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L+151 – L+154: Willkommen zurück, alte Freunde C. Elegans

Nachdem ich letzte Woche an einigen neuen Experimenten arbeitete, beschäftigte ich mich am Donnerstag größtenteils mit Arbeit an Fracht, vor allem mit dem Auspacken der gigantischen Säcke die, wie ich schon erwähnte, wir aus Dragon entfernten und temporär auf der Station lagerten, während wir andere wichtige wissenschaftliche Dinge ausluden.

Man kann nie sagen, wie lange es dauern wird, einen Sack auszupacken, wenn man nur von der Anzahl der Gegenstände ausgeht: Selbst einige wenige Teile können lange brauchen, wenn die Orte zum Verstauen eine Herausforderung sind. Sagen wir zum Beispiel, dass man ein Rack drehen muss, um zum Staufach auf der linken, gewölbten Seite zu kommen, die die gegen die zylindrische Hülle eines Moduls zeigt.

Ein Rack zu drehen ist an sich nicht kompliziert, oft muss man aber Dinge aus dem Weg der Rotation wegräumen: Säcke, Kabel, Computer, Kameras…und sie alle anschließend wieder zurücklegen. Stellt euch vor einen Teil eurer Wand zuhause zu drehen, um an einen geheimen Raum dahinter zu kommen, nur, dass ihr viele Dinge an der Wand und der Decke hängen habt!

Wie auch immer, ich schulde euch ein paar Worte zum Fadenwürmer-Muskel-Experiment (Nematode muscle), an dem ich letzte Woche arbeitete. Zu allererst, willkommen zurück auf der Internationalen Raumstation an unsere alten Freunde, die C. Elegans. Ja, dank ihres sehr gut verstandenen genetischen Aufbaus sind diese kleinen Würmer sehr beliebte Musterorganismen, auf dem Planeten und auch abseits davon. Erinnert ihr euch an das Epigenetics Experiment?

Aber lasst uns über dieses neue Experiment sprechen. Wie der Name schon sagt, beschäftigt es sich mit Muskeln, genauer gesagt mit Muskelatrophie. Es ist inzwischen klar, dass Muskelatrophie eine Auswirkung der Raumfahrt ist und es ergibt natürlich Sinn, noch verstehen wir allerdings nicht die biologischen Mechanismen, die zum Muskelschwund führen.

Wir Astronauten können diesen negativen Effekten entgegentreten, indem wir jeden Tag trainieren, weil wir gesund sind. Was aber ist mit kranken Menschen, die bettlägerig sind? Die molekularen Mechanismen zu verstehen, die Muskelatrophie verursachen, könnten dabei helfen, diesen Menschen zu helfen.
Wie so oft in der Wissenschaft ist Fadenwürmer-Muskeln ein Folgeexperiment, das auf vorangegangener Weltraumforschung aufbaut.

Das Team hat über einige Jahre bereits herausgefunden, dass C. Elegans im Weltraum eine reduzierte Proteinkonzentration in ihren Muskeln und ihrem Cytoskelett (den „Knochen“ der Zellen) entwickeln. Interessanterweise verschiebt sich ihr Metabolismus auch in einen Energiesparmodus. Die Frage ist jetzt: wie empfangen Zellen die Signale, die diese Veränderungen auslösen? Wie wird die Nachricht übertragen? Und, für die von euch, die sich für Biologie interessieren, vor allem soll die Insulin/IGF-1 Signalübertragung untersucht werden, um zu sehen, ob sie allein für die Änderung des Metabolismus verantwortlich sein kann. Vielleicht ist auch das Gegenteil der Fall, dass es da mehr herauszufinden gibt, wie die Zellen ihre „Nachricht“ bekommen. Faszinierende Sache!

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Am Wochenende war es hier oben übrigens ziemlich ruhig. Wir hatten sogar den größten Teil des Freitags frei, um uns von 2 Wochen kontinuierlicher Arbeit zu erholen, was nett war. Terry und ich machen uns in nur zwei Wochen auf den Heimweg und es gibt noch einiges zu tun, um unser Leben auf der Raumstation abzuschließen und alles für die nächsten Bewohner unseres Außenpostens im Weltraum fertig zu machen.

PS: Vielen Dank an +Dmitry Meshkov, der von nun an dieses Logbuch ins Russische übersetzt, angefangen mit den neuesten Einträgen.

Und natürlich nochmals vielen Dank an die italienischen, französischen, spanischen und deutschen Übersetzer von #SamLogbook für ihre tolle Arbeit! Ihr Leute seid super!

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(Trad IT)  Traduzione in italiano a cura di +AstronautiNEWS  qui:
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(Trad ES) Tradducción en español por +Carlos Lallana Borobio aqui:
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(Trad Russo) +Dmitry Meshkov
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L+150: Nanopartikel gegen Knochenverlust?

Hey, ich habe nicht vergessen, dass ich versprochen hatte, euch vom NATO Experiment zu erzählen!

Am Mittwoch schloss ich das NATO Experiment ab, indem ich die Container aus den Kubik Brutkammern entfernte und sie in den MELFI Gefrierschrank verfrachtete, sodass sie gefroren bleiben, bis Forscher am Boden sie bekommen und ihre post-Flug Analysen durchführen können.

Der volle Name des Experimentes lautet Nanoparticles and Osteoporosis (Nanopartikel und Osteoporose) und, wie Osteo-4 im letzten Logbucheintrag, untersucht es die Knochen. Während Osteo-4 allerdings die Mechanismen untersucht, die bei uns in der Schwerelosigkeit zu Knochenverlust führen, betrachtet NATO, was wir dagegen tun können und insbesondere, ob ein bestimmter Typ von Nanopartikeln effektiv dem Knochenverlust entgegensteuern kann.

