SpaceX Dragon bringt Weltraummäuse, 3D-Drucker und mehr für die NASA auf den Markt
Das Rodent Research Hardware System, das auf der Internationalen Raumstation ISS installiert wird, besteht aus drei Modulen: dem Habitat links, dem Transporter in der Mitte und der sogenannten Animal Access Unit rechts. (Bildnachweis: NASA / Dominic Hart)
CAPE CANAVERAL, Florida – SpaceX ist vielleicht noch ein paar Jahre davon entfernt, menschliche Astronauten in die Umlaufbahn zu bringen, aber an diesem Wochenende schickt das Unternehmen eine Miniatur-Crew von lebenden Passagieren in den Weltraum.
Eine unerschrockene rein weibliche Gruppe von 20 Mäusen wird am frühen Samstag (20. September) in der SpaceX-Raumkapsel Dragon reiten, wenn sie auf einem Lieferflug zur Internationalen Raumstation auf einer Falcon 9-Rakete abhebt.
Die Mäuse sind unter a bunte Ladung Fracht Dazu gehören einige ungewöhnliche Gegenstände und Meilensteine: der erste 3D-Drucker im Weltraum, mutierte Fruchtfliegen, ein Radar zur Beobachtung des Windes der Erde, ein Maus-Röntgengerät und ein kommerzielles Experiment zur Herstellung eines besseren Golfschlägers. Dragons Flug – geplant für 2:14 Uhr EDT (0614 GMT) von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida – wird die vierte offizielle Nachschubmission von SpaceX zum Astronauten-Außenposten im Rahmen eines Vertrags mit der NASA sein. [ Sehen Sie sich Fotos von der SpaceX-4 Dragon-Mission an ]
Lebende Fracht im Weltraum
Die SpaceX-4-Mission zur ISS wird einige ungewöhnliche Gegenstände an Bord bringen. Sehen Sie in dieser guesswhozoo.com-Infografik, wie Mäuse, 3D-Drucker und mehr in den Orbit reiten .(Bildnachweis: von Karl Tate, Infografik-Künstler)
Die weltraumgebundenen Mäuse werden die ersten Bewohner des neuen Nager-Forschungshabitats der NASA sein, in dem Wissenschaftler das Verhalten und die Gesundheit der Tiere untersuchen werden. Die früheren Nager-Astronauten der NASA, die an Bord des Space Shuttles geflogen sind, verbrachten selten mehr als zwei Wochen im Weltraum. Diese Mission – in erster Linie dazu gedacht, den neuen Lebensraum und die neue Hardware zu testen – wird 30 Tage dauern.
'Wir waren noch nie in der Lage, ein Flugexperiment von dieser Dauer durchzuführen, daher werden wir einige neue Informationen erhalten', sagte Ruth Globus, Projektwissenschaftlerin für das Nagetierhabitat am Ames Research Center der NASA in Moffett Field, Kalifornien.
Die 4 Monate alten erwachsenen Mäuse, die sich auf den Flug vorbereiten, gehören zu einem im Volksmund verwendeten Inzucht-Stamm von schwarzen Labormäusen, der als C57 Black 6 bekannt ist. Mit Kameras im Nagetierlebensraum werden Wissenschaftler das Verhalten der Nagetiere in der Mikrogravitation überwachen.
'Nagetiere schweben nicht nur herum und haben Spaß', sagte Globus Reportern hier. »Sie neigen dazu, sich an den Wänden festzuhalten. Sie bewegen sich ähnlich wie Affen. Sie laufen herum. Sie sind sehr körperlich aktiv.'
Aber dieses Verhaltensmuster könnte sich ändern, je länger sie im Weltraum bleiben, sagte Globus.
Astronauten verlieren schnell an Muskel- und Knochenkraft, wenn sie ins All fliegen. Dasselbe wird voraussichtlich auch bei Mäusen passieren. Die Forscher werden den Verlust der Knochendichte der Nagetiere während des Fluges mit einem neuen Röntgengerät namens Bone Densitometer messen. Das von Techshot gebaute Instrument in Mikrowellengröße wird am Samstag auch in Dragon eingeführt. Es wird die erste Röntgenquelle auf der Raumstation sein.
