Mentre la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) stava viaggiando a più di 420 km sopra la Cina nord-orientale, un veicolo spaziale Cargo Dragon di SpaceX si è attraccato autonomamente al boccaporto PMA-2 del modulo Harmony della stazione alle 12:31 UTC del 16 marzo 2023, con l'astronauta della NASA Woody Hoburg che monitorava le operazioni dalla stazione.
Il veicolo spaziale Dragon è stato lanciato per la 27esima missione di rifornimento commerciale (CRS-27) a contratto di SpaceX per la NASA alle 00:30 UTC, del 15 marzo 2023, dal Launch Complex 39A presso il Kennedy Space Center, in Florida. Dopo che Dragon avrà trascorso circa un mese agganciato alla stazione spaziale, la navicella tornerà sulla Terra con materiali non più utili ed i risultati di esperimenti. Questa missione utilizza Cargo Dragon matricola C209 al suo terzo volo. Questa missione avviene dopo 449 giorni dal lancio di CRS-24 il 21 dicembre 2021. C209 ha effettuato il suo primo volo con la missione CRS-22 il 3 giugno 2021.
Tra gli esperimenti scientifici che Cargo Dragon sta consegnando alla stazione spaziale vi sono:
Cardinal Heart 2.0
La prima indagine di Cardinal Heart condotta a bordo della stazione spaziale ha mostrato che quattro settimane di esposizione alla microgravità possono causare cambiamenti significativi nella funzione delle cellule cardiache e nell'espressione genica. I ricercatori hanno concluso che questi cambiamenti potrebbero portare a problemi medici a lungo termine. L'esperimento Cardinal Heart 2.0 si basa su questi risultati, utilizzando organoidi cardiaci, strutture 3D costituite da tutti i diversi tipi di cellule in un particolare organo, per verificare se i farmaci clinicamente approvati riducono questi cambiamenti indotti dalla microgravità nella funzione delle cellule cardiache. I risultati potrebbero supportare lo sviluppo di efficaci combinazioni di farmaci per migliorare la salute degli astronauti e dei pazienti sulla Terra.
Nell'immagine tratta dal webcast NASA, la Cargo Dragon mentre si sta avvicinando alla ISS. Credito: NASA/TV
Engineered Heart Tissues-2 (Tessuti cardiaci ingegnerizzati-2)
Questo studio continua a lavorare con tessuto muscolare cardiaco in coltura 3D per valutare la funzione cardiaca umana in condizioni di microgravità. Il lavoro precedente con colture 3D nello spazio ha rilevato cambiamenti a livello cellulare e tissutale che potrebbero fornire un'indicazione precoce dello sviluppo di malattie cardiache. Questa indagine verifica se le nuove terapie impediscono il verificarsi di questi effetti avversi del volo spaziale. Il modello utilizzato in questo studio ha un potenziale utilizzo nello sviluppo di farmaci e in altre applicazioni relative alla diagnosi e al trattamento della disfunzione cardiaca sulla Terra.
Cardinal Heart 2.0 e Engineered Heart Tissues-2 sono gli ultimi due esperimenti che comprendono l'iniziativa Tissue Chips in Space del National Institutes for Health e dell'ISS National Lab. I ricercatori sperano di saperne di più sull'impatto della microgravità sulla salute umana e sulle malattie e di tradurre tale comprensione in un miglioramento della salute umana sulla Terra.
HUNCH Ball Clamp Monopod
Il programma degli studenti delle scuole superiori United della NASA assieme alla NASA consente agli studenti di fabbricare prodotti reali per l'agenzia mentre applicano le loro abilità scientifiche, tecnologiche, ingegneristiche e matematiche. Il monopiede con morsetto a sfera HUNCH tenta di affrontare i commenti degli astronauti sulla difficoltà di posizionare video o telecamere fisse nel mezzo di un modulo. Il progetto realizzato dagli studenti è composto da un monopiede in alluminio dotato di una slitta per fotocamera e un morsetto a sfera che può essere fissato a un corrimano standard della stazione spaziale. Il morsetto a sfera funge da piattaforma girevole per la fotografia e il video.
CapiSorb Visible System
Poiché la microgravità rende difficile il controllo del flusso dei liquidi, la stazione spaziale non è in grado di sfruttare i metodi di rimozione dell'anidride carbonica che utilizzano liquidi speciali. I sistemi di rimozione dell'anidride carbonica a base liquida come quelli sui sottomarini offrono un'efficienza maggiore rispetto ad altri tipi di sistemi. Lo studio CapiSorb Visible System dimostra il controllo del liquido utilizzando le forze capillari, l'interazione di un liquido con un solido che può aspirare un fluido in un tubo stretto, caratteristica dei liquidi che possono assorbire anidride carbonica. Questa è una considerazione importante per le future missioni spaziali di maggiore durata in cui una maggiore efficienza sosterrà gli equipaggi per molti mesi o anni.