Nun, es ist nicht direkt offensichtlich, aber Knochen ist lebendes Gewebe, das kontinuierlich zerstört und wieder aufgebaut wird. Zellen namens Osteoklasten zerstören Knochen, andere namens Osteoblasten produzieren neuen. Solange Zerstörung und Produktion in der Waage bleiben, ist alles in Ordnung. In der Schwerelosigkeit jedoch ist diese Balance gestört und die Osteoklasten gewinnen. Das Selbe passiert bei Leuten, die unter Osteoporose leiden, leider ein häufig auftretendes Problem.

NATO untersucht unter künstlichen Bedingungen die Effekte des Hinzufügens von verschiedenen Dosen von „Strontium beinhaltenden Hydroxyapatit-Nanopartikeln“ (strontium-containing-hydroxyapatite-nanoparticles), nHAP-Sr. Einige Studien am Boden legen nahe, dass das Hinzufügen von nHAP-Sr effektiv die Osteoklaten am Zerstören der Knochen hindern könnte, was eine bevorzugtere Balance im Zerstörungs-/Produktionszyklus fördern würde. Eine vielversprechende Forschung für Astronauten im Weltraum und für die Menschen am Boden, die an Knochenschwund leiden!

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Aber es geht hier oben natürlich nicht immer nur um Wissenschaft. Wir müssen die Station am Laufen halten, was auch bedeutet, dass der Recycling-Tank in unserer Urinverarbeitungsanlage (Urine Processing Assembly – UPA) regelmäßig getauscht werden muss. Ihr seht die UPA im Bild, sie beansprucht den Deck-Raum unterhalb unserer Weltraum-Toiletten. Was von unserem Urin übrig bleibt, nachdem er in der UPA verarbeitet wurde, ist eine dichte, grüne und nicht besonders angenehm riechende Flüssigkeit namens brine, welche im Recyclingtank gesammelt wird, welcher natürlich gewechselt werden muss, sobald er voll ist.

Ich beendete den Tag jedoch mit einem weiteren coolen Experiment namens Fadenwürmer Muskeln (Netode muscle). Davon erzähle ich euch beim nächsten Mal!

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L+149: Die BRICs entspannen sich bei -98°C

Und ein weiterer Tag Wissenschaft hier auf dem Außenposten der Menschheit im Weltraum!

Zu allererst werdet ihr froh sein zu hören, dass die BRICS, von denen ich euch im letzten Logbucheintrag erzählte, sich bei -98°C in einem unserer MELFI Gefrierschränke entspannen: nachdem ich das Experiment am Montag aktivierte, verblieben die Mikrokulturen für ungefähr 24 Stunden bei Raumtemperatur, bis es dann Zeit war, sie in die Kältelagerung zu verfrachten, wo sie bleiben, bis sie zur Erde zurückkehren können.

Gestern führte ich außerdem den dritten und letzten Lauf des Osteo-4 Experimentes durch, welches letzte Woche mit Dragon kam. Es ist ein Set von drei Formen, jede drei Bioreaktoren mit Kulturen von Knochenzellen von Mäusen beinhaltend. Das Ziel ist die Untersuchung der Mechanismen der Mechanotransduktion, was prinzipiell bedeutet, dass das Knochengewebe mechanische Kräfte „spürt“ und mit einem bestimmten Verhalten reagiert. Vermutlich verlieren wir deshalb Gewicht im Weltraum: in der Schwerelosigkeit entsteht nicht viel Belastung auf das Skelett, also ist die Reaktion unseres Körper, Knochenmasse abzubauen. Wenn wir unseren Körper nur davon überzeugen könnten, dass wir in einigen Monaten wieder zurück auf der Erde sind und all die Knochenmasse wieder gebraucht wird! Wir versuchen, dieses Signal zu senden, indem wir mechanische Kräfte auf unsere Knochen ausüben, indem wir täglich an einer Maschine trainieren – ARED – welche Gewichtheben simuliert.

Wie auch immer, zurück zu unserem Experiment: Ziel ist es, die Genexpression in Osteozyten in der Schwerelosigkeit zu untersuchen: und zwar aus dem Grund, weil Osteozyten – die häufigsten Zellen in Knochen – die mechanischen Sensoren des Knochens sind. Sie sind für das Fühlen von mechanischen Belastungen und das Veranlassen von entsprechenden biologischen Reaktionen verantwortlich. Wie dieser Mechanismus funktioniert, ist allerdings immer noch etwas ein Geheimnis. Hier kommt Osteo-4 ins Spiel!

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Mein Beitrag daran war, die Bioreaktoren aus den Formen zu entnehmen, die Luftführung zu rekonfigurieren, um alle Schleifen zu entfernen und die Bioreaktoren anschließend in die Kältelagerung zu verfrachten. Was es etwas mühseliger machte, als es üblich gewesen wäre, lag daran, dass ich – wie ihr im Bild sehen könnte – im mobilen Handschuhkasten arbeiten musste… mein alter Freund vom Fruchtfliegen Experiment, ihr erinnert euch?

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L+148: Zeit für Wissenschaft mit künstlichen Muskeln

Ein arbeitsreicher Tag voll Wissenschaft und Logistik heute für mich, um die Woche zu beginnen.

Das Entladen von Dragon geht weiter, gestern hatte ich eine Stunde Transferarbeiten auf meinem Zeitplan. Wenn man sich Dragon so anschaut könnte man meinen, wir hätten bereits einigen Fortschritt beim Entladen gemacht, in Wirklichkeit haben wir aber etwas gemogelt. Viele Säcke haben wir ausgeladen und temporär auf der ISS gelagert, sodass wir an andere Fracht mit wichtiger Wissenschaft herankommen. Aber natürlich packen die sich nicht selbst aus…und einige davon sind groß, glaubt mir. Wir nennen sie MO Säcke und selbst in den kleinsten würde ich locker hinein passen!

