Per più di 20 anni, gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) hanno condotto migliaia di esperimenti scientifici in quello che è probabilmente uno dei laboratori più belli dell’universo.
Ora, un nuovo lotto di esperimenti è arrivato al laboratorio orbitante, affrontando argomenti come la biostampa 3D, l’adattamento delle piante e persino la fertilità nello spazio.
Diamo un’occhiata ad alcuni degli esperimenti inviati nell’ultima missione di rifornimento di Northrop Grumman per la NASA, arrivata all’ISS mercoledì.
Studiare la fertilità umana
Gli esseri umani potrebbero un giorno abitare lo spazio? È ancora uno scenario piuttosto distante, ma per prepararsi a questa possibilità, gli scienziati stanno studiando cosa potrebbe fare alla nostra fertilità trascorrere lunghi periodi di tempo in condizioni di gravità ridotta.
Nell’ambito dell’indagine OVOSPACE, sponsorizzata dalla NASA e dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), i ricercatori stanno studiando come la microgravità influenzi le cellule ovariche.
Hanno inviato cellule ovariche bovine alla ISS per vedere come lo sviluppo di queste cellule potrebbe essere influenzato dalla presenza nello spazio, come parte della ricerca che, secondo loro, potrebbe anche portare a migliori trattamenti per la fertilità sulla Terra.
Vivere per lunghi periodi di tempo nella ridotta gravità della Luna o di Marte potrebbe compromettere la fertilità, spiega il ricercatore principale Mariano Bizzarri, del dipartimento di medicina sperimentale dell’Università La Sapienza di Roma.
“Questo minaccia l’obiettivo di stabilire insediamenti permanenti o estesi oltre la Terra”, ha affermato in una nota.
“La deregolamentazione delle funzioni riproduttive può anche comportare ulteriori rischi per la salute”, ha aggiunto.
I risultati della ricerca potrebbero migliorare la nostra comprensione dello sviluppo delle uova e identificare trattamenti per proteggere il potenziale riproduttivo umano nelle future missioni spaziali, ha affermato Bizzarri.
“Questa indagine potrebbe anche supportare lo sviluppo di trattamenti per migliorare o ripristinare la fertilità nelle persone sulla Terra”.
Stampa 3D di tessuti umani nello spazio
I medici sognano da tempo di poter stampare organi in 3D su richiesta, cosa che i ricercatori sperano che la microgravità sarà in grado di facilitare.
Tuttavia, la stampa di strutture minuscole e complesse che si trovano all’interno degli organi umani, come le strutture capillari, si è rivelata difficile da realizzare nell’ambiente gravitazionale terrestre, affermano i ricercatori dietro la BioFabrication Facility, una biostampante 3D.
In quanto tali, sperano che la stampa di tessuti simili a organi in microgravità possa fungere da trampolino di lancio verso la creazione di interi organi umani nello spazio.
Nel 2019, la BioFabrication Facility ha stampato con successo un menisco parziale del ginocchio umano e cellule cardiache umane durante il suo primo viaggio nello spazio.
Una versione aggiornata della stampante 3D produrrà tessuto cartilagineo del ginocchio a bordo della ISS, utilizzando bioinchiostri e cellule per vedere se la stampa in microgravità può produrre campioni di tessuto di qualità superiore rispetto a quelli stampati sulla Terra.
Come le piante si adattano allo spazio
Un altro esperimento a bordo della ISS esamina come le piante si adattano allo spazio, nella ricerca che potrebbe un giorno portare a cibo migliore e migliori sistemi di purificazione dell’aria e dell’acqua nelle future missioni spaziali.
Nell’ambito dell’indagine Plant Habitat-03, i semi prodotti dalle piante coltivate nello spazio vengono restituiti sulla Terra, lavorati e riportati nello spazio. I ricercatori studiano se questo offre un vantaggio adattivo alla prossima generazione.
Le piante esposte al volo spaziale subiscono cambiamenti che comportano l’aggiunta di informazioni extra al loro DNA, che regola il modo in cui i geni si attivano o disattivano ma non modificano la sequenza del DNA stesso. Questo processo è chiamato cambiamento epigenetico, spiegano i ricercatori.
Vogliono scoprire se questi adattamenti in una generazione di piante coltivate nello spazio possono essere trasferiti alla generazione successiva.
“Questo potrebbe fornire informazioni su come coltivare generazioni ripetute di colture per fornire cibo e altri servizi in future missioni spaziali”, hanno affermato.
I risultati potrebbero anche aiutare a sviluppare strategie migliori per adattare le colture agli habitat scarsamente popolati qui sulla Terra.
Primi satelliti dall’Uganda e dallo Zimbabwe
Accanto a questi esperimenti, sulla ISS sono arrivati anche i primi satelliti dall’Uganda e dallo Zimbabwe.
CubeSats (essenzialmente, mini satelliti a forma di cubo) sviluppati da studenti dell’Uganda, dello Zimbabwe e del Giappone raccoglieranno dati sulla Terra che potranno poi essere applicati ai loro paesi d’origine.
I satelliti sono stati sviluppati nell’ambito di un progetto universitario transfrontaliero che consente agli studenti dei paesi in via di sviluppo di ottenere un’esperienza pratica nello sviluppo di satelliti.
Studiare pericolose colate di fango
Lo spazio aiuterà anche gli scienziati nel loro studio di pericolose colate di fango, in particolare quelle catastrofiche che possono verificarsi dopo un incendio.
Quando un incendio brucia le piante, le sostanze chimiche combuste creano un sottile strato di terreno che respinge l’acqua piovana, affermano i ricercatori.
La pioggia quindi erode il suolo e questo può trasformarsi in catastrofiche colate di fango costituite da sabbia, acqua e aria intrappolata, che trasportano massi pesanti e detriti a valle.
“La gravità gioca un ruolo cruciale nel processo spingendo l’aria verso l’alto e fuori dalla miscela e le particelle fino al fondo dell’acqua”, ha affermato la ricercatrice principale Ingrid Tomac, assistente professore presso il dipartimento di ingegneria strutturale dell’Università della California di San Diego.
“Rimuovere la gravità, quindi, potrebbe fornire informazioni sulla dinamica della struttura interna di queste miscele sabbia-acqua-aria e una linea di base per il loro comportamento”.
I ricercatori della ISS esamineranno un impasto di aria, acqua e sabbia in microgravità per comprendere meglio le proprietà di questi pericolosi flussi di fango, aiutandoci si spera a prevedere e modellare meglio questi eventi.
Image:Getty Images