Nella foto l'esperimento Tantopo 4, molto simile a quello appena arrivato a bordo della ISS. Credito: NASA
ESA-Biofilm
I biofilm microbici sono combinazioni di microrganismi che si incorporano in una matrice viscida autoprodotta. I biofilm sono fonte di preoccupazione per i voli spaziali perché possono causare danni alle apparecchiature, sono resistenti ai detergenti e possono ospitare microrganismi che potrebbero causare infezioni. L'indagine dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea) sui biofilm studia la formazione di biofilm batterici e le proprietà antimicrobiche di diverse superfici metalliche in condizioni di volo spaziale. In questo studio vengono utilizzate superfici antimicrobiche che possono inibire la crescita del biofilm, come il rame e le sue leghe con e senza trattamento superficiale laser. Questo progetto fornisce ulteriori informazioni per aiutare a sviluppare superfici antimicrobiche adatte per i futuri veicoli spaziali.
Tanpopo-5
L'indagine Tanpopo-5 della JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) studia l'origine, il trasporto e la sopravvivenza della vita nello spazio e su pianeti extraterrestri, come Marte. Lo studio si concentra sull'esposizione di un batterio radioresistente, che è cioè resistente alle radiazioni, e di sporofiti di muschio, una parte importante del ciclo di vita di alcune piante, all'ambiente ostile dello spazio utilizzando l'Experiment Bracket Attached on I-SEEP (ExBAS) facility montato all'esterno della stazione. I risultati stanno aiutando a rispondere alle domande chiave dell'ipotesi della "panspermia", una teoria per l'inizio della vita sulla Terra e il trasporto della vita tra i corpi celesti.
Queste sono solo alcune delle centinaia di indagini attualmente condotte a bordo del laboratorio orbitante nei settori della biologia e della biotecnologia, delle scienze fisiche e delle scienze della Terra e dello spazio. I progressi in queste aree aiuteranno a mantenere gli astronauti in buona salute durante i viaggi spaziali di lunga durata e dimostreranno le tecnologie per la futura esplorazione umana e robotica oltre l'orbita terrestre bassa fino alla Luna attraverso le missioni Artemis della NASA e infine verso Marte.
Dopo l'attracco alla stazione, l'equipaggio di Spedizione 68, compresi gli ingegneri di volo della NASA Frank Rubio, Stephen Bowen, Woody Hoburg e l'ingegnere di volo Sultan Al Neyadi degli Emirati Arabi Uniti, ha trascorso del tempo a scaricare il materiale dalla navicella. Al Neyadi e Rubio sono stati specificamente incaricati di disimballare i sacchetti a doppia temperatura per il trasporto dei campioni nel congelatore da laboratorio Minus Eighty della stazione, o MELFI. Gli astronauti della NASA sono impegnati anche con studi di ricerca e lavori di manutenzione del laboratorio. Bowen ha rimosso i contenitori dall'incubatrice a temperatura controllata Kubik per studiare campioni biologici in condizioni di microgravità. Hoburg si è alternato con Bowen che ha installato l'attrezzatura per eseguire una raccolta di saliva. Alneyadi ha sostituito i componenti nel bagno della stazione, noto anche come Scomparto Rifiuti e Igiene, prima di eseguire un test di funzionalità. Successivamente ha recuperato un campione d'aria dall'interno di Dragon per l'analisi con il dispositivo ANITA-2 (Analyzing Interferometer for Ambient Air-2).
Nel frattempo, l'ingegnere di volo Andrej Fedjaev di Roscosmos si è preparato per una sessione per l'esperimento Pilot-T, che valuta la capacità dei cosmonauti di eseguire compiti complessi in diversi punti durante il loro volo spaziale. I cosmonauti Sergej Prokop'ev e Dmitrij Petelin si sono riuniti per esaminare l'equipaggiamento da imbarcare nella capsula Sojuz MS-22. Lo scorso dicembre è stata scoperta una perdita di refrigerante sulla Sojuz MS-22.
Nell'illustrazione la situazione dei veicoli spaziali in visita alla ISS dopo l'attracco di Cargo Dragon CRS-27. Credito: NASA
Il 15 marzo la Roscosmos ha condotto un'insolito esperimento. I cosmonauti Prokop'ev, Petelin e Fedjaev sono saliti a bordo della navicella spaziale Sojuz MS-22 danneggiata ma ancora attraccata alla Stazione Spaziale Internazionale e hanno chiuso il portello, senza bloccarlo. Il test termico, della durata di 3 ore e 45 minuti, doveva simulare la temperatura e livelli di umidità che il modulo di discesa di una Sojuz potrebbe sperimentare durante un ritorno accelerato dell'equipaggio sulla Terra con il sistema di raffreddamento fuori uso. I dati del test potrebbero essere utilizzati dagli ingegneri, se necessario in futuro, per il rientro di una Sojuz danneggiata.
La Sojuz MS-22 si sgancerà dalla stazione il 28 marzo per il suo atterraggio senza equipaggio con paracadute in Kazakistan. Prokopyev, Petelin e l'astronauta della NASA Frank Rubio torneranno sulla Terra entro la fine dell'anno con la nuova navicella Soyuz MS-23 che è arrivata nel complesso orbitale a febbraio.
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