Heute hatte ich außerdem mit einer speziellen Art Fracht zu tun, den Polar Kühlschränken. Sie müssen auf die ISS umgezogen werden, da sie aber von Dragon Strom bekommen und gekühlte Güter und wissenschaftliche Proben enthalten, müssen sie schnell umgezogen und wieder angeschlossen werden, um die Zeit ohne Stromversorgung zu minimieren.

Ebenfalls heute hatte ich zwei Aktivitäten für die wissenschaftlichen Experimente BRIC21 und Synthetic Muscle auf dem Plan. BRIC steht für Biological Research in Canisters (Biologische Forschung in Kanistern): ihr seht eine der BRIC Einheiten auf dem Bild.

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Dieser Ablauf untersucht Mikroben und wie sie sich an die Umwelt im Weltraum anpassen, mit besonderer Aufmerksamkeit auf der Entwicklung von Resistenz gegen Antibiotika. Ihr habt sicher gehört, dass dies heutzutage ein großes Problem im Gesundheitswesen ist und wir müssen unbedingt besser verstehen, wie Krankheitserreger resistent gegen Antibiotika werden.

Mit Krankheitserregern auf der ISS Wissenschaft zu betreiben geht mit ein paar Problemen einher, da man die Mikrokulturen mit einem Medium zum Wachstum versorgen muss: wenn die Besatzung dies manuell durchführen muss, wie es häufig der Fall ist, muss die Tätigkeit im Handschuhkasten erfolgen, um sicherzugehen, dass gefährliche Mikroorganismen eingedämmt bleiben. Hier kommt BRIC ins Spiel: mit einem speziellen Werkzeug, wie ihr es im Bild sehen könnt, können Astronauten einen Kolben drücken und damit das nötige Medium injizieren, ohne auch nur eine von drei Sicherheitsebenen zu verletzen, die die ISS Bestimmungen vorgeben. Das geht schnell und effizient!

Ich wette, ihr wollt etwas über Synthetic Muscle (synthetische Muskeln) wissen… Nun, wie sich herausstellt, brachte Dragon uns Proben eines speziellen Materials, das dazu benutzt werden kann, Muskelgewebe zu reproduzieren. Es ist ein elektroaktives Polymer: man kann es sich zusammen- und auseinanderziehen lassen, indem man verschiedene elektrische Spannungen auflegt. Das klingt für mich ziemlich nach Muskeln, oder?

Anwendungen auf der Erde finden sich natürlich im Bereich von Prothesen, wir testen aber auch, wie dieses Material sich verhält, wenn es der kosmischen und Sonnenstrahlung hier oben ausgesetzt ist, weil es möglicherweise in Robotern genutzt werden könnte, um deren Mobilität zu verbessern. Cool, oder?

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L+145 – L+147: Dragon ist da! Nun können neue Experimente beginnen

Die größte Neuigkeit der letzten Tage ist natürlich, dass Dragon angekommen ist! Es ist immer etwas ganz besonderes, ein Raumfahrzeug auf die Station zusteuern zu sehen.

So groß wie die ISS ist, ist dieser menschliche Außenposten im Weltraum doch nur ein kleiner Fleck Metall in der Weite des erdnahen Orbits: und doch fand uns am Freitagmorgen, wie Terry und ich von der Cupola aus beobachteten, ein Frachtschiff von der Erde und klopfte an unserer Tür.

Ich genoss es, Dragon immer größer werden zu sehen, während Kontinente und Ozeane unter uns hinweg zogen, aber ich versuchte gleichzeitig, mich von der Romantik frei zu machen und auf meine Hauptaufgabe fokussiert zu bleiben: den Roboterarm zu steuern, um Dragon einzufangen.

Ich habe das hundertmal im Simulator geübt, meistens mit einem virtuellen Raumfahrzeug, das sich sehr viel mehr hin und her bewegt, als es ein echtes Dragon tut, es aber in Wirklichkeit zu steuern ist natürlich etwas ganz anderes: sagen wir, es ist eine der Situationen, in der nicht viel dazu gehört, sehr schnell für die falschen Gründe berühmt zu werden!

Glücklicherweise ging alles gut und nach dem Einfangen übernahm das Bodenteam die Kontrolle des Arms, um Dragon langsam an Node 2 nadir anzuschließen – es ist jetzt sozusagen ein extra Raum direkt außerhalb unserer Besatzungsabteile. Am Freitag führte ich die Dichtigkeitsprüfung des Vestibulums durch. Wie ihr euch sicher erinnern könnt, ist das Vestibulum der Raum zwischen dem angeschlossenen Raumfahrzeug und der ISS. Ein kleiner Korridor, der entsteht, wenn die beiden miteinander verbunden werden. Bevor wir die Luke der ISS öffnen, müssen wir sicherstellen, dass das Vestibulum dicht ist. Wir geben also etwas Druck hinein, ca. 260 mmHg (0.34 bar) und prüfen diesen dann nach einem festgelegten Zeitintervall. Das Vestibulum bestand die Prüfung, anschließend öffneten Scott und ich die Luke der ISS und arbeiteten ein paar Stunden daran, es bereit zu machen, vor allem Komponenten zu entfernen, die nicht benötigt werden, während Dragon angeschlossen ist und im Weg sind…um die Luke von Dragon zu öffnen!

Scott und Terry öffneten die Luke von Dragon gestern Morgen und das war der Beginn eines Wochenendes intensiver Arbeit. Dringende Fracht ausladen und wissenschaftliche Arbeiten beginnen, wovon viele einen engen Zeitplan haben aufgrund des mit fortstreichender Zeit einhergehenden Zerfalls von Proben.

