La 29a missione dei servizi di rifornimento commerciale (CRS) di SpaceX per la NASA porta esperimenti scientifici e dimostrazioni tecnologiche, inclusi studi su comunicazioni ottiche migliorate e misurazioni di onde atmosferiche.
Il lancio della navicella spaziale SpaceX Dragon senza equipaggio verso la Stazione Spaziale Internazionale dal Kennedy Space Center dell’agenzia in Florida è previsto non prima del 5 novembre.
Ecco i dettagli su alcune delle ricerche avviate al laboratorio orbitante:
Comunicazione laser dallo spazio
Quelli della NASA ILLUMA-T l’indagine testa la tecnologia per fornire funzionalità avanzate di comunicazione dei dati sulla stazione spaziale.
Un terminale montato all’esterno della stazione utilizza comunicazioni laser o ottiche per inviare informazioni ad alta risoluzione al sistema LCRD (Laser Communications Relay Demonstration) dell’agenzia, che si trova in orbita geosincrona attorno alla Terra. L’LCRD trasmette quindi i dati alle stazioni ottiche di terra a Haleakala, Hawaii, e Table Mountain, California.
Il sistema utilizza luce infrarossa invisibile e può inviare e ricevere informazioni a velocità di dati più elevate rispetto ai tradizionali sistemi a radiofrequenza, rendendo possibile l’invio di più immagini e video da e verso la stazione spaziale in un’unica trasmissione. La dimostrazione ILLUMA-T apre anche la strada al posizionamento di terminali di comunicazione laser su veicoli spaziali in orbita attorno alla Luna o a Marte.
ILLUMA-T e LCRD creano il primo sistema di relè di comunicazione laser bidirezionale della NASA. Le comunicazioni laser possono integrare i sistemi a radiofrequenza utilizzati dalla maggior parte delle missioni spaziali per inviare dati da e verso la Terra.
Secondo il project manager ILLUMA-T Glenn Jackson presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, i sistemi laser sono più piccoli, più leggeri e consumano meno energia dei sistemi radio. Le dimensioni più piccole liberano più spazio per gli strumenti scientifici, il peso più leggero riduce i costi di lancio e il minore consumo energetico si traduce in un minore consumo delle batterie dei veicoli spaziali.
Gestito dalla NASA Goddard in collaborazione con il Johnson Space Center della NASA a Houston e il Massachusetts Institute of Technology Lincoln Laboratory, ILLUMA-T è finanziato dal programma Space Communications and Navigation (SCaN) presso la sede della NASA a Washington.
Il sistema di comunicazione laser ILLUMA-T in preparazione per il lancio al Goddard Space Flight Center. Credito immagine: NASA/Goddard Space Flight Center
Osservare le onde nell’atmosfera
Quelli della NASA Esperimento sulle onde atmosferiche (AWE) utilizza uno strumento di imaging a infrarossi per misurare le caratteristiche, la distribuzione e il movimento delle onde gravitazionali atmosferiche (AGW). Queste onde attraversano l’atmosfera terrestre quando l’aria viene disturbata, proprio come le onde create facendo cadere una pietra nell’acqua.
“Le onde gravitazionali atmosferiche sono un meccanismo per il trasporto di energia e quantità di moto all’interno del sistema climatico e svolgono un ruolo nella definizione del clima e della sua evoluzione”, afferma il co-investigatore Jeff Forbes dell’Università del Colorado Boulder.
Spiega che queste onde sono relativamente piccole alla fonte ma amplificate ad altitudini elevate e potenzialmente indicano cambiamenti climatici non facilmente osservabili ad altitudini più basse. Le osservazioni a lungo termine di questa indagine dei processi fisici nella circolazione atmosferica potrebbero aumentare la comprensione degli AGW e migliorare la comprensione dell’atmosfera, del tempo e del clima della Terra.
I ricercatori stanno anche esaminando il modo in cui gli AGW contribuiscono alla meteorologia spaziale, che si riferisce alle diverse condizioni all’interno del Sistema Solare, compreso il vento solare. La meteorologia spaziale influisce sulle comunicazioni, sulla navigazione e sui sistemi di localizzazione spaziali e terrestri.
