneles solares hechos de materiales flexibles pero efectivos en este campo. Este trabajo es extremadamente importante para el futuro de la exploración espacial comercial y la investigación espacial, y he aquí por qué.


Como podemos ver, se utiliza un área muy grande de paneles solares para suministrar la ISS (foto de 2011).

En primer lugar, enrollado en una especie de "rollos" y, al mismo tiempo, paneles solares ligeros, es mucho más fácil ponerlo en órbita tanto solo como parte de un satélite o sonda terminado. De hecho, a largo plazo, esta tecnología (si tiene éxito) puede permitir proporcionar a las naves espaciales del futuro un nivel fundamentalmente nuevo de suministro de energía de los paneles solares. Esto, a su vez, abre la posibilidad de aumentar la potencia total de los equipos de satélites de todo tipo (telecomunicaciones, comunicaciones, experimentos científicos, detección de la Tierra y otros objetos, etc.), especialmente cuando se trata de dispositivos pequeños. .


Impulsos específicos (MI) de varios tipos de motores. Como se puede ver en la tabla, la interfaz de usuario de los motores eléctricos, de plasma e iones es mucho más alta que la de los motores de propulsión líquidos o sólidos, lo que significa que cuando se usan en una nave espacial (si corresponde) el combustible se consumirá de manera mucho más eficiente. Gracias por la imagen en el artículo de wikipedia .

Además, la energía eléctrica se puede utilizar en sistemas de propulsión para corregir órbitas, y vale la pena recordar que, aunque dichos sistemas de propulsión no tienen un nivel impresionante de tracción (~ 5 Newtons es una tracción muy alta), los impulsos específicos de los motores eléctricos, iónicos y de plasma son mucho más altos que químicos, y sus programas de encendido / apagado son mucho más flexibles, lo que los hace muy, muy útiles.


Asteroide Itokawa. La fotografía fue tomada por la sonda japonesa Hayabusa.

Tal vez el nivel de tracción mencionado anteriormente le pareció a alguien un juguete, pero fue en vano. Por ejemplo, la sonda japonesa Hayabusa (traducida del "halcón peregrino" japonés, que pesaba 510 kg), que estudió el asteroide Itokawa y entregó con éxito muestras de su roca a la Tierra en 2010, tenía en su tablero precisamente un motor de iones como motor de marcha. Además, esta sonda también realizó un "aterrizaje" en el asteroide dado del pequeño robot Minerva (la masa es de solo 519 gramos, el aterrizaje falló, presumiblemente el robot voló al espacio exterior). Sin embargo, equipado con tres cámaras y paneles solares, el Minerva también habría sido útil con paneles solares ligeros y potentes. En general, el nicho de la tecnología del proyecto ROSA existe claramente.

Al principio, se probarán los métodos de empaque / desempaque en condiciones espaciales, y luego se realizarán pruebas exhaustivas de la eficiencia energética de las tecnologías integradas en el producto y se compararán los datos experimentales obtenidos con las características teóricamente predichas obtenidas en laboratorios en la Tierra.

2) Un proyecto médico en el campo de la terapia sistémica para la pérdida ósea.

La experiencia de los vuelos espaciales ha demostrado que la exposición prolongada a la gravedad cero y, en consecuencia, la reducción de las cargas en los músculos y los huesos conduce a la degradación de los tejidos óseos (osteoporosis) tanto en humanos como en animales (también, por ejemplo, un esfuerzo físico excesivo puede provocarlo). , tabaquismo, alcoholismo y abuso de café. Una lista completa de factores de riesgo se encuentra en el artículo de Wikipedia, cuyo enlace se encuentra en el spoiler a continuación).


Los métodos de tratamiento actuales son principalmente conjuntos de ejercicios para mantener el cuerpo en buena forma y están destinados a prevenir el desarrollo de nuevos efectos negativos, sin embargo, este enfoque no permite restaurar lesiones previamente lesionadas. Además, no solo los astronautas en la EEI, sino también millones de personas en la Tierra sufren este problema, y ​​muchos de ellos tienen osteoporosis también debido a la baja movilidad, por ejemplo, debido a la necesidad de permanecer en una cama de hospital o en una silla de ruedas durante mucho tiempo. La osteoporosis también se asocia a menudo con procesos bioquímicos deteriorados en el cuerpo, una dieta desequilibrada o malos hábitos (por lo tanto, este medicamento también se prueba en la Tierra).


El cosmonauta Oleg Artemyev realiza ejercicios matutinos en un chaleco con motivo del Día de las Fuerzas Aerotransportadas (2 de agosto de 2014, ISS). Foto: artemjew.ru

Por lo tanto, un medicamento probado durante un experimento llamado "Terapia sistémica de NELL-1 para la osteoporosis (Rodent Research-5 (RR-5))" puede presumiblemente no solo prevenir o reducir los efectos negativos de los ratones que permanecen en gravedad cero (y el experimento se lleva a cabo en ratones) , pero también en un grado u otro para revertir su osteoporosis. En general, si los astronautas de la ISS logran buenos resultados, esto acercará a los médicos a resolver un importante problema terapéutico, y las agencias espaciales tendrán algo que ofrecer a sus pupilos durante las misiones largas.

Estos son los objetivos de los experimentos científicos en curso, que Dragon Truck lanzó el 3 de junio de 2017 durante la misión CRS-11. Bueno, el cohete funcionó normalmente, solo tenemos que desearle al dispositivo un acoplamiento seguro con la ISS, y los astronautas deberían llevar a cabo toda la investigación planificada y obtener resultados útiles para la humanidad.