Sobald die großen Säcke aus dem Inneren von Dragon entfernt waren, war es meine Aufgabe, einen neuen Kubik zu holen, die eigenständige Zentrifuge/Brutkiste, die ich im letzten Logbucheintrag erwähnte (L+141 – L+144) und sie aufzubauen und zu konfigurieren für zwei Zellbiologie Experimente, Cytospace und NATO. Beide begonnen gestern Nachmittag und laufen autonom für ein paar Tage weiter, bis es Zeit ist, die Container aus dem Kubik zu entfernen und sie in den Gefrierschrank zu verlagern, wo sie auf ihre Rückkehr zur Erde und die dortige Analyse warten.

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Cytospace, wie der Name erahnen lässt, beobachtet das zelluläre Cytoskelett, die Strukturen innerhalb der Zelle, die ihr ihre Form geben. Wie beeinflusst Schwerelosigkeit die Form der Zelle? Und, vor allen Dingen, wie beeinflussen Veränderungen in der Zellform die Genexpression? Das klingt nach einem komplizierten Konzept, am Ende bedeutet es aber nur, dass die Form der Zelle, welche von der Schwerelosigkeit verändert wird, wahrscheinlich die Art verändert, wie die Zelle ihren Job erledigt. Und wir sind wirklich daran interessiert, das zu verstehen, denn…nun, wir bestehen aus Zellen und was in unseren Zellen passiert bestimmt, was in unserem Körper als Ganzem passiert. Und anders herum, was wir an gesamten Systemen unseres Körpers beobachten, zum Beispiel in Bezug auf Knochenschwund oder Beeinträchtigung unseres Immunsystems, kann anhand von Veränderungen auf Zell-Level erklärt werden.

Nächstes Mal erzähle ich euch von NATO!

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L+141 – L+144: Ein Alternativplan für Dragons verzögerte Ankunft

Wie ihr vielleicht schon gehört habt, hat sich die Ankunft von Dragon um ein paar Tage verzögert. Hätte der Start am Montag stattgefunden, wäre Dragon bereits an Node 2 angedockt und wir hätten bereits die Luke geöffnet und begonnen, wichtige Fracht auszuladen.

Aber hey, in der Raumfahrt steht Flexibilität an erster Stelle. Der Start wurde um einen Tag verschoben, was die Ankunft an der ISS um zwei Tage verzögert…etwas Raumflugmechanik und Phasenwinkel für euch.

Wenn ihr aber denkt, dass wir während der Zeit des Wartens darauf, dass Dragon an unserer Tür klopft zwei Tage frei hatten, fürchte ich, dass ihr nicht mit den Kollegen vertraut seid, die die ISS Arbeiten steuern: sie haben immer einen Plan in der Schublade! Ein Start wurde verschoben? Voilà, ein neuer Plan ersetzt den alten. Bereit? Los geht’s! Immer wenn Dinge primär auf einem von Natur aus unsicheren Ereignis wie dem Start einer Rakete abhängen, dann haben die Missionsmanager, Flugdirektoren und Planer immer zwei vollstände Pläne: das erfordert eine Menge zusätzlicher Arbeit am Boden, stellt aber sicher, dass keine wertvolle Zeit der Besatzung auf der ISS verschwendet wird.

In diesem Fall hatten sie wichtige Pläne für den Fall einen Startausfalls. Ich hatte bereits am Dienstag so ein Gefühl: wenn sie dir eine ganze Stunde geben, um eine Prozedur für den nächsten Tag einzustudieren und du dann noch eine Stunde bekommst, um die Hardware dafür zusammenzusuchen und sie dir dann sagen, dass du kein Werkzeug aus der Werkzeugkiste, sondern stattdessen die ganze Kiste nehmen sollst…wenn all das zusammenkommt, weißt du, dass du dir an etwas wichtigem die Hände schmutzig machen wirst. Was ich liebe!

Während Terry und Scott mit ihrer Hauptaktivität an den EVA Anzügen beschäftigt waren, verbrachte ich den Tag in Node 3 damit, die intermodulare Luftführung zu rekonfigurieren in Vorbereitung für das Bewegen des PMM Moduls vom Node 1 Tiefpunkt nach Node 3 vorwärts gerichtet im Laufe dieses Jahres. Im Prinzip müssen wir sicherstellen, dass PMM an seinem zukünftigen Standort eine Belüftung hat. Ich hätte nie gedacht, dass es möglich wäre, so viele Säcke Hardware in Node 3 zu verstauen, im ziemlich engen Raum zwischen ARED und der Toilettenkabine, aber irgendwie hat es geklappt. Und um 02:00 Uhr Houstoner Zeit waren die Spezialisten am Boden bereit, mich zu unterstützen, mit einem Bodenmodell des Equipments, um eventuell auftretende Probleme zu reproduzieren. Glücklicherweise ging, abgesehen von einigen festsitzenden Verbindern, alles glatt: Hut ab an das Team dafür, dass sie so eine tolle, nutzerfreundliche Prozedur vorbereitet hatten!

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Die Verspätung von Dragon eröffnete auch etwas freie Zeit, um am Europäischen Modularen Anbausystem (EMCS – European Modular Cultivation System) im Columbus Modul zu arbeiten. Ich baute einige Module namens „Rotos Based Life Support Systems“ aus – autarke Kästen, die an den Rotoren dieser Anlage angeschlossen sind. Sie werden zusammen mit Dragon zur Erde zurückkehren, aufbereitet und in der Zukunft wieder verwandt, um zukünftige Pflanzenexperimente zu unterstützen.

