A principios de agosto, después de una estancia de varios meses en la Estación Espacial Internacional (EEI), regresa a la Tierra la tripulación de la misión NASA SpaceX Crew-10. Los astronautas de la NASA, Anne McClain y Nichole Ayers, junto con su colega de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), Takuya Onishi, y el cosmonauta de Roscosmos, Kirill Peskov, están concluyendo su expedición científica de larga duración. Durante su estancia en órbita, McClain, Ayers y Onishi llevaron a cabo docenas de experimentos clave y demostraciones tecnológicas, ampliando las fronteras del conocimiento científico en el entorno único del laboratorio orbital. Su trabajo abarcó un amplio espectro de disciplinas, desde la botánica y la medicina hasta la física y la astronomía, y los resultados de sus investigaciones tendrán un impacto a largo plazo en futuras misiones espaciales y en la vida en la Tierra.

Mejoras de infraestructura para el futuro de la ciencia

Una de las tareas clave de la tripulación fue la actualización del sistema energético de la estación. La astronauta Anne McClain participó en una caminata espacial durante la cual instaló hardware para soportar nuevos paneles solares conocidos como IROSA (International Space Station Roll-Out Solar Array). Estos modernos y flexibles paneles solares son considerablemente más compactos y eficientes en la generación de electricidad en comparación con los paneles originales más antiguos. Su instalación es crucial para garantizar suficiente energía para el creciente número de experimentos científicos y las necesidades operativas de la estación. La primera demostración de la tecnología IROSA en la EEI tuvo lugar en junio de 2017, y hasta la fecha se han instalado ocho de estos sistemas, aumentando significativamente la capacidad para la investigación. Además de la energía, la tripulación también trabajó en la mejora del sistema de soporte vital. Nichole Ayers y Anne McClain instalaron juntas el hardware para el Exploration Potable Water Dispenser, un dispositivo para la distribución de agua potable. Los científicos están evaluando actualmente la tecnología de este dispositivo para la desinfección del agua y la reducción del crecimiento microbiológico, lo cual es de vital importancia para las misiones de larga duración. El dispensador proporciona agua a temperatura ambiente, así como agua caliente para preparar alimentos y bebidas, y esta tecnología podría convertirse en un estándar en futuras misiones a la Luna y Marte.

Investigación biológica en microgravedad

Una parte significativa de la misión se dedicó al estudio de los efectos del entorno espacial en los organismos vivos. Como parte del experimento Rhodium Plant LIFE, la tripulación estudió el crecimiento de las plantas en estado de ingravidez. En botes especiales dentro de la cúpula de la estación, se cultivaron plantas de Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) silvestres y modificadas genéticamente. El objetivo de la investigación es comprender cómo la radiación y la microgravedad a diferentes altitudes orbitales afectan el crecimiento de las plantas. Los datos recopilados durante la misión Crew-10 se compararán con los datos de la misión Polaris Dawn, que voló más profundamente en el espacio y estuvo expuesta a una radiación más fuerte. Una mejor comprensión de estos mecanismos podría mejorar las técnicas de cultivo de plantas en el espacio, lo cual es crucial para futuras misiones a largo plazo, así como para mejorar la agricultura en la Tierra.

La investigación no se detuvo en las plantas superiores. La astronauta Nichole Ayers trabajó en el proyecto SOPHONSTER, que estudia el efecto de la microgravedad en el rendimiento de proteínas de las microalgas. Estos organismos unicelulares son extremadamente nutritivos; son ricos en aminoácidos, ácidos grasos, vitaminas del grupo B, hierro y fibra. Las microalgas podrían convertirse en una alternativa sostenible a la carne y los productos lácteos durante los largos viajes espaciales. Además de ser una fuente de alimento, también podrían utilizarse para producir biocombustibles y compuestos bioactivos para medicamentos, tanto en el espacio como en la Tierra.

La salud humana bajo la lupa

Comprender la adaptación del cuerpo humano a las condiciones espaciales sigue siendo una prioridad. La tripulación participó en una serie de investigaciones médicas. Anne McClain ayudó a Takuya Onishi en la recolección de muestras de sangre. El análisis de sangre es una herramienta estándar con la que la NASA monitorea continuamente la salud de los astronautas, incluyendo las funciones de los sistemas cardiovascular e inmunológico, los cambios en la masa muscular y ósea, el estado nutricional y metabólico, y el estado mental. La agencia espacial JAXA también llevó a cabo la investigación Cell Gravisensing. Aunque sabemos que las células individuales de nuestro cuerpo reaccionan a la gravedad, el mecanismo de esa sensibilidad es en gran parte desconocido. Esta investigación, en la que trabajó Takuya Onishi en el módulo de laboratorio Kibo, tiene como objetivo observar y descubrir ese mecanismo. Los hallazgos podrían conducir a nuevas terapias para tratar afecciones como la atrofia muscular durante los vuelos espaciales y la osteoporosis en la Tierra.

