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La rigenerazione muscolare, la crescita di piante commestibili in microgravità, la resistenza dei tardigradi, l’utilizzo di schermi elettronici nello Spazio: saranno queste le ricerche scientifiche che l’equipaggio della missione privata Axiom Mission 4 (Ax-4) svolgerà per conto dell’agenzia spaziale americana Nasa e di quella indiana Isro.
La missione Ax-4 verrà lanciata tra pochi giorni dal centro spaziale Kennedy in Florida, usando un vettore Falcon 9 di SpaceX. Al comando ci sarà l’americana Peggy Whitson, con lei il pilota indiano Shubhanshu Shukla e i due specialisti di missione Sławosz Uznański-Wiśniewski (Polonia) e Tibor Kapu (Ungheria). La destinazione sarà la Stazione Spaziale Internazionale, a cui la navetta Dragon resterà attraccata per un massimo di due settimane prima di tornare sulla Terra. Durante il soggiorno sono previsti in totale 60 esperimenti scientifici, la maggior parte dei quali verrà fatta per conto di Nasa e Isro, mentre il resto sarà per l’agenzia spaziale polacca Polsa, per quella ungherese Hunor e per l’europea Esa.
Usa e India hanno principalmente dedicato le ricerche agli effetti che la permanenza in microgravità provoca agli esseri umani, animali e piante. Con l’esperimento Myogenesis ad esempio, si punta a comprendere le ragioni che causano la bassa rigenerazione cellulare dei tessuti muscolari in microgravità, con conseguente riduzione della massa. La scienza attualmente non ha una spiegazione definitiva per descrivere questo fenomeno, ma sospetta che l’assenza di peso riesca ad alterare il metabolismo dei mitocondri, gli organelli nelle cellule che forniscono energia sotto forma di molecole di adenosina trifosfato, inibendone la regolare funzionalità. L’esperimento consisterà nell’osservare delle cellule staminali in coltura, fornendo loro degli agenti chimici in grado di stimolare la regolare attività dei mitocondri. Se questi additivi si dimostreranno efficaci, si potrà pensare di somministrarli agli astronauti impegnati in lunghe permanenze nello Spazio, contrastando l’inevitabile degrado muscolare. I risultati potrebbero migliorare anche la condizione di chi vive sulla Terra, ad esempio per recuperare la tonicità muscolare dopo interventi chirurgici o per mitigare gli effetti dell’invecchiamento.
Un’altra ricerca, chiamata Sprouts-Isro, avrà invece lo scopo di investigare la germinazione, la crescita, l’apporto nutrizionale, la risposta ormonale, genetica e microbica dei germogli di fagioli Mungo verdi e del fieno greco. Queste piante sono particolarmente nutrienti e più semplici da coltivare nello Spazio rispetto ad altre, potrebbero quindi rivelarsi una valida soluzione nelle future diete degli astronauti, soprattutto il fieno greco che possiede anche proprietà medicinali.
Sempre in tema di alimentazione nello Spazio, la missione Ax-4 studierà un altro cibo molto promettente: le microalghe. Con l’esperimento Space Microalgae-Isro , si cercherà di acquisire nuove conoscenze su questo alimento, che si è già dimostrato particolarmente indicato per le coltivazioni spaziali. Le microalghe, infatti, crescono mediamente in sole 26 ore, garantendo scorte per lungo tempo grazie all’alta produttività; consumano anidride carbonica e producono ossigeno; offrono un apporto bilanciato di aminoacidi e, ultimo ma non meno importante, sono altamente digeribili. L’esperimento cercherà di comprendere l’impatto delle radiazioni sulle colture di questo genere, analizzando la risposta metabolica e il comportamento durante la crescita. Questa avverrà all’interno di sacche che verranno continuamente spostate, per esporle alla luce e alle radiazioni ionizzanti soltanto in cicli orari prefissati.
Con Voyager Tardigrade-Isro si studieranno invece i tardigradi, una famiglia d’invertebrati acquatici nota per l’altissima capacità di sopravvivere in condizioni estreme. Questi animali riescono a sopportare bene il bombardamento radioattivo, il freddo estremo e possono sospendere l’attività biologica per decine di anni, se necessario, entrando in uno stato di letargo conservativo. L’esperimento in questione ne risveglierà alcuni per osservare nei dettagli tutti i processi vitali, inclusa la riproduzione, nonché alcuni pattern genetici come il trascrittoma. Studiare l’eccezionale resistenza agli elementi dei tardigradi potrebbe tornare utile nella progettazione dei sistemi di protezione degli astronauti, come le schermature delle paratie delle navette e le tute spaziali, oltre alle ricadute positive anche per chi svolge attività in ambienti terrestri estremi.
Un’altra classe di esperimenti, infine, riguarderà gli effetti del volo spaziale sull’interazione tra gli esseri umani e gli schermi touchscreen. Voyager Displays-Isro esaminerà a fondo le reazioni fisiologiche che scaturiscono dall’utilizzo frequente e prolungato di questi apparecchi, come il movimento rapido degli occhi, i meccanismi di puntamento o la persistenza dello sguardo. Considerato che questo genere di schermi è già ampiamente usato dagli astronauti, ma anche da noi sulla Terra, sarà molto importante conoscere a fondo gli effetti collaterali che provoca sulla concentrazione, lo stress o sull’affaticamento da uso prolungato, perché verranno impiegati per migliorare la progettazione dei modelli futuri.
Come già successo tante volte nel passato dell’esplorazione spaziale, anche in questa missione si sfrutteranno le condizioni di microgravità per ampliare le nostre conoscenza, con il fine di rendere più sicura e semplice non solo la vita degli astronauti, ma quella di tutti noi.
Foto: Il lanciatore Falcon 9, con la capsula Crew Dragon di ultima generazione che ospiterà l’equipaggio di Axiom Ax-4, mentre viene portato alla rampa di lancio 39A del Kennedy Space Center.
Crediti: SpaceX