Ach so, ich arbeitete auch ein bisschen an einem Kubik, der eigenständigen Zentrifuge/Brutkiste, die wir manchmal im Kolumbus Modul für Experimente an Zellkulturen nutzen. Ich schloss das Experiment Stammzellendifferenzierung (Stem Cells Differentiation) ab, indem ich die Container in die Kältelagerung verlegte und Kubik Daten an den Boden schickte. Wie der Name schon sagt, untersucht dieses Experiment menschliche, mesenchymale Stammzellen, welche sich auf verschiedene Zelltypen aufteilen, um Knochen, Fett, Knorpel, Muskeln oder Sehnen aufzubauen. Nun, wenn ihr eine Stammzelle seid und ihr habt die Wahl, wie wisst ihr, wie ihr euch aufteilen müsst? Was werdet ihr, wenn ihr „groß“ seid? Das hängt von den Signalen ab, die ihr von den sogenannten signalgebenden Molekülen bekommt. Vitamin D ist eins dieser signalgebenden Moleküle und genau gesagt wissen wir, dass es daran beteiligt ist, den Stammzellen zu sagen, dass sie sich in Knochenzellen entwickeln sollen. Knochenverlust ist, wie ihr wisst, ein großes Problem in der Schwerelosigkeit, dieses Experiment untersucht also die Effektivität von Vitamin D, indem es Stammzellenaufteilung vergleicht, mit ohne und das Vorhandensein von Vitamin D. Ziemlich cool, oder?

Übrigens, ich weiß nicht, wieviel Sonnenlicht ihr abbekommt, dort wo ihr wohnt (wir bekommen hier oben nicht viel ab), aber wenn ihr es nicht schon getan habt und die Gelegenheit bekommt, checkt bei eurer nächsten Blutabnahme eure Vitamin D Werte!

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L+134 – L+135: Bald kommt ein neues Dragon Schiff

Die Ankunft des Dragon Versorgungsschiffes ist nur noch zwei Wochen entfernt und es ist beeindruckend, der Raumstation bei der Vorbereitung dafür zuzusehen.

Ich wünschte, ich könnte sagen, dass ich den vollen Überblick darüber habe, aber das ist der Job von Leuten, die schlauer sind als ich und im Kontrollzentrum sitzen und die Show steuern. Hier oben versuchen wir so gut es geht unsere täglichen Aufgaben zu erledigen, aber auch die sind natürlich Teil eines Puzzles, aus dem am Ende eine volle Ankunftsmission eines Raumfahrzeugs wird, vom Einfangen bis zur Loslösung, mit einer beträchtlichen Menge wissenschaftlicher Arbeit, während Dragon an der ISS anliegt.

Gestern installierte ich auf einigen Laptops neue Software, sodass sie bereit sind, die neuen Experimente zu unterstützen. Heute verbrachte ich zwei Stunden damit, all das für ein bestimmtes Experiment benötigte Equipment auf der gesamten Station zusammenzusuchen, sodass alles fertig und verfügbar ist, wenn diese Aktivitäten in einigen Wochen beginnen. Und natürlich bereiten Terry und ich uns weiter auf das Einfangen von Dragon vor.

Heute hatten wir unser „versetztes greifen“ („offset grapple“) Training, eine zweistündige Sitzung, in der wir das Steuern des echten Arms üben konnten, anstatt einer Simulation. Ich sprach bereits vom „versetzten Greifen“ in meinem L+20-L+21 Logbuch. Schaut es euch an, falls ihr es verpasst habt:

https://plus.google.com/u/0/+SamanthaCristoforetti/posts/UeZYA3DFrw1 (englisch)

Als das letzte Dragon Schiff ankam führte Butch das Einfangen aus. Diesmal bin ich die Haupt-Roboter-Bedienerin, ich werde also die Arme steuern, während Terry für die Kommunikation mit dem Boden verantwortlich sein wird, die Prozeduren und die Fehlfunktionskarten durchgehend (letztere werden wir hoffentlich nicht brauchen).

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Wo wir von Fehlfunktionen sprechen, bei unserem letzten „fast Einfangen“ trainierten wir das Reagieren auf ein Sicherungsereignis („safing event“), welches auftritt, wenn der Arm und der Greifer sich bereits über dem Pin befinden, also sehr kurz vorm Auslösen des Greifens oder sogar kurz danach. Der Arm geht nach einer Fehlfunktion automatisch in einen Sicherheitsmodus, was es unmöglich macht, die Gelenke, den Endgreifer oder den Arm als Ganzes zu steuern.

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Glücklicherweise sind es in Wirklichkeit „zwei Arme in einem“. Zugegeben, es ist nur ein Set von Trägern und Gelenken, aber davon abgesehen gibt es eine volle Redundanz von allen Komponenten, die es dem Arm ermöglichen, sich zu bewegen. Um diese Redundanz zu nutzen, mussten wir uns von der Cupola zum Labor bewegen, wo wir eine zweite robotische Arbeitsstation haben. Am Einfangtag ist diese zweite Arbeitsstation im „heißen Backup“ Modus, es kann sie also jeder Schaltflächendruck zur primären Station umschalten und ihr die Kontrolle des Arms verleihen. Hättet ihr nicht gerne diese Art Redundanz in eurem Auto, wenn die rote Leuchte angeht?

Achso, gestern verbrachte ich auch etwas Zeit mit meiner regelmäßigen Fitnessbewertung. Wir machen diese auf dem Fahrrad, CEVIS, einmal im Monat, nach einem festgelegten Protokoll, während unser EKG aufgezeichnet und der Blutdruck alle fünf Minuten gemessen wird. Basierend auf diesen Daten können Spezialisten am Boden eine Einschätzung über unseren VO2max Wert abgeben, welcher häufig dazu genutzt wird, um die Fitness unseres Herz-Kreislauf-Systems zu bewerten. Der typische Trend, der während 6-monatiger Missionen beobachtet wird ist eine deutliche, schnelle Abnahme des VO2max Wertes am Anfang und anschließend eine langsame Zunahme durch die täglichen Trainings auf dem Rad und dem Laufband. Und je näher wir der Rückkehr zu Erde kommen, umso wichtiger ist es zu trainieren, um der Schwerkraft wieder entgegen treten zu können.