También se prestó especial atención a la salud ocular. Se sabe que la permanencia en el espacio puede causar cambios en la estructura del ojo y la visión, por lo que los astronautas monitorean regularmente el estado de sus ojos. Takuya Onishi, con la ayuda de Nichole Ayers, realizó un examen oftalmológico utilizando tomografía de coherencia óptica (OCT). Esta tecnología utiliza luz reflejada para crear imágenes 3D detalladas de la retina, las fibras nerviosas y otras estructuras del ojo, lo que permite la detección temprana de posibles problemas.

Genética y envejecimiento a nivel celular

Uno de los experimentos más intrigantes fue APEX-12, en el que Takuya Onishi y Nichole Ayers recolectaron muestras de Arabidopsis para examinar el efecto de la radiación espacial en la actividad de los telómeros. Los telómeros son capuchones protectores en los extremos de los cromosomas que se acortan con cada división celular, lo cual es uno de los indicadores del envejecimiento celular. La investigación APEX-12 podría aclarar el papel de los telómeros en el proceso de envejecimiento y el desarrollo de enfermedades y ayudar a los científicos a preparar plantas y otros organismos para el estrés de los vuelos espaciales de larga duración.

Investigaciones avanzadas de materiales y farmacéutica

La microgravedad ofrece condiciones únicas para la investigación de la cristalización. Anne McClain trabajó en el dispositivo Advanced Space Experiment Processor-4, que permite investigaciones en el campo de las ciencias físicas y la cristalización. Una de las investigaciones actuales demuestra una tecnología que podría permitir la producción de medicamentos durante misiones en el espacio profundo y mejorar la producción farmacéutica en la Tierra. A esta historia se suma el experimento ADSEP-Industrial Crystallization Cassette, en el que trabajó Takuya Onishi. Este proyecto prueba un nuevo hardware que permite una producción más masiva y abre las puertas a la producción comercial de medicamentos y otros materiales en el espacio.

Nichole Ayers instaló el dispositivo Ring Sheared Drop, que utiliza la tensión superficial para "atrapar" una gota de líquido entre dos anillos. Esto permite estudiar las proteínas líquidas sin contacto con las paredes del recipiente, eliminando así las interacciones que pueden afectar los resultados. El experimento Ring Sheared Drop-IBP-2 estudia el comportamiento de los líquidos proteicos en microgravedad y prueba modelos computacionales. Mejores modelos podrían mejorar los procesos de producción de una nueva generación de medicamentos para tratar el cáncer y otras enfermedades graves, como el Alzheimer, cuyo desarrollo se asocia con la acumulación de placas proteicas.

Nuevas tecnologías y observación del espacio

La tripulación también probó nuevas tecnologías que facilitarán el trabajo de los futuros astronautas. Takuya Onishi supervisó la JEM Internal Ball Camera 2, una cámara flotante y recargable que proporciona vistas más allá del alcance de las cámaras fijas de la estación. La JAXA está probando la capacidad de este pequeño robot para grabar videos y tomar fotos de experimentos científicos, lo que liberaría el valioso tiempo de la tripulación para otras tareas. En el espacio también debutó una nueva tecnología para observar el mundo microscópico. Un microscopio de fluorescencia, conocido como ELVIS, permitió por primera vez registrar el movimiento de algas y bacterias microscópicas en 3D. Esta capacidad podría ser útil en diversas aplicaciones, como el monitoreo de la calidad del agua y la detección de organismos potencialmente infecciosos en tiempo real.

Además de mirar a través del microscopio, los astronautas tuvieron una vista única de la Tierra y el Sol. Desde una altitud de más de 400 kilómetros, Nichole Ayers capturó una espectacular fotografía de relámpagos simultáneos en las cimas de dos nubes de tormenta. Los científicos utilizan instrumentos en la EEI para estudiar los relámpagos y otros fenómenos meteorológicos en la atmósfera superior, lo que ayuda a proteger los sistemas de comunicación y las aeronaves. La tripulación también recopiló datos utilizando el instrumento CODEX, que observa la corona solar. Al bloquear la luz solar directa, este coronógrafo revela detalles en la atmósfera exterior del Sol. Los datos ayudan a los científicos a comprender el origen del viento solar, un flujo constante de partículas cargadas del Sol que bombardean la Tierra y pueden afectar a los satélites y las redes eléctricas.

Educación e inspiración

En la estación también hubo espacio para proyectos estudiantiles. Como parte del experimento Nanoracks Module-9 Swiss Chard, diseñado por estudiantes, Nichole Ayers preparó tubos de ensayo con muestras de acelga. El objetivo es examinar si el tamaño, la forma, el color y el contenido nutricional de las semillas de acelga germinadas en el espacio difieren de las cultivadas en la Tierra. Proyectos como este no solo aportan valiosos datos científicos, sino que también inspiran a una nueva generación de científicos e investigadores, demostrando que el espacio está al alcance de cualquiera con una buena idea.