A Nemzetközi Űrállomás fedélzete különféle tudományos kísérleteknek ad otthont, amit az ott tartózkodó űrhajósoknak kell elvégezniük. Ezekhez a feladatokhoz hamarosan újabb 4 személy fog csatlakozni, név szerint Raja Chari (NASA) küldetésparancsnok, Thomas Marshburn (NASA) pilóta, Kayla Barron (NASA) küldetésspecialista, valamint Matthias Maurer (ESA), aki társához hasonlóan szintén küldetésspecialista szerepkörben vesz részt a 6 hónapos küldetés alatt. Endurance névre keresztelt űrhajójuk rakterében több mint 150 kg olyan eszköz, berendezés található, ami az űrállomáson végzett kísérletekhez nyújt majd segítséget. A NASA bejelentésében közzé is tettek ezek közül néhányat, amit cikkünk segítségével ti is megismerhettek. Mielőtt azonban rátérnénk a külföldi kísérletekre, fontosnak tartjuk megemlíteni már a cikk elején, hogy magyar műszerek is indulnak a Crew Dragon fedélzetén és Matthias Maurer német űrhajós fogja elvégezni a hozzájuk kapcsolódó kísérleteket! Ezekről bővebben az Energiatudományi Kutatóközpont Űrkutatási Laboratóriumának cikkében olvashattok bővebben.
Spacecraft guidance in your pocket, avagy „Űrhajó-irányítás a zsebedben”
Ide kapcsolódik az SVGS (Smartphone Video Guidance Sensor) tanulmány, ami az alabamai Huntsville-ben található Marshall Űrrepülési Központ és a melbourne-i FIT (Florida Institute of Technology) kooperációja által jött létre. Tulajdonképpen ez egy okostelefonnal összekapcsolt látásalapú irányítórendszer, ami az űrhajók automatikus befogásának fejlesztésére is szolgál. A rendszer egy kamerát használ arra, hogy egy 4 pontból álló LED-es jelzőfényről képeket rögzítsen, és ezeken a felvételeken a megvilágított pontok mintázatát megvizsgálja. A kapott eredmény segítségével pontosan meghatározhatóvá válik a célpont távolsága és tájolása is. A személyzet a rendszer teszteléséhez az Űrállomáson található Astrobee robotrepülőket veti be, amiket új technológiák vizsgálatára terveztek. Siker esetén a szoftver lehetővé teheti a jövőben a CubeSat, vagy más kis méretű műholdakból álló formációkban való felhasználást, demonstrálva a technológia potenciális előnyeit más műveletekben is.
Az SVGS rendszer Földön való tesztelése az indítás előtt. Forrás: Marshall Space Flight Center/Florida Institute of Technology
Megan McArthur és az Astrobee robotrepülők egyike. Forrás: NASA
Hatékonyabb étrend az űrben
Az ún. Food Physiology tanulmány egyik fő célja, hogy meghatározza az űrbéli étrend hatásait az immunfunkciókra, és a bélmikrobiomra. Az űrrepülés számos módon befolyásolja az emberi szervezetet, ide sorolhatjuk az immunrendszer működését is. Mivel a táplálkozás az egyetlen, amely könnyen és érdemben is megváltoztatható az űrutazás során, ezáltal fontos odafigyelni annak következményeire. Az étrend főleg gyümölcsökben, zöldségekben, valamint omega-3 zsírsavakban, likopinban (vörös színű karotin) és flavonoidokban (másodlagos növényi anyagcseretermékek) gazdag élelmiszerek választékát tartalmazza. Ehhez a vizsgálathoz szükséges utánpótlás is helyet kapott a Crew Dragon rakterében.
Chris Cassidy a Food Physiology kísérlet közben. Forrás: NASA
„Kristálytiszta”
Az UPCG (Uniform Protein Crystal Growth) kutatás a tervek szerint a Crew-3-mal indul, és nem sokkal később a Crew-2-vel tér vissza a Földre. A kísérlet űrben töltött ideje rövidnek tűnik, de az eredményessége ebben rejlik. A súlytalanságot kihasználva egy adag közel tökéletes nanokristály növesztése a cél, amely az egyes gének be- és kikapcsolásáért felelős. Miután a Crew-2 visszatér, a kutatók gyorsan elemzés alá vetik ezeket a nanokristályokat egy ún. szabadelektron röntgenlézer (XFEL) segítségével. Ez egy speciális rövid impulzusú, nagy fényességű röntgensugárforrás, amely lehetővé teszi, hogy meghatározzák a mindössze ezredmásodpercekig tartó kritikus folyamat során végbemenő szerkezeti változásokat. Ennek folyamatát eddig nem sikerült megfigyelni, mivel földi körülmények között nem lehetett elég nagy kristályokat létrehozni. Az eredmények segíthetnek a kutatóknak a génváltás folyamatának jobb megértésében, valamint magának az XFEL-technológiának a továbbfejlesztésében.
Különbség a földön (fent) és a súlytalanságban (lent) növesztett fehérjekristályok között. Forrás: Merck
Az űrhajósok egészségének tudományos célú megfigyelése
Az SSM (Spaceflight Standard Measures) vizsgálat a hosszú időtartamú küldetések előtt, alatt és után az űrrepüléssel kapcsolatos kockázatok alapvető méréseit gyűjti össze. Ezek olyan fiziológiai, pszichológiai és kémiai méréseket tartalmaznak, amik a személyzet egészségi állapotát és teljesítményét egyaránt kimutatják. A kapott adatokat archiválják, és számos olyan jövőbeli tanulmány számára elérhetővé teszik, amelyek segítségével érthetőbbé válik, miként alkalmazkodik az emberi szervezet a súlytalansághoz. Az értékelés 10 rövid tesztből áll, ami magában foglalja többek között a térbeli tájékozódást, az absztrakciót (lényeges és lényegtelen tulajdonságok elválasztása), az érzelemfelismerést, és a szenzomotoros képességeket is. A kísérlethez szükséges további felszerelések szintén az Endurance fedélzetén kaptak helyet.
Hatékony testmozgás/edzés
A súlytalanság hatásai komoly károkat okoznak testünk izomzatában is. Az űrrepülés során fellépő izomsorvadás ellen az űrhajósok naponta kb. két és fél órát edzenek. Az Európai Űrügynökség ún. EasyMotion tanulmánya ezeknek az edzéseknek a hatékonyságát kívánja növelni elektromos izomstimuláció (EMS) segítségével. Lényege, hogy az EMS által elért alap izomfeszültséget kombinálják célzott izomgyakorlatokkal. Maurer kiegészítve edzésprogramját egy speciális EMS-ruhát fog használni, amely a személyzettel együtt indul a Dragon fedélzetén.
A Crew-3 űrhajósai a tervek szerint számos további kísérletet és technológiai bemutatót is végeznek majd küldetésük során. Többek között az ISS környezetvédelmi és életfenntartó rendszeréhez kapcsolódó fejlesztések tesztelését is ők hajtják majd végre. Ide sorolhatjuk pl. az újonnan beszerelt WC-t, a sóoldat-feldolgozó egységet, és két új hidrogénérzékelőt, amelyek a tervek szerint december végén érkeznek meg az Űrállomás fedélzetére.
A Crew-3 személyzete. Forrás: NASA