O que o caminhão Dragon entregará à ISS em 5 de junho de 2017: revisão dos experimentos

Assim, em 3 de junho de 2017, no local do Complexo de Lançamento 39A (LC-39A) no Centro Espacial Kennedy (NASA), o veículo de lançamento do Falcon 9 enviou um navio de carga Dragon em órbita como parte da missão CRS-11, incluindo vários equipamentos para realizar experimentos científicos. A primeira etapa do veículo de lançamento já atingiu a Zona de Pouso 1 em Cape Canaveral, a 15 km do local de lançamento, e o caminhão ainda continua sua jornada para a ISS (o Dragon está programado para 5 de junho). Enquanto isso, discutiremos os objetivos dos experimentos fornecidos pelo CRS-11.


Lançamento e pouso do Falcon PH 9, 3 de junho de 2017


Assim, durante a missão CRS-11, 1.665 kg de carga foram enviados no compartimento pressurizado do caminhão Dragon, incluindo 1.069 kg de equipamentos e materiais para pesquisa científica. Faça imediatamente uma reserva que considerarei principalmente os projetos que:

• Pode, em um futuro próximo, afetar a medicina ou os setores civis da economia;
• Claro para o autor do artigo.

Portanto, primeiro os experimentos relacionados ao CRS-11 serão brevemente descritos no início do artigo e, no final, haverá uma análise detalhada de alguns deles.


Emblema da missão CRS-11.

1. O Roll-Out Solar Array (ROSA) é um experimento na implantação e uso de painéis solares flexíveis em órbita.
   
   
2. A composição interna de estrelas de nêutrons explorada (NICER) é o equipamento científico que será instalado na parte externa da ISS. Pretende-se estudar a natureza, estrutura e processos que ocorrem nos pulsares. Outro objetivo deste projeto é desenvolver um sistema de navegação espacial em uma escala do sistema solar para o qual os pulsares atuarão como pontos de referência (Station Explorer para Tecnologia de Navegação e Temporização de Raios-X (SEXTANT)).
   
   
3. A terapia sistêmica do NELL-1 para osteoporose (Roedor Research-5) - Testando a droga para osteoporose em camundongos. A osteoporose é um importante problema médico na Terra e na ISS.
   
   
4. O Fruit Fly Lab-02 - paradoxalmente, o objetivo deste estudo é estudar o efeito de longos vôos espaciais no sistema cardiovascular usando Drosophila (mosca da fruta, mosca da fruta, Drosophila melanogaster ) como animais experimentais. Vou escrever mais sobre isso um pouco mais tarde, o tópico é muito interessante.
   
   
   A mosca da fruta Drosophila ( Drosophila melanogaster ) é um inseto minúsculo que, por vontade do destino, serve aos biólogos moleculares para estudar quase tudo, desde os mecanismos genéticos do desenvolvimento embrionário até os sistemas para proteger as células da radiação.
   
   
5. A instalação MUSES (Multiple User System - Sistema de Usuário Múltiplo) - um dispositivo para fotografar a Terra em várias faixas com câmeras digitais e outros estudos do nosso planeta, desenvolvido pela Teledyne Brown Engineering (Huntville, Alabama, EUA). Pode ser usado para uma ampla gama de tarefas: pesquisa no campo da agricultura, pesquisa de oceanos e mares, controle da qualidade do ar, detecção precoce de incêndios florestais e exploração.

Agora começaremos a considerar vários projetos de maneira mais detalhada.

1) A matriz solar de lançamento (ROSA)

Vamos começar com um projeto muito, muito promissor no campo de fornecimento de energia para satélites, sondas e estações habitadas. O objetivo deste experimento é testar um novo tipo de painel solar para naves espaciais, desenvolvido em cooperação com o laboratório de pesquisa da Força Aérea (US Air Force Base Hanscom) (Massachusetts, EUA) e uma empresa privada Deployable Space Systems, Inc. (Goleta, Califórnia, EUA).

O principal objetivo deste experimento é um estudo abrangente das características dos painéis solares feitos de materiais flexíveis, mas eficazes neste campo. Este trabalho é extremamente importante para o futuro da exploração espacial comercial e da pesquisa espacial, e aqui está o porquê.


Como podemos ver, uma área muito grande de painéis solares é usada para abastecer a ISS (foto de 2011).

Antes de tudo, agrupados em uma espécie de "rolos" e, ao mesmo tempo, iluminando painéis solares, é muito mais fácil colocar em órbita por conta própria e como parte de um satélite ou sonda acabada. De fato, a longo prazo, essa tecnologia (se for bem-sucedida) pode permitir fornecer à sonda do futuro um nível fundamentalmente novo de fornecimento de energia a partir de painéis solares. Isso, por sua vez, abre a possibilidade de aumentar a potência total do equipamento de todos os tipos de satélites (telecomunicações, comunicações, experimentos científicos, detectar a Terra e outros objetos, etc.), especialmente quando se trata de pequenos dispositivos .