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L+133: Die Aufgabenliste – nicht immer Glanz und adrenalingeladen

Es ist ein ruhiger Ostersonntag heute hier auf der ISS, überhaupt keine Arbeit findet sich auf meinem Kalender, obwohl ich einige Arbeiten abseits der Aufgabenliste erledigt habe. Oh, ich glaube, ich habe euch noch nie von der Aufgabenliste erzählt – Zeit, das zu ändern.

Die Aufgabenliste ist eine Sammlung von Aktivitäten, die von der Bodenkontrolle vorbereitet wurden, aber keine so große Priorität haben, um auf dem regulären Kalender zu landen. Wenn wir in unserer Freizeit etwas arbeiten möchten, oder wenn Zeit frei wird, weil eine Aktivität schneller als erwartet abgeschlossen wird oder abgesagt wurde, können wir die Aufgabenliste durchsuchen und nützliche Dinge finden, die zu erledigen sind.

Manche sind größere Aufgaben von mehreren Stunden, andere sind kleinere Hausarbeiten, wie das Tauschen von Akku oder Hülle eines Laptops oder dem Umräumen von Ladung zur Vorbereitung einer anstehenden Aktivität. Packen und Entladen von eines Frachtfahrzeugs stehen auch oft auf der Liste, falls wir in unserer Freizeit vorarbeiten wollen.

Da es keine Option ist, mit dem Packen spät dran zu sein, fangen wir damit immer frühzeitig an: die Ladungsspezialisten am Boden schicken uns Ladungslisten lange bevor ein Fahrzeug tatsächlich ankommt, sodass wir damit beginnen können, die Säcke für die Rückkehr bereit zu machen. Im ersten Bild seht ihr das Ende von Node 2 mit all den Säcken, die wir bereits für Dragon gepackt haben. Vergleicht es damit, wie es einen Monat zuvor aussah auf dem Bild unserer Besatzung von Expedition 42!

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Das Aufnehmen von Videonachrichten oder von Lehrvideos für weitergehende Zwecke findet sich auch üblicherweise auf der Aufgabenliste, so wie auch einige Vorgänge, die dauerhafte Einträge sind: die Festmüll- und Urincontainer unserer Toiletten austauschen. Nach den ersten paar Malen braucht man dafür keine Prozeduren mehr, aber eine Aktivität auf der Liste hat außerdem auch eine Ladungsnotiz, welche einem in diesem Fall anzeigt, welche neuen Container man nehmen soll, wo man sie findet und wo die ausgebauten zu verstauen sind.

Wir ihr wisst, wird jeder Gegenstand auf der Raumstation verfolgt: per Teilenummer, Barcode, Seriennummer – oder durch alle drei!

Hin und wieder gehen trotzdem Dinge verloren. Wir sind alle nur Menschen und Fehler sind daher irgendwann vorprogrammiert: wenn etwas an der falschen Stelle landet (im echten Leben oder im Inventarsystem), wer weiß, wann es gefunden wird! Außerdem finden sich mit der Zeit immer wieder Dinge, die eigentlich bereits vor langer Zeit weggeworfen werden sollten. Anders als in den Haushalten anderer Leute, können wir es uns nicht leisten, Dinge anzusammeln, die nicht mehr benötigt werden, da wir Platz für neue Hardware brauchen, um das wissenschaftliche Programm weiter zu unterstützen.

Das europäische Columbus Labor hat davon einiges gesehen in den 7 Jahren, die es jetzt im Orbit ist. Als ich im November ankam, gab es durchaus einige Lade-Säcke vorne in den Racks: so viele Wissenschaftliche Experimente und so wenig Platz, das Equipment zu verstauen! Glücklicherweise nahmen ATV5 und SpX-5 einige Säcke, die nicht mehr gebraucht wurden, mit und eine Optimierung des verfügbaren Stauraums am Ende des Moduls hat die Kabine ein gutes Stück aufgeräumt.

Um weiter zu optimieren habe ich an den Wochenenden Foto-Audits unseres primären Lade-Racks Deck 4 in Kolumbus gemacht. Das Lade-Team beim COL-CC, die COSMOs, wollen ein genaues Bild davon haben, was sich in den Spinden befindet, um einen Plan zur Zusammenführung zu machen, um hoffentlich etwas Platz zu sparen! Ich habe also viel geknipst…geduldig, Spind für Spind, Sack für Sack, Gegenstand für Gegenstand, immer schön die Barcodes und Seriennummern zeigend.

Und ihr dachtet, Astronautin zu sein, wäre immer glamourös und adrenalingeladen, was?

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L+131 – L+132: Pflanzen im Weltall

Gestern war ein relativ ruhiger Tag, was am Ende der Woche immer nett ist. Nicht, dass ich nicht einen vollen Kalender gehabt hätte – wir haben immer zu tun von unserer morgendlichen Tagesplanungskonferenz (DPC – Daily Planning Conference) gegen 7:30 Uhr bis zur abendlichen DPC gegen 19:30 Uhr. Allerdings können die Aufgaben mal mehr, mal weniger komplex sein und mehr oder weniger Routine beinhalten.

