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

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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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(Trad IT)  Traduzione in italiano a cura di +AstronautiNEWS  qui:
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(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+148: Zeit für Wissenschaft mit künstlichen Muskeln

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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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Alle Bilder © ESA/NASA

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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