BioSentinel

BioSentinel è una sonda spaziale CubeSat a basso costo per una missione astrobiologica che utilizzerà lievito per rilevare, misurare e confrontare l'impatto della radiazione nello spazio profondo sulla protezione del DNA a lungo termine oltre l'orbita terrestre bassa.[1][2]

BioSentinel
Immagine del veicolo
Il BioSentinel lascia l'orbita terrestre per raggiungere la sua orbita eliocentrica (rendering artistico)
Dati della missione
OperatoreNASA
Destinazioneorbita eliocentrica
Fly-by diLuna
Satellite diSole
VettoreSLS Block 1
Lanciogennaio 2019
Luogo lancioKennedy Space Center LC-39B
Proprietà veicolo spaziale
Potenza30 W
Massa14 kg
CostruttoreAmes Research Center
Strumentazione
  • Spettrometro
  • Dosimetro
Parametri orbitali
Orbitaeliocentrica
Data inserimento orbitagennaio 2019
Sito ufficiale

Selezionata nel 2013 per un lancio del 2019, la navicella spaziale opererà nella radiazione dello spazio profondo durante tutta la sua missione di 18 mesi.[3] Ciò aiuterà gli scienziati a capire gli effetti dei raggi cosmici sugli organismi viventi e ridurre il rischio associato a lunghe esplorazioni umane.[2][3]

Contesto

Rendering artistico di Exploration Mission 1, il volo che porterà il BioSentinel nello spazio, nel gennaio 2019.

BioSentinel è una delle 13 missioni CubeSat a basso costo selezionate come carico secondario per il primo volo dello Space Launch System, chiamato Exploration Mission 1.[3][4] La sonda verrà dispiegata nello spazio cislunare. La missione sarà la prima dall'Apollo 17 nel 1972 a mandare degli organismi viventi nello spazio profondo, oltre l'orbita terrestre bassa.[4]

Obiettivo

L'obiettivo primario di BioSentinel è sviluppare un biosensore usando un semplice modello di organismo (lievito) per rilevare, misurare e correlare l'impatto della radiazione spaziale sugli esseri viventi a lungo termine oltre l'orbita terrestre bassa. Infatti nessun laboratorio terrestre è capace di duplicare le radiazioni tipiche dell'ambiente spaziale.[2][3]

Biologia

La scheda microfluidica di BioSentinel, progettata dal NASA Ames Research Center, sarà utilizzata per studiare l'impatto della radiazione spaziale interplanetaria sul lievito. Una volta in orbita, la crescita e l'attività metabolica del lievito saranno misurate usando un sistema di rilevazione LED a 3 colori e un colorante indicatore metabolico. In questa immagine i pozzetti rosa contengono cellule di lievito attivamente in crescita che hanno trasformato il colorante metabolico dal blu al colore rosa.

Il BioSentinel utilizza il lievito di primavera Saccharomyces cerevisiae per rilevare e misurare le interruzioni del doppio filamento (DSB) sul DNA che si verificano in risposta alla radiazione spaziale. Questo ceppo di lievito è stato selezionato perché i suoi meccanismi di riparazione DSB sono ben studiati e sono molto simili a quelli delle cellule umane.[1] Il biosensore è costituito da ceppi di lievito specificamente progettati e da strategie di selezione dei nutrienti che assicurano che solo le cellule in grado di riparare i propri DSB crescano in supporti speciali. Pertanto, la crescita della coltura e l'attività metabolica delle cellule di lievito indicano direttamente un evento di riparazione del DSB riuscito.[1][3]

Dopo aver completato il check-out della sonda a seguito del flyby lunare, la fase della missione scientifica inizierà con la bagnatura della prima serie di pozzetti contenenti lieviti con i media specializzati.[3] Saranno attivate più serie di pozzetti in diversi punti temporali durante la missione di 18 mesi. Una riserva di pozzetti sarà attivata nel caso di un evento di particelle solari (SPE). Circa, si prevede una dose ionizzante totale da 4 a 5 krad.[1][5] I dati relativi alla scienza e la telemetria spaziale saranno memorizzati a bordo e quindi scaricati a terra.[3]

Le misurazioni biologiche verranno confrontate con i dati forniti dai sensori di radiazione e dai dosimetri a bordo. Inoltre, saranno sviluppati tre utili carichi BioSentinel per il riferimento di confronto, uno dei quali sarà esposto in orbita terrestre bassa al di fuori della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), dove vi è un ambiente relativamente basso di radiazioni dovuto al campo magnetico della Terra che protegge la stazione spaziale.[1][3]

Sonda

Rappresentazione dell'orbita eliocentrica del BioSentinel

La sonda Biosentinel consisterà in un bus in formato 6U CubeSat, dalle dimensioni esterne di 10×20×30 cm e una massa di circa 14 kg.[1][2][3][6][7] Al lancio il BioSentinel risiederà nel secondo stadio del veicolo di lancio dal quale verrà dispiegato in una traiettoria di flyby lunare per raggiungere una orbita eliocentrica.

Delle 6 unità, 4 contengono il carico scientifico, tra cui un dosimetro di radiazioni e uno spettrometro a 3 colori dedicato a ciascun colore; una unità ospiterà l'ADCS (Attitude Determination and Control Subsystem) e l'ultima conterrà il micropropulsore a gas freddo necessario per il controllo dell'attitudine e la propulsione, ma gli ingegneri potrebbero optare per l'utilizzo di una vela solare per quest'ultima mansione.[1] La corrente elettrica verrà generata da un pannello solare da 30 W, e le telecomunicazioni avverranno su banda X.[1]

La sonda è sotto sviluppo presso i centri NASA Ames Research Center, NASA Jet Propulsion Laboratory, NASA Johnson Space Center, NASA Marshall Space Flight Center, i quartieri generali della NASA, Loma Linda University Medical Center e l'Università di Saskatchewan in Canada.[1][2