Ein neues Experiment durchzuführen, welches einen komplizierten Aufbau, viel Koordination mit dem Boden oder filigrane Tätigkeiten erfordert ist natürlich sehr viel anspruchsvoller als eine Aufgabe, die ich schon einmal ausgeführt habe und die ich autonom durchführen kann, wie z.B. Wasserproben zu nehmen oder Spinde in unseren Express Racks ein- oder auszubauen. Dies sind modulare Racks, die eine breite Anzahl an wissenschaftlichen Arbeiten unterstützen und kontinuierlich umgebaut werden, abhängig von aktuellen oder kommenden Arbeiten.

Einfache oder routinierte Aufgaben, die nicht viel Unterstützung von den Kontrollzentren erfordern sind in unserem Zeitplan als „pinke Aktivitäten“ hinterlegt – die Schrift in unserer Planungsübersicht ist pink, was bedeutet, dass wir sie durchführen können, wann immer wir wollen, solange sie am Ende des Tages getan sind.

Für nicht-pinke Aktivitäten hingegen wird erwartet, dass sie mehr oder weniger zeitnah erledigt werden. Einige Aufgaben haben sogar eine blaue Box – ein dicker Rahmen um die Aktivität zeigt an, dass sie genau zur geforderten Zeit ausgeführt wird. Typische blaue-Box-Aktivitäten sind live Interviews mit den Medien oder öffentliche Gespräche mit VIPs, welche am Boden einen komplexen Aufbau erfordern, um zur vereinbarten Zeit Audio und Video Verbindungen mit den Partnern am anderen Ende zur Verfügung zu stellen.

Die meisten Experimente haben keine blaue Box, sind aber auch nicht pink. Das liegt daran, dass sehr häufig Spezialisten, die mit dem Experiment und seinen Tätigkeiten vertraut sind und manchmal auch der/die für das Experiment Hauptverantwortliche auf space-to-ground verfügbar sind, um Unterstützung oder, falls nötig, Echtzeit-Fehlerbehebung zur Verfügung zu stellen. In vielen Fällen hat man keine Chance, das Experiment ein zweites Mal korrekt durchzuführen (zumindest nicht, bevor man neue Proben oder Equipment hochfliegt), daher ist es wichtig, größtmögliche Unterstützung zu haben, falls Probleme auftreten sollten.

Wo wir von Wissenschaft sprechen, heute habe ich ein bisschen am JAXA Experiment ANISO gearbeitet. Ich habe einige Durchläufe dieses Experimentes ausgeführt, jeder (von meiner Seite aus) bestehend aus einer Anzahl von Aktivitäten, die sich über mehrere Tage verteilen.

Sagen wir, es ist Tag 1: man nimmt sich eine Probenkammer, wie auf den Bildern zu sehen, und injiziert mit einer Spritze langsam 1,5ml Wasser. Anschließend kommt die Kammer bei +2°C für 96 Stunden in MELFI! Dies simuliert Winter und fördert eine gute Keimung der Samen der Schotenkresse/Gänserauke. Anschließend kommt die Kammer für ungefähr 4 Tage in Raumtemperatur (Der Frühling ist da!) und am Ende, nachdem etwas mehr Wasser zugesetzt wurde, beginnen im Fluoreszenzmikroskop über zwei Tage die Beobachtungen durch Wissenschaftler am Boden, die direkt die Livebilder von der ISS untersuchen.

 

Wir wissen schon seit langem, dass Pflanzen in der Schwerelosigkeit anders wachsen. Da sie hier oben die Schwerkraft nicht „spüren“, neigen sie dazu, einen dünneren und längeren Stamm zu entwickeln. Tatsächlich haben ANISO Wissenschaftler das Gegenteil davon am Boden getan, indem sie die Samen in eine Zentrifuge pflanzten und damit zeigten, dass die Pflanzen in „Hyperschwerkraft“ kürzere und dickere Stämme entwickeln. Der Unterschied rührt wahrscheinlich in der unterschiedlichen Ausrichtung von Mikroröhrchen in den einzelnen Zellen, welche ihre Form verändern. Ich finde es faszinierend, dass etwas so kleines wie eine Zelle von der Schwerkraft beeinflusst wird!

Eine bestimmte Gruppe von Proteinen, genannt MAPs, steuert die Ausrichtung der Mikroröhrchen und damit die Form des Stamms. Man kann nun die Mikroröhrchen und MAPs unter dem Fluoreszenzmikroskop nicht wirklich sehen, aber die Schotenkresse/Gänserauke ist so konstruiert, dass sie ebenfalls ein fluoreszierendes Protein erzeugen, das MAPs genau nachahmt – und das funktioniert! Nun kann man das Fluoreszenzmikroskop nutzen, um indirekt Proteine zu beobachten, die man anderenfalls nicht sehen könnte. Faszinierend, oder?

Es klingt ein wenig paradox, aber Schwerelosigkeit ermöglicht die Untersuchung der Auswirkung von Schwerkraft auf Pflanzen, was wiederum dabei helfen kann, landwirtschaftliche Anwendungen zu optimieren. Ich habe keinen Hintergrund in Biowissenschaft, daher ist das alles sehr neu für mich, aber ich hoffe, ihr findet es so faszinierend, wie ich!

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(Trad IT)  Traduzione in italiano a cura di +AstronautiNEWS  qui:
http://www.astronautinews.it/tag/logbook

(Trad FR) Traduction en français par +Anne Cpamoa ici:
https://spacetux.org/cpamoa/category/traductions/logbook-samantha

(Trad ES) Tradducción en español por +Carlos Lallana Borobio aqui:
http://laesteladegagarin.blogspot.com.es/search/label/SamLogBook

Alle Bilder © ESA/NASA

 

L+130: Logbuch

Hey, ich bin sicher, dass ihr es schon gehört habt: wir haben zwei neue Besatzungsmitglieder hier auf der ISS, welche – kein Witz – für ein ganzes Jahr bleiben werden!