Impulsos específicos (MI) de vários tipos de motores. Como pode ser visto na tabela, a interface do usuário dos motores elétricos, de plasma e de íons é muito superior à dos motores propulsores líquidos ou sólidos, o que significa que, quando usados ​​em uma espaçonave (se for o caso), o combustível será consumido com muito mais eficiência. Obrigado pela foto no artigo da wikipedia .

Além disso, a energia elétrica pode ser usada em sistemas de propulsão para corrigir órbitas, e vale lembrar que, embora esses sistemas de propulsão não tenham um nível impressionante de tração (~ 5 Newtons é de tração muito alta), os impulsos específicos dos motores elétrico, iônico e de plasma são muito maiores do que os químicos e seus programas de ligar / desligar são muito mais flexíveis, o que os torna muito, muito úteis.


Asteróide Itokawa. A foto foi tirada pela sonda japonesa Hayabusa.

Talvez o nível de tração acima mencionado parecesse a alguém um brinquedo, mas em vão. Por exemplo, a sonda japonesa Hayabusa (traduzida do japonês “Peregrine Falcon”, pesando 510 kg), que estudou o asteróide Itokawa e entregou com sucesso amostras de sua rocha na Terra em 2010, tinha em seu quadro precisamente um motor de íons como motor de marcha. Além disso, essa sonda também realizou uma “aterrissagem” no asteróide do pequeno robô Minerva (a massa é de apenas 519 gramas, a aterrissagem falhou, presumivelmente o robô voou para o espaço). No entanto, equipado com três câmeras e painéis solares, o Minerva também teria luz útil e poderosos painéis solares. Em geral, o nicho da tecnologia do projeto ROSA existe claramente.

Inicialmente, serão testados métodos de embalagem / descompactação em condições espaciais e, em seguida, serão realizados testes abrangentes da eficiência energética das tecnologias incorporadas no produto e comparação dos dados experimentais obtidos com as características teoricamente previstas obtidas em laboratórios na Terra.

2) Projeto médico no campo da terapia sistêmica para perda óssea.

A experiência dos vôos espaciais mostrou que a exposição prolongada à gravidade zero e, consequentemente, cargas reduzidas nos músculos e ossos levam à degradação dos tecidos ósseos (osteoporose) tanto em humanos quanto em animais (também, por exemplo, esforço físico excessivo pode levar a isso). , tabagismo, alcoolismo e abuso de café.Uma lista completa de fatores de risco é fornecida no artigo da Wikipedia, cujo link está no spoiler abaixo).


Os métodos de tratamento de hoje são principalmente conjuntos de exercícios para manter o corpo em boa forma e visam impedir o desenvolvimento de novos efeitos negativos; no entanto, essa abordagem não permite restaurar lesões previamente feridas. Além disso, não apenas os astronautas na ISS, mas também milhões de pessoas na Terra sofrem com esse problema, e muitos deles têm osteoporose também devido à baixa mobilidade, por exemplo, devido à necessidade de permanecer em uma cama de hospital ou em uma cadeira de rodas por um longo tempo. A osteoporose também é frequentemente associada a processos bioquímicos prejudicados no corpo, uma dieta desequilibrada ou maus hábitos (portanto, este medicamento também é testado na Terra).


O cosmonauta Oleg Artemyev realiza exercícios matinais em um colete por ocasião do dia das forças aéreas (2 de agosto de 2014, ISS). Foto: artemjew.ru

Portanto, um medicamento testado durante um experimento chamado "Terapia Sistêmica do NELL-1 para Osteoporose (Pesquisa em Roedores-5 (RR-5))" pode presumivelmente não apenas prevenir ou reduzir os efeitos negativos de ratos que permanecem em gravidade zero (e o experimento é realizado em ratos) , mas também em um grau ou outro para reverter sua osteoporose. Em geral, se os astronautas da ISS conseguirem bons resultados, isso aproximará os médicos da solução de um importante problema terapêutico, e as agências espaciais terão algo a oferecer para suas alas durante longas missões.

Esses são os objetivos das experiências científicas em andamento, lançadas pela Dragon Truck em 3 de junho de 2017 durante a missão CRS-11, Bem, o foguete funcionou normalmente, nós apenas precisamos desejar que o dispositivo acoplar com segurança à ISS e aos astronautas - para realizar toda a pesquisa planejada e obter resultados úteis para a humanidade.