Am Montag werden auf einer Frachtlieferung zur Internationalen Raumstation altmodische Sextanten, E. colibacteria und Laser befördert, die eine Temperatur erzeugen, die 10 Milliarden Mal kälter ist als das Vakuum des Weltraums.
Diese ungewöhnlichen wissenschaftlichen Experimente sollen am Montagmorgen (21. Mai) um 4:39 Uhr MEZ (0839 GMT) von der Wallops Flight Facility der NASA in Wallops Island, Virginia, gestartet werden. Sie werden mit der Antares-Rakete des kommerziellen Raumfahrtunternehmens Orbital ATK starten, die als Teil von 7,385 lbs im Cygnus-Raumschiff des Unternehmens verpackt ist. (3.350 Kilogramm) wissenschaftliche Ausrüstung, Lebensmittel, Kleidung und andere Hilfsgüter für die Besatzung der Raumstation Expedition 55.
Diese als OA-9 bekannte Mission wird die neunte Cygnus-Frachtversorgungsmission der Orbital ATK zur Raumstation sein. Orbital ATK wollte den Flug zunächst am Sonntag (20. Mai) starten. Das Unternehmen verschob den Flug jedoch auf Montag, um Zeit für zusätzliche Überprüfungen vor dem Start zu haben und auf ein besseres Startwetter zu warten.
Das Raumschiff heißt S. S. J. R. Thompson nach J. R. Thompson, einem verstorbenen Luft- und Raumfahrtmanager und NASA-Direktor, der mit dem Cygnus-Raumschiff zusammengearbeitet und zur Förderung der menschlichen Raumfahrt beigetragen hat. [Antares Rocket & Cygnus von Orbital ATK erklärt (Infografik)]
Der Start am frühen Morgen wird entlang der US-Ostküste sichtbar sein. Sie können ihn hier auf Space.com mit freundlicher Genehmigung von NASA TV live online verfolgen.
An Bord des Flugzeugs befindet sich ein Experiment des Cold Atom Laboratory (CAL), einer Forschungseinrichtung für Physik, in der Wissenschaftler die niedrigsten Temperaturen untersuchen, die wir in einem Labor erreichen können, und wie sich diese Temperaturen auf atomare Wechselwirkungen auswirken. Diese Temperaturen liegen "wie eine Zehntelmilliarde Grad über dem absoluten Nullpunkt", sagte Robert Shotwell, CAL-Projektmanager und Ingenieur am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien, auf einer Pressekonferenz am 10. Mai.
CAL sendet der Raumstation ein experimentelles Physikpaket, das ein "eiskastenartiges" Fach enthält, das mit Lasern und Elektronik gefüllt ist. Laut einer NASA-Erklärung wird der Innenraum eine Temperatur erreichen können, die 10 Milliarden Mal kälter ist als das Vakuum des Weltraums. Innerhalb dieses Instruments werden die Forscher Laserkühlungstechniken und Magnete verwenden, um Atome zu verlangsamen, bis sie fast vollständig bewegungslos sind.
Durch die Untersuchung dieser ultrakalten Atomwolken in der Mikrogravitationsumgebung an Bord der Raumstation und die Beobachtung der Wechselwirkung dieser Atome könnte CAL Wissenschaftlern helfen, einige ihrer rätselhaftesten Quantenfragen zu beantworten, sagten NASA-Beamte.
Diese Frachtmission wird auch "ICE Cubes" tragen, aber nicht die kühle Sorte, die Sie sich vorstellen können. Diese Cubes werden im Rahmen des International Commercial Experiment oder des ICE Cubes Service gesendet, sind kleine, modulare Behälter von der Größe von Mikrowellenherden. Diese Würfel, die als Teil eines "Plug-and-Play" -Modells ordentlich in ein Laborregal eingesteckt sind, sind an Strom- und Überwachungssysteme angeschlossen und enthalten jeweils ein anderes Experiment.
Dieser Dienst ist eine Partnerschaft zwischen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und Space Application Services (SpaceAps). ICE-Cubes variieren in der Größe und sind einfach zu erstellen, zu installieren und zu entfernen. "Die Idee ist, jedem Unternehmen oder Kunden einen schnellen, direkten und erschwinglichen Zugang zu Raum für Forschung, Technologie und Bildung zu bieten", sagte Hilde Stenuit von SpaceAps in der Erklärung.
Die im Rahmen dieser Mission gesendeten ICE-Würfel umfassen ein Experiment, in dem untersucht wird, wie verschiedene Samen unter einer Vielzahl einzigartiger Weltraumbedingungen keimen und wachsen, ein Experiment, in dem untersucht wird, wie Bakterien zur Erzeugung von Methan in der Schwerelosigkeit verwendet werden können, und vieles mehr.