Dies dürfte die erste von mehreren Langzeitmissionen sein und der Hauptgrund dafür ist die Beobachtung der menschlichen Physiologie und Gesundheit während längerer Aufenthalte statt der standardmäßigen 6 Monats-Missionen. Es überrascht also nicht, dass Scott und Misha bereits intensiver „unter dem Mikroskop liegen“ als z.B. Terry oder ich.

Es gibt eine breit gefächerte Zahl von Untersuchungen, die diverse Aspekte ihres Anpassungsprozesses anvisiert und all diese Experimente benötigt Daten vom Beginn der Mission.

Heute war ein wichtiger Tag für die Erforschung der Augengesundheit!
Mein Arbeitstag endete mit Sitzungen in denen ich Scott und Misha beim Erstellen von Fundoskopie-Bildern ihrer Augen unterstütze, aber bereits vor unserer Tagesplanungskonferenz hatte ich den Aufgabe, unsere optische Kohärenztomographiemaschine (Optical Coherence Tomography – OCT) für ihre Augen Scans aufzubauen.

Gennady assistierte Misha bevor ich dran war, Scott zu assistieren. Ich muss zugeben, dass ich diese Scans immer ein wenig fürchte: gute Scans durchzuführen ist nicht immer einfach und es ist nicht unüblich, sie mehrere Male wiederholen zu müssen, um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen. Es kann ein wenig frustrierend für den Operator und ermüdend für die Untersuchungsperson sein, welche ihre/seine Augen für eine lange Dauer ruhig und offen halten muss.

Wir haben sehr gute Anleiter, welche die Show vom Boden steuern, sie bekommen das Bild von unserem Laptop allerdings mit einer minimalen Verzögerung gestreamed, was es manchmal schwierig macht, Echtzeit-Anleitung zu geben, wenn sich das Bild so schnell ändert. Doch ich musste mir heute wirklich keine Sorgen machen. Scott ist darin ein Naturtalent! Er ist die perfekte Untersuchungsperson (zumindest eine sehr viel bessere als ich): sein Blick war so ruhig, dass während der Scans nur minimale Anpassungen der Linsenposition nötig waren, um die benötigten Schichten im Blick zu halten, was meinen Job recht einfach macht. Danke, Scott!

Zwischen den Augenuntersuchungssitzungen und einigen kleineren Aufgaben (wie Fehlerbehebung an unserem Merlin Kühlschrank) hatte ich heute drei Videokonferenzen mit Leuten am Boden – ein bisschen unüblich, typischerweise verteilen diese sich über die Woche. Neben den wöchentlichen Videokonferenzen mit meiner Flugkoordinateurin Brigitte sprach ich mit ESA Kollegen im COL-CC und ESTEC: der Missionsdirektor und der leitende Flugdirektor, wie auch die diensthabenden Eurocom Kollegen und der Wissenschaftsdirektor der Mission. Artähnlich hatten Scott, Terry und ich am Abend unsere wöchentliche Konferenz mit Houston und Huntsville für die NASA Perspektive und ein Update der aktuellen Tätigkeiten vom leitenden Flugdirektor und dem Rest des Teams von Expedition 43.

Wenn ihr den live-Feed von der Raumstation sowie Weltraum-zu-Boden (space-to-ground) Nachrichten verfolgt, habt ihr sicher schon mitbekommen, dass ihr solche Konferenzen nicht hört: das liegt daran, dass die Missionskontrolle Einschränkungen anführt, sodass niemand außer den beteiligten Parteien die Gespräche hören kann. Wie ihr euch vorstellen könnt, ist das besonders wichtig für die regelmäßigen medizinischen und physiologischen Konferenzen, aber auch für die wöchentlichen Familienkonferenzen, wie auch für aus der Ferne gesteuerte Untersuchungen an menschlichen Untersuchungsobjekten, wie z.B. Ultraschall oder die heutigen OCT Scans.

Außerdem arbeitete ich heute an der Wasserbalance. Wie ihr sicher wisst, recyceln wir all das Wasser an Bord mithilfe einem Gerät namens „Wasser-Verarbeitungs-Anlage“ (Water Processing Assembly – WPA). WPA hatte in letzter Zeit etwas Schluckauf, weswegen es aktuell kein Trinkwasser produziert. Aber keine Panik! Wir haben noch reichlich Wasser in den Leitungen und viele volle Wassersäcke. Während die Spezialisten am Boden einen vorausschauenden Plan zur Fehlerbehebung an WPA entwickeln, gibt es ein bisschen Arbeit, um eine ordentliche Wasserqualität beizubehalten.

Schaut für mehr Infos in die Bildbeschreibungen!

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Wir haben unser Wasser in diesen Säcken, genannt CWC-I. Der Buchstabe I (und die Farbe Lila auf dem Etikett) zeigen an, dass er jodiertes Wasser enthält – Jod ist unserem Trinkwasser für die Kontrolle von Mikroorganismen hinzugefügt, wird dem Wasser aber am Spender vor der Ausgabe wieder entzogen. Es ist wichtig, ordentliche Etiketten auf den Säcken zu haben: braune Etiketten z.B. kennzeichnen Kondenswasser (rückgewonnenes, noch nicht wiederverarbeitetes Wasser). Wenn man Kondenswasser in einen „lilanen Sack“ füllt, wäre dieser Sack verunreinigt und man könnte kein Trinkwasser mehr hinein füllen.

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Scott und ich arbeiten an seinen ersten Scans mit dem optischen Kohärenztomographen. Er wird diese Scans für das nächste Jahr jeden Monat wiederholen.

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(Trad IT)  Traduzione in italiano a cura di +AstronautiNEWS  qui:
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(Trad ES) Tradducción en español por +Carlos Lallana Borobio aqui:
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Alle Bilder © ESA/NASA