Después de casi seis meses en órbita a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI), los cuatro astronautas de la misión Crew-10 de la NASA y SpaceX han regresado sanos y salvos a la Tierra. Su amerizaje en el Océano Pacífico, frente a la costa de California, a mediados de agosto de 2025, marcó la exitosa conclusión de una expedición científica de larga duración que incluyó docenas de investigaciones patrocinadas por el Laboratorio Nacional de la EEI. Esta misión, que duró casi medio año, trajo avances significativos en diversas disciplinas científicas, prometiendo aplicaciones revolucionarias en la Tierra y abriendo nuevos horizontes para futuras empresas espaciales.

Los astronautas de la NASA Anne McClain y Nichole Ayers, el astronauta de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) Takuya Onishi y el cosmonauta de Roscosmos Kirill Peskov desempeñaron un papel clave en el avance de la ciencia en el espacio. Su dedicado trabajo abarcó una amplia gama de campos, incluyendo la investigación biomédica, la física y la ciencia de los materiales, demostraciones de nuevas tecnologías y experimentos diseñados por estudiantes. A través de sus actividades, ayudaron a ampliar las fronteras del descubrimiento en la órbita terrestre baja (LEO, por sus siglas en inglés), con el objetivo de mejorar la vida en la Tierra y apoyar una economía espacial sostenible y robusta. La colaboración internacional en la EEI, que reúne a expertos de diferentes países, ha demostrado ser un modelo inestimable para resolver desafíos globales y fomentar la innovación.

Nanomateriales innovadores para la medicina: Bases de Jano en microgravedad

Uno de los proyectos más prometedores en los que trabajó la tripulación proviene de la Universidad de Connecticut y la empresa Eascra Biotech, en asociación con Axiom Space. El objetivo de esta investigación es aprovechar las condiciones de microgravedad para mejorar la producción de nanomateriales de base de Jano. Estos materiales únicos, que llevan el nombre del dios romano de dos caras Jano, poseen una estructura asimétrica con dos superficies diferentes, lo que les permite realizar distintas funciones simultáneamente. En la Tierra, su producción se ve a menudo obstaculizada por las fuerzas gravitacionales que afectan al autoensamblaje y crean defectos. En microgravedad, donde las influencias gravitacionales son mínimas, se espera una síntesis más precisa y controlada de estos nanomateriales, lo que podría conducir a la creación de materiales con propiedades mejoradas y mayor pureza.

La aplicación potencial de los nanomateriales de base de Jano es extremadamente amplia, con un énfasis especial en el tratamiento de enfermedades como la osteoartritis y el cáncer. En el contexto de la osteoartritis, estos nanomateriales podrían utilizarse para la administración dirigida de fármacos directamente a las articulaciones dañadas, promoviendo la regeneración del cartílago y reduciendo la inflamación. En el tratamiento del cáncer, las partículas de Jano podrían diseñarse para reconocer y destruir con precisión las células tumorales, minimizando al mismo tiempo el daño al tejido sano. Su capacidad para transportar simultáneamente diferentes moléculas —una para el reconocimiento del objetivo y otra para el efecto terapéutico— las convierte en candidatas ideales para terapias avanzadas. Este proyecto se basa en investigaciones anteriores realizadas en la EEI y está financiado a través del programa de Aplicaciones de Producción en el Espacio (InSPA) de la NASA, cuyo objetivo es demostrar y desarrollar actividades de fabricación en el espacio que puedan tener un impacto económico significativo en la Tierra.

Resolviendo desafíos en la fabricación farmacéutica: Agregación de proteínas

Varios proyectos fueron financiados por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF), que tiene una asociación de larga data con el Laboratorio Nacional de la EEI para avanzar en la investigación fundamental en el laboratorio orbital. Uno de esos proyectos, llevado a cabo por el Instituto Politécnico Rensselaer en colaboración con Tec-Masters, se basa en investigaciones anteriores para comprender mejor por qué se produce la agregación de proteínas durante la fabricación farmacéutica. La agregación de proteínas representa un desafío significativo en la industria, ya que puede reducir la eficacia de los medicamentos, causar reacciones inmunitarias no deseadas en los pacientes y complicar el almacenamiento y transporte de productos farmacéuticos.

En la Tierra, la gravedad y las corrientes de convección dificultan la observación precisa de las etapas iniciales de la agregación de proteínas. En el entorno de microgravedad de la EEI, los científicos pueden eliminar estas interferencias y estudiar con mayor detalle los procesos de plegamiento y agregación de proteínas a nivel molecular. Comprender estos mecanismos es crucial para desarrollar fármacos más estables y eficaces, especialmente los medicamentos biológicos, que son cada vez más importantes en el tratamiento de diversas enfermedades, desde trastornos autoinmunes hasta el cáncer. Los datos recopilados en la EEI permitirán a las empresas farmacéuticas optimizar las formulaciones de los medicamentos, prolongar su vida útil y garantizar una mayor seguridad para los pacientes.

Materiales para la robótica del futuro: el fenómeno de la separación de líquidos

Investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara, en colaboración con Redwire Space Technologies, están estudiando el fenómeno de la separación de líquidos que podría aprovecharse para crear materiales para una robótica más realista. En microgravedad, el comportamiento de los líquidos cambia drásticamente; la tensión superficial se convierte en la fuerza dominante, y efectos como el efecto Marangoni (donde los líquidos se mueven debido a las diferencias en la tensión superficial) se hacen prominentes. Al controlar estos fenómenos, los científicos pueden manipular líquidos de formas que son imposibles en la Tierra.