Ein ungewöhnlich Low-Tech-Gegenstand wird sich ebenfalls an Bord des Raumfahrzeugs befinden: ein handgehaltener Sextant. Dieses Instrument, das den Winkelabstand zwischen zwei sichtbaren Objekten misst, ist eine altehrwürdige Navigationsgrundlage. Das traditionelle Metallwerkzeug wurde in der Vergangenheit von Seeleuten auf See zur nautischen Navigation oder zur Messung von Entfernungen am Nachthimmel verwendet.
Die Sextant Navigation-Untersuchung wird laut NASA-Erklärung die Verwendung von Hand-Sextanten für die Notfallnavigation bei zukünftigen Weltraummissionen testen. Wenn Missionen mit Besatzung immer weiter von der Erde entfernt sind, steigen die Risiken. Wenn sich eine Besatzung ohne Kommunikation oder ausreichende Rechenfähigkeiten befand, könnte sie theoretisch einen Sextanten verwenden, um sich unter Verwendung der Winkel zwischen Mond, Planeten und Sternen zurechtzufinden.
Da das Instrument für den Betrieb weder Strom noch externe Unterstützung benötigt, könnte es ein einfaches, aber lebensrettendes Werkzeug sein, sagten NASA-Beamte.
An Bord des Raumfahrzeugs wird auch die Biomolecule Extraction and Sequencing Technology (BEST) sein, die mithilfe der DNA- und RNA-Sequenzierung Mikroben an Bord der Raumstation untersucht und besser versteht, wie die Raumfahrt zu Mutationen in diesen Spezies beitragen kann.
Mit einem Tupfer-zu-Sequenzer-Verfahren können Astronauten das Genom der an Bord befindlichen Mikroben sequenzieren, ohne zuerst die Organismen kultivieren zu müssen. Dies ist ein großer Schritt nach vorne, da "die Mikrobiologie der NASA auf der Kultivierung der Organismen beruht", sagte Sarah Wallace, NASA-Mikrobiologin und Hauptforscherin für BEST, während der Pressekonferenz.
Mit dieser Arbeit, die jeden Tag voranschreitet, können Wissenschaftler besser verstehen, wie mikroskopisch kleine Organismen wie Bakterien auf die Mikrogravitation an Bord der Raumstation reagieren, sagte Wallace. BEST wird auch die Sequenzierung im Weltraum durch direkte RNA-Sequenzierung vorantreiben.
Escherichia coli (E. coli), das Bakterium, das am besten für seine Fähigkeit bekannt ist, beim Menschen eine Lebensmittelvergiftung zu verursachen, ist ebenfalls auf dem Weg zur Raumstation. Ein gentechnisch veränderter Stamm von E. coli kann nicht nur Magen-Darm-Beschwerden verursachen, sondern auch Isobutan produzieren. Dieser E. Coli-Stamm ist zwar für den Menschen harmlos, kann jedoch dieses Molekül produzieren, aus dem wir alles herstellen, von Latex über medizinische Geräte bis hin zu Kraftstoffadditiven. Tatsächlich ist Isobutan heute ein bedeutender Bestandteil der Herstellung, sagten Forscher auf der Pressekonferenz.
Leider wird das Material hauptsächlich zu Herstellungszwecken aus fossilen Brennstoffen und nicht erneuerbaren Quellen hergestellt. Der Prozess der Herstellung von Isobutan ist energieintensiv und umweltschädlich, wie Brandon Briggs, Assistenzprofessor an der University of Alaska Anchorage, auf der Konferenz erörterte. Durch die Gentechnik von E. coli zur Herstellung von Isobutan und die Entsendung einiger davon in den Weltraum können Forscher untersuchen, welche Umgebungen für die Isobutanproduktion in diesen Mikroben ideal sind.
Darüber hinaus wird das Raumschiff die NASA-Untersuchung zur kontinuierlichen Flüssig-Flüssig-Trennung in der Schwerelosigkeit durchführen, bei der das Flüssig-Flüssig-Trennsystem der Firma Zaiput Flow Technologies verwendet wird. Während die Flüssigkeitstrennung hier auf der Erde typischerweise von der Schwerkraft abhängt, verwendet dieser Separator Oberflächenkräfte unabhängig von der Schwerkraft, wie z. B. die Oberflächenspannung. Das System wird in der Mikrogravitationsumgebung der Raumstation getestet, wo die Schwerkraftvariable entfernt werden kann und sie sehen können, ob die Oberflächenspannung allein als Flüssigkeitsabscheider verwendet werden kann oder nicht.
Dies wird es Forschern ermöglichen, die Leistung des Systems zu verbessern, so Andrea Adamo, Gründer und CEO von Zaiput Flow Technologies, auf der Pressekonferenz. Adamo bemerkte in der Pressekonferenz auch, dass dieses System eines Tages verwendet werden könnte, um die chemische Synthese im Weltraum zu ermöglichen.
Anmerkung der Redaktion: Diese Geschichte, die ursprünglich um 7 Uhr morgens veröffentlicht wurde, wurde aktualisiert und enthält nun Details zur Startverzögerung von Orbital ATK. Der Start ist jetzt für Montag, den 21. Mai geplant.