Gli scienziati sanno poco su come gli AGW influenzano il clima spaziale e questa indagine potrebbe aiutare a colmare queste lacune di conoscenza. I risultati potrebbero supportare lo sviluppo di modi per mitigare gli effetti della meteorologia spaziale.
La stazione spaziale fornisce una piattaforma ideale per le indagini data la sua altitudine, copertura geografica e temporale.
“AWE è una ricerca pionieristica, effettuando le prime misurazioni globali delle onde gravitazionali ai confini dello spazio”, afferma Forbes. “Questo è un importante passo avanti nella comprensione delle onde nell’atmosfera e del loro contributo alla meteorologia spaziale vicino alla Terra”.
L’esperimento sulle onde atmosferiche è gestito da Goddard per la direzione della missione scientifica della NASA presso la sede della NASA.
Gli scienziati preparano il gruppo ottico per AWE per il lancio in una camera bianca presso le strutture dello Space Dynamics Laboratory. Credito immagine: Space Dynamics Laboratory/Allison Bills
Più scienza va alla stazione spaziale
Disfunzione, adattamento e recupero della segnalazione ovarica ed estrogenica indotta dal volo spaziale è un’indagine scientifica fondamentale sponsorizzata dalla Divisione di scienze biologiche e fisiche della NASA.
Fa avanzare precedenti studi sulla microgravità che cercano di comprendere meglio gli effetti combinati del volo spaziale, degli stress nutrizionali e ambientali sul controllo dell’ovulazione e sugli effetti risultanti sullo scheletro. I risultati di questo studio potrebbero aiutare a identificare e trattare gli effetti dello stress sull’ovulazione e a migliorare la salute delle ossa sulla Terra.
Una sezione di tessuto ovarico preparata per un’indagine sulla funzione ovarica e sulla salute delle ossa nello spazio. Credito immagine: Centro medico dell’Università del Kansas
Acquamembrana-3un’indagine dell’ESA (Agenzia spaziale europea), continua la valutazione della sostituzione dei letti multifiltrazione utilizzati per il recupero dell’acqua sulla stazione spaziale con un tipo di membrana nota come Aquaporin Inside Membrane (AIM).
Si tratta di membrane che incorporano proteine presenti nelle cellule biologiche, note come acquaporine, per filtrare l’acqua più velocemente utilizzando meno energia. I test iniziali della tecnologia AIM nel 2015 hanno dimostrato che la filtrazione dell’acqua mediante membrane è possibile in condizioni di microgravità, e questi test di follow-up potrebbero dimostrare quanto efficacemente le membrane eliminano i contaminanti nelle acque reflue della stazione spaziale.
I risultati potrebbero far avanzare lo sviluppo di un sistema di recupero dell’acqua completo e su vasta scala basato su membrana, migliorando il recupero dell’acqua e riducendo la quantità di materiale che deve essere lanciato verso la stazione spaziale.
Questa tecnologia di filtrazione dell’acqua potrebbe anche avere applicazioni in ambienti estremi sulla Terra, come ambienti militari e di emergenza, e per sistemi idrici decentralizzati in località remote.
Una vista pre-lancio delle apparecchiature per l’indagine Aquamembrane-3. Credito immagine: ESA
Gaucho Polmonesponsorizzato dall’ISS National Lab, studia come il muco che riveste il sistema respiratorio influisce sulla somministrazione di farmaci trasportati in una piccola quantità di liquido iniettato, noto come tappo di liquido.
Condurre questa ricerca in microgravità rende possibile isolare i fattori coinvolti, comprese le forze capillari o di drenaggio, le caratteristiche del muco e la gravità.
Un investigatore dell’Università della California a Santa Barbara prepara la fotocamera e la luce da lavoro per registrare le immagini dell’indagine sul Gaucho Lung prima del lancio. Credito immagine: BioServe Space Technologies
Comprendere il ruolo di questi fattori potrebbe contribuire allo sviluppo e all’ottimizzazione di trattamenti respiratori mirati. Inoltre, il lavoro potrebbe contribuire a nuove strategie per controllare la contaminazione nei tubi per i liquidi utilizzati nelle industrie sanitarie e alimentari.
Fonte: Amministrazione nazionale per l’aeronautica e lo spazio
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
