31 місія NASA доставить експерименти на станцію

НАСА та її міжнародні партнери розпочинають наукові дослідження в рамках 31-ї комерційної місії компанії SpaceX з поповнення запасів на Міжнародній космічній станції, включаючи вивчення сонячного вітру, стійкого до радіації моху, матеріалів космічних кораблів та холодного зварювання в космосі. Запуск вантажного космічного корабля Dragon компанії запланований з Космічного центру НАСА ім.Кеннеді у Флориді.

Вимірювання сонячного вітру

Експеримент CODEX (COronal Diagnostic EXperiment) досліджує сонячний вітер, створюючи глобальний комплекс даних, який допоможе вченим перевірити теорії про те, що нагріває сонячний вітер, який на мільйон градусів гарячіший за поверхню Сонця, і спрямовує його потоки зі швидкістю майже мільйон миль на годину.

У дослідженні використовується коронограф – інструмент, який блокує пряме сонячне світло, щоб виявити деталі в зовнішній атмосфері або короні. Інструмент робить кілька щоденних вимірювань, які визначають температуру і швидкість електронів у сонячному вітрі, а також інформацію про щільність, зібрану традиційними коронографами. Міжнародна команда розробляє, будує і тестує прилад з 2019 року в Центрі космічних польотів імені Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Меріленд.

Сонячний вітер вивчався багатьма місіями, і CODEX може додати важливі шматочки до цієї складної головоломки. Коли сонячний вітер досягає Землі, він викликає полярні сяйва на полюсах і може генерувати шторми космічної погоди, які іноді порушують супутниковий і наземний зв’язок та електромережі на землі. Розуміння джерела сонячного вітру може допомогти поліпшити прогнози космічної погоди й реагування на неї.

Антарктичний мох у космосі

В експерименті з вивчення стійкості до радіації ARTEMOSS використовується живий антарктичний мох Ceratodon purpureus, щоб дослідити, як деякі рослини краще переносять вплив радіації, а також вивчити фізичну і генетичну реакцію біологічних систем на поєднання космічної радіації і мікрогравітації. Досліджень того, як ці два фактори разом впливають на фізіологію і продуктивність рослин, було проведено небагато, і результати можуть допомогти визначити біологічні системи, придатні для використання в біорегенеративних системах життєзабезпечення на майбутніх місіях.

Мохи ростуть на всіх континентах Землі і мають найвищу радіаційну толерантність серед усіх рослин. Невеликий розмір, невибагливість у догляді, здатність поглинати воду з повітря та стійкість до суворих умов роблять їх придатними для космічних польотів. NASA обрало антарктичний мох тому, що цей континент отримує високий рівень сонячної радіації.

Дослідження також може виявити гени, що беруть участь в адаптації рослин до космічних польотів, які можуть бути використані для створення штамів, толерантних до умов глибокого космосу. Рослини та інші біологічні системи, здатні витримувати екстремальні умови космосу, також можуть стати джерелом їжі та інших необхідних речей у суворих умовах Землі.

Випробування матеріалів у космосі

Дослідження Euro Material Ageing від ESA (Європейського космічного агентства) включає два експерименти з вивчення того, як певні матеріали старіють під впливом космічного простору. Перший експеримент, розроблений CNES (Національний центр космічних досліджень), включає матеріали, відібрані з 15 європейських установ за результатами конкурсного оцінювання, яке враховувало новизну, наукові переваги та цінність для матеріалознавчої і технологічної спільнот. Другий експеримент вивчає органічні зразки та їхню стабільність або деградацію під впливом ультрафіолетового випромінювання, що не фільтрується атмосферою Землі. Опромінені зразки відновлюються і повертаються на Землю.

Прогнозування поведінки і тривалості життя матеріалів, що використовуються в космосі, може бути складним, оскільки наземні установки не можуть одночасно тестувати всі аспекти космічного середовища. Ці обмеження також стосуються тестування органічних сполук і мінералів, які є важливими для вивчення комет, астероїдів, поверхні Марса, атмосфер планет і супутників. Результати можуть сприяти кращому проектуванню космічних кораблів і супутників, зокрема покращенню терморегуляції, а також розробці датчиків для дослідницьких і промислових застосувань.

Ремонт космічних апаратів зсередини

Nanolab Astrobeat досліджує використання холодного зварювання для ремонту перфорації в зовнішній оболонці або корпусі космічного апарату зсередини. Для плавлення металевих матеріалів у космосі потрібно менше зусиль, ніж на Землі, і холодне зварювання може стати ефективним способом ремонту космічних апаратів.

Деякі мікрометеорити і космічне сміття, що рухаються на високих швидкостях, можуть пробити зовнішні поверхні космічних апаратів, що може поставити під загрозу успіх місії або безпеку екіпажу. Можливість ремонтувати пошкодження від зіткнення зсередини космічного корабля може бути ефективнішою та безпечнішою для членів екіпажу. Результати також можуть покращити застосування холодного зварювання на Землі.

Дослідження також передбачає співпрацю з віолончелісткою Тіною Го за підтримки Нью-Йоркського університету в Абу-Дабі для зберігання музичних композицій на комп’ютері Astrobeat. Дослідники планували транслювати цю “Музику з космосу” з космічної станції на Міжнародний астронавтичний конгрес у Мілані та в Абу-Дабі після запуску.