Mäuse auf der Raumstation erhalten Röntgenstrahlen im Knochendensitometer von Techshot, damit Wissenschaftler ihre Knochendichte messen können. Die Maschine wird das erste Röntgensystem für die Internationale Raumstation sein.(Bildnachweis: Megan Gannon für guesswhozoo.com)
Die Mäuse werden nicht lebend nach Hause zurückkehren; Am Ende ihrer einmonatigen Mission werden die Nagetiere von den Astronauten eingeschläfert und seziert, damit bestimmte Teile eingefroren und für Studien auf der Erde aufbewahrt werden können, sagte Globus. (Wissenschaftler interessieren sich besonders für die Hinterbeinmuskulatur, Leber und Milz der Kreaturen.)
Andere, weniger charismatische Modellorganismen sollen an Bord von Dragon reisen, darunter die Hefe, die Fußpilz verursacht, Arabidopsis thaliana Sämlinge zu Pflanzen im Weltraum anbauen und 30 Fruchtfliegen. Die Hälfte dieser Fruchtfliegen sind Mutanten, die besonders resistent gegen Stressfaktoren wie Hunger und Dehydration sind.
'Sie leben doppelt so lange wie ihre Wildtyp-Kohorte', sagte Sharmila Bhattacharya, die leitende Forscherin des Fruchtfliegen-Experiments in Ames, das von ihren Studenten und Doktoranden entworfen wurde.
Bhattacharya und ihre Schüler werden bei den beiden Fliegengruppen nach Verhaltens- und genetischen Veränderungen suchen. Die Insekten sollen mit Dragon zur Erde zurückkehren, die nach einem Monat an der Raumstation im Pazifischen Ozean auftauchen wird. Aber bis dahin wird es wahrscheinlich weit mehr als 30 Fliegen geben; Im Gegensatz zu den zölibatären Mäusen wird erwartet, dass sie sich in der Schwerelosigkeit vermehren.
'Als wir das letzte Mal 60 Fliegen geflogen sind, haben wir 3.000 zurückbekommen', sagte Bhattacharya hier gegenüber Reportern.
Maker-Geschichte schreiben
Der weltweit erste 3D-Drucker für den Weltraum, gebaut von Made In Space, wird für seinen Start an Bord einer Raumsonde SpaceX Dragon zusammengebaut. Die Made In Space-Teammitglieder Mike Snyder und Jason Dunn werden bei der Durchführung der Arbeit gezeigt.(Bildnachweis: Made in Space)
Mit einem 3D-Drucker auf der Raumstation könnten Astronauten Werkzeuge und Ersatzteile herstellen, die sonst teuer von der Erde geliefert werden müssten. Und ein 3D-Drucker, gebaut von der kalifornischen Firma Made in Space, ist jetzt startbereit.
Made in Space hat seine 3D-Drucker auf Hunderten von Parabelflügen geflogen. Aber die 20 bis 30 Sekunden dauernden Mikrogravitationsschübe auf diesen Reisen boten nicht genug Zeit, um zu erfahren, wie gut 3D-Drucker außerhalb des Planeten funktionieren, da die Herstellung selbst kleiner Gegenstände 15 oder 20 Minuten dauern kann.
Nach der Ankunft in der Raumstation produziert der Drucker nur noch kleine Teile aus ABS-Kunststoff – dem gleichen Kunststoff, aus dem LEGOs hergestellt werden. Aber schließlich plant Made in Space, einen größeren kommerziellen 3D-Drucker zu schicken, der Teile aus stärkeren, temperaturbeständigeren Kunststoffen herstellen kann. Sie hatten hier sogar ein Muster einer kleinen 3D-gedruckten Säule aus Regolith (loses Gestein, das auf der Erde und anderen Planeten vorhanden ist) ausgestellt, um zu zeigen, dass Astronauten eines Tages möglicherweise nicht einmal ihre eigenen Rohstoffe mitbringen müssen; sie könnten es vielleicht aus dem Mond- oder Marsdreck unter ihren Stiefeln aufsammeln.
3D-Druck wird nicht die einzige Materialwissenschaft sein, die in den nächsten Wochen auf der Raumstation stattfindet. Das Center for the Advancement of Science in Space – die gemeinnützige Organisation, die die gesamte wissenschaftliche Forschung zu den amerikanischen Teilen der Raumstation durchführt – hat sich mit dem Sportzubehörhersteller Cobra Puma Golf zusammengetan, um ein Experiment zu starten, das darauf abzielt, besser und stärker zu machen Golfclubs.
'Das ist ziemlich ernste Wissenschaft', sagte Mike Yagley, Direktor für Forschung und Tests bei Cobra Puma Golf. Yagley fügte hinzu, dass die Forschung Anwendungen für den Bau von Autos, Flugzeugen und Raumfahrzeugen haben könnte. 'Es gibt viele Gemeinsamkeiten zwischen den Materialien und Strukturen eines Golfclubs und vielen anderen Dingen im Leben', sagte er.
Das RapidScat-Instrument der Internationalen Raumstation der NASA wird in der Verarbeitungsanlage der Raumstation im Kennedy Space Center der NASA in Florida getestet. Das Radar-Scatterometer ist das erste wissenschaftliche Erdbeobachtungsinstrument, das von außerhalb der Raumstation betrieben wird. Bild veröffentlicht am 18. Juni 2014.(Bildnachweis: NASA)
Die Winde der Erde aus dem Weltraum verfolgen
In Dragons Kofferraum befindet sich eine weitere Nutzlast, die das Leben auf der Erde verbessern soll: ein spezielles Radar, das durch die Wolken in der Atmosphäre des Planeten blicken und Winde messen kann, die über die Meeresoberfläche wirbeln.
'Im Gegensatz zu vielen optischen Satelliten, die nur die Spitze der Wolken sehen können, kann das Radar wirklich bis zum Grund vordringen und die Windgeschwindigkeit und -richtung sehen, die die Menschen am Boden beeinflussen', sagte Ernesto Rodríguez, leitender Ermittler des Instruments, genannt the Rapid Scatterometer oder RapidScat.
Während Scatterometer in der Vergangenheit auf polaren Umlaufbahnen flogen, RapidScat Weltrauminstrument wird die Umlaufbahn der Raumstation nutzen, die zu unterschiedlichen Tageszeiten fast jeden Punkt der Erde abdeckt. Diese Daten werden Prognostikern Einblicke in Wettermuster, zerstörerische Hurrikane, Ozeanzirkulation und sogar Kohlenstoffbindung geben.
Der riesige Roboterarm der Raumstation – gesteuert vom Boden – wird RapidScat vorsichtig aus Dragons Kofferraum greifen und an der Außenseite des Columbia-Moduls installieren. RapidScat wird rund um die Uhr Daten sammeln und Missionscontroller hoffen, dass es zwei Jahre lang in Betrieb sein wird. Es wird nur ausgeschaltet, um zu vermeiden, dass Besucherfahrzeuge oder Astronauten auf einem Weltraumspaziergang ausstrahlen.
SpaceX hat einen 1,6-Milliarden-Dollar-Vertrag mit der NASA, um mindestens 12 Nachschubmissionen zur Internationalen Raumstation zu fliegen. Der gummitropfenförmige Drache erreichte 2012 als erstes kommerzielles Raumschiff den Außenposten im Orbit. Am Dienstag (16. September) SpaceX hat einen weiteren großen NASA-Auftrag gelandet – dieses Mal, um Astronauten von US-Boden aus bis 2017 zur Raumstation zu bringen. SpaceX erhält 2,6 Milliarden US-Dollar des 6,8 Milliarden US-Dollar schweren Commercial Crew Transportation Capability Award der NASA (CCtCap), um eine modifizierte Version von Dragon zu fliegen. Boeing wird den Rest bekommen, um seine CST-100-Kapsel zu entwickeln.
Die NASA hat ihre Space-Shuttle-Flotte im Jahr 2011 mit dem Ziel stillgelegt, den gesamten Fracht- und Besatzungstransport schließlich an den privaten Sektor zu übergeben.
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