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La misión BioSentinel estudiará como la vida reacciona en el espacio profundo

Artemis 1 lanzará la primera misión de biología del espacio profundo de su tipo.

La misión BioSentinel de la NASA irá más allá de la Luna para realizar el primer experimento de biología del espacio profundo de larga duración. Listo para lanzarse con el primer vuelo del cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial, Artemis i, la nave espacial estudiará los efectos de la radiación espacial en las células de levadura. Los resultados podrían inspirar soluciones para mantener a los futuros astronautas sanos durante la exploración del espacio profundo. Créditos: NASA/Ames Research Center

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Listo para lanzarse en Artemis I desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, BioSentinel, un CubeSat del tamaño de una caja de zapatos, realizará el primer experimento de biología de larga duración en el espacio profundo. Las misiones Artemis en la Luna prepararán a los humanos para viajar en misiones cada vez más lejanas y de mayor duración a destinos como Marte, y BioSentinel transportará microorganismos, en forma de levadura, para llenar vacíos críticos en el conocimiento sobre los riesgos para la salud en el espacio profundo planteados por la radiación espacial.

Unidad de vuelo BioSentinel con matriz solar desplegada en el Laboratorio de Evaluación de Ingeniería, o EEL, instalación de prueba de radiofrecuencia, N244, después de completar un procedimiento de prueba de compatibilidad electromagnética.Créditos: NASA/Dominic Hart

La radiación espacial es como un derbi de demolición, a escala nanométrica. Los rayos cósmicos galácticos de alta energía y las ráfagas de partículas solares impregnan el espacio profundo. Estos tipos de radiación pueden causar estragos en la electrónica y las células vivas por igual.

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El trabajo principal de BioSentinel es monitorear los signos vitales de la levadura para ver cómo les va cuando se exponen a la radiación del espacio profundo. Debido a que las células de levadura tienen mecanismos biológicos similares a las células humanas, incluido el daño y la reparación del ADN, el escrutinio de la levadura en el espacio nos ayudará a comprender mejor los riesgos de la radiación espacial para los humanos y otros organismos biológicos y nos ayudará a planificar misiones de exploración tripuladas a la Luna y más allá. Específicamente, BioSentinel estudiará el crecimiento de las células de levadura y la actividad metabólica después de la exposición a un entorno de alta radiación más allá de la órbita terrestre baja.

BioSentinel es una de las 10 cargas útiles secundarias, todas las cuales son CubeSats de seis unidades, que tienen la rara oportunidad de engancharse a un viaje al espacio profundo en Artemis I. Estos satélites están montados dentro del adaptador de etapa Orión a bordo del cohete Space Launch System (SLS). Una vez expulsados al espacio, llevarán a cabo investigaciones científicas y tecnológicas. Entre este selecto grupo, BioSentinel es el único CubeSat que lleva a cabo un experimento de ciencias de la vida.

“BioSentinel es el primero de su tipo”, dijo Matthew Napoli, gerente del proyecto BioSentinel en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California. “Llevará a los organismos vivos más lejos en el espacio que nunca. ¡Eso es realmente genial!”

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El viaje de BioSentinel

Vista superior de CubeSats mientras se sometían al procesamiento final y se aseguraban dentro del adaptador de etapa Orion en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. El adaptador de etapa en forma de anillo se conectará a la Etapa de Propulsión Criogénica Provisional del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS), y la nave espacial Orión se asegurará en la parte superior. Todos los CubeSats se desplegarán después de que SLS complete su misión principal, lanzando la nave espacial Orion en una trayectoria hacia la Luna.Créditos: NASA/Cory Huston

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Hasta ahora, la misión Apolo 17 a la Luna tiene el récord del vuelo humano en el espacio profundo de mayor duración; la misión de 1972 duró 12,5 días, mucho más corta que las futuras misiones a Marte que tardarán años en completarse. El Apolo-17 también llevó a cabo los experimentos más recientes de la NASA para estudiar la vida terrestre en el espacio más allá de la órbita terrestre baja. Ningún experimento de biología espacial, ni astronauta, ha viajado más allá del sistema Tierra-Luna, el destino de BioSentinel.

A las pocas horas del lanzamiento, SLS desplegará BioSentinel en el espacio. Unos días más tarde, el CubeSat pasará por la Luna y volará el resto de su misión de seis a nueve meses orbitando alrededor del Sol. Una vez allí, el equipo de BioSentinel activará periódicamente estudios de levadura de una semana de duración. BioSentinel transmitirá los datos a la Tierra a través de la Red de Espacio Profundo de la NASA utilizando una radio desarrollada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California.

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Un nuevo instrumento biosensor es un componente clave de la misión de BioSentinel. El biosensor es un laboratorio de biotecnología en miniatura diseñado para medir cómo las células de levadura vivas responden a la exposición a largo plazo a la radiación espacial. En su núcleo hay un conjunto de tarjetas de microfluídica, hardware personalizado que permite el flujo controlado de volúmenes extremadamente pequeños de líquidos. Estas tarjetas proporcionan un hábitat para la levadura y una forma para que los científicos las observen en tiempo real.

La tecnología de biosensores de BioSentinel se basa en sistemas de microfluídica desarrollados para misiones anteriores de CubeSat. El precursor más reciente fue el satélite antimicrobiano E. coli de la NASA, o EcAMSat, que voló en 2017. El satélite fue desplegado en órbita terrestre baja desde la Estación Espacial Internacional para estudiar la base genética de la eficacia con la que los antibióticos pueden combatir las bacterias en los vuelos espaciales.

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Un instrumento detector de radiación física desarrollado en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston funciona junto con el biosensor de BioSentinel. Caracteriza y mide la radiación, y sus resultados se compararán con la respuesta biológica del biosensor. Los datos de conjuntos idénticos de instrumentos de BioSentinel a bordo de la estación espacial y en un laboratorio en Ames se utilizarán para verificar y comparar las respuestas de las levaduras en diferentes entornos de gravedad y radiación.

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