Esta investigación abre la puerta al desarrollo de nuevos materiales compuestos con propiedades únicas, como la capacidad de autorreparación, rigidez variable o textura adaptable. Dichos materiales son clave para la próxima generación de "robótica blanda" (soft robotics), que busca crear robots flexibles, adaptables y seguros para la interacción con los humanos. Imagine robots con piel que puede cambiar de textura o extremidades que pueden adaptarse a la forma de los objetos que agarran. Estas innovaciones podrían encontrar aplicaciones en la medicina (por ejemplo, prótesis avanzadas), la exploración (robots flexibles para explorar terrenos inaccesibles) y la industria (robots para manipulaciones delicadas). Comprender y controlar la separación de líquidos en el espacio proporciona una visión inestimable de los principios fundamentales de la física de fluidos, con implicaciones de gran alcance para la ingeniería de materiales.

ELVIS: Un microscopio holográfico en la búsqueda de vida más allá de la Tierra

En la búsqueda de vida más allá de la Tierra, la tecnología juega un papel crucial. El sistema ELVIS (Extant Life Volumetric Imaging System) podría mejorar significativamente esta búsqueda. Científicos de la Universidad Estatal de Portland, en colaboración con el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en el sur de California y la empresa Teledyne Brown Engineering, Inc., probaron un nuevo microscopio holográfico –ELVIS– que permitiría a los científicos estudiar la adaptabilidad de la vida en condiciones extremas. La microscopía holográfica permite la obtención de imágenes tridimensionales de microorganismos sin necesidad de cortar físicamente las muestras, lo cual es crucial para preservar la integridad de las delicadas muestras biológicas.

ELVIS está diseñado para detectar y caracterizar microorganismos en muestras líquidas, incluso a concentraciones muy bajas. Su capacidad para crear imágenes 3D detalladas permite a los investigadores estudiar la morfología, el movimiento y las interacciones de los microbios en tiempo real. Esta tecnología es particularmente relevante para futuras misiones a lunas con océanos subterráneos, como Europa (una luna de Júpiter) o Encélado (una luna de Saturno), donde podría existir vida en entornos acuáticos. Probar ELVIS en la EEI, donde existen condiciones extremas de radiación y microgravedad, proporciona datos valiosos sobre su rendimiento y fiabilidad en un entorno espacial. El estudio de los extremófilos (organismos que viven en condiciones extremas) en la EEI también sirve como análogo para comprender la vida potencial más allá de la Tierra, preparándonos para descubrimientos que podrían cambiar nuestra comprensión del universo.

El sistema REACCH: Combatiendo la basura espacial

El problema de la basura espacial, o "chatarra espacial", se está volviendo cada vez más grave. Miles de satélites inactivos, etapas de cohetes gastadas y fragmentos de colisiones orbitan la Tierra, representando una amenaza para los satélites activos y las futuras misiones espaciales. En este contexto, la empresa Kall Morris Inc, en asociación con Voyager Technologies, utilizó los robots de vuelo libre Astrobee en la estación espacial para validar su sistema REACCH. REACCH utiliza "brazos" similares a tentáculos con almohadillas adhesivas como las de los geckos para capturar la basura espacial flotante. Estas almohadillas funcionan según el principio de las fuerzas de van der Waals, lo que permite una adhesión segura y no invasiva a diversas superficies sin dejar residuos ni causar daños.

Los robots Astrobee, sistemas autónomos que se mueven libremente dentro de la EEI, proporcionaron una plataforma ideal para probar el sistema REACCH en un entorno de microgravedad controlado. La capacidad de REACCH para agarrar objetos de forma suave pero firme sin usar pinzas mecánicas que podrían dañar la basura o crear nuevos fragmentos, representa un avance significativo. Una demostración exitosa de REACCH en la EEI abre el camino para el desarrollo de sistemas operativos para la eliminación activa de basura espacial. Proteger la infraestructura crítica en órbita, incluidos los satélites para comunicaciones por Internet, pronóstico del tiempo, navegación GPS y defensa, es de vital importancia para la vida moderna y la seguridad global. Sin soluciones eficaces para gestionar la basura espacial, el riesgo de colisiones en cascada (síndrome de Kessler) aumenta, lo que podría inutilizar ciertas órbitas para las generaciones futuras.

El futuro de la investigación en órbita baja

El Laboratorio Nacional de la EEI se enorgullece de la asociación con la NASA y los colaboradores internacionales que ha permitido esta importante investigación espacial en beneficio de la humanidad. El regreso de la misión Crew-10 de la NASA y SpaceX marca la finalización exitosa de otra expedición científica en el esfuerzo continuo por utilizar el espacio como plataforma para la innovación. La investigación realizada en la EEI no solo aporta beneficios inmediatos a la vida en la Tierra, sino que también sienta las bases para una presencia humana a largo plazo en el espacio, incluidas futuras misiones a la Luna y Marte. A través de misiones como estas, la EEI continúa sirviendo como un recurso inestimable para el descubrimiento científico, el desarrollo tecnológico y la cooperación internacional, dando forma al futuro de la investigación y la innovación.

Para obtener más información sobre la ciencia que los astronautas apoyaron durante esta misión, visite la página de lanzamiento del Laboratorio Nacional de la EEI.