NASA и международные партнеры агентства отправят на Международную космическую станцию (МКС) научные исследования в рамках 30-й коммерческой экспедиции SpaceX CRS-2 SpX-30.
Запуск грузового космического корабля SpaceX Crew Dragon компании запланирован на начало марта с космодрома на мысе Канаверал во Флориде. На борту отправятся испытания технологий для мониторинга морского льда, автоматизации 3D-картографирования и создания солнечных батарей на основе наночастиц.
NASA на своем сайте публикует описание некоторых научных экспериментов, которые отправятся на орбитальную лабораторию.
Растения с Земли
Растения можно использовать в регенеративных системах жизнеобеспечения, для обеспечения пищей и для улучшения самочувствия астронавтов во время будущих полетов в дальний космос. Целью проекта "C4 Фотосинтез в космосе" (APEX-09) исследует, как микрогравитация влияет на механизмы, с помощью которых два вида трав, известные как C3 и C4, улавливают углекислый газ из атмосферы.
"Растения реагируют на стрессовые условия в зависимости от своей генетики и окружающей среды", — говорит Пубуду Хандакумбура, главный исследователь из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. "Мы стремимся выявить молекулярные изменения, происходящие в растениях, подвергающихся стрессовым воздействиям во время космических полетов, и понять механизмы фотосинтеза в космосе". Результаты могут прояснить реакцию растений на стрессовые условия и помочь в разработке систем биорегенерации на будущих миссиях, а также систем для роста растений на Земле.
Зондирование моря
Океан оказывает значительное влияние на глобальный климат. Метод, называемый рефлектометрией Глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS-R), который принимает спутниковые сигналы, отраженные от поверхности Земли, обещает стать способом мониторинга океанических явлений и улучшения климатических моделей. Проект Killick-1 — GNSS Reflectometry CubeSat for Measuring Sea Ice Thickness and Extent (Nanoracks KILLICK-1) — тестирует использование этого метода для измерения толщины морского льда. Проект поддерживает развитие космического и научного потенциала в Ньюфаундленде и Лабрадоре, Канада, предоставляя практический опыт работы с космическими системами и наблюдениями Земли. В проекте приняли участие более 100 студентов и аспирантов инженерных специальностей.
"Самый захватывающий аспект этого проекта заключается в том, что у студентов есть возможность запустить миссию в космос", — сказал Десмонд Пауэр, соинвестор проекта C-CORE of Canada. "Кроме того, очень интересно создать крошечный спутник, который будет выполнять различные задачи, в том числе способствовать расширению наших знаний об изменении климата".
Технология GNSS-R является недорогой, легкой и энергоэффективной. Ее потенциальное применение на Земле включает в себя предоставление данных для погодных и климатических моделей и улучшение понимания океанических явлений, таких как поверхностные ветры и штормовые нагоны.
Автоматизированная автономная помощь
Полезная нагрузка Multi-resolution Scanner (MRS) для аппарата Astrobee (Multi-Resolution Scanning) тестирует технологию автоматизации систем трехмерного зондирования, картографирования и ситуационной осведомленности.
"Наш MRS на свободно летающем роботе Astrobee будет создавать 3D-карты внутри космической станции", — говорит Марк Элмоутти, руководитель проекта из Организации научных и промышленных исследований Австралийского содружества. "Технология объединяет несколько датчиков, что позволяет компенсировать недостатки любого из них и получить 3D-данные с очень высоким разрешением и более точные данные о траектории, чтобы понять, как робот перемещается в пространстве".
Технология может быть использована для автономного управления космическими аппаратами с минимальным количеством людей или без них, где роботы должны чувствовать окружающую среду и точно маневрировать, включая лунную космическую станцию Gateway. Кроме того, технология может использоваться для проверки и обслуживания космических аппаратов, а также для автономного управления транспортными средствами на других небесных телах. Результаты также способствуют совершенствованию робототехнических технологий для суровых и опасных условий на Земле.
Размещение частиц
Исследование Nano Particle Haloing Suspension изучает, как наночастицы и микрочастицы взаимодействуют в электрическом поле. По словам Стюарта Уильямса, главного исследователя из факультета машиностроения Университета Луисвилля, процесс, называемый галоированием наночастиц, использует заряженные наночастицы для обеспечения точного расположения частиц, что повышает эффективность солнечных элементов, синтезированных на основе квантовых точек.
Квантовые точки — это крошечные сферы из полупроводникового материала, способные гораздо эффективнее преобразовывать солнечный свет в энергию. Проведение этих процессов в условиях микрогравитации позволяет понять взаимосвязь между формой, зарядом, концентрацией и взаимодействием частиц.
Исследование проводится при поддержке Программы NASA по стимулированию конкурентоспособных исследований (EPSCoR), которая сотрудничает с правительством, высшими учебными заведениями и промышленностью в рамках проектов по улучшению исследовательской инфраструктуры, повышению потенциала и конкурентоспособности исследований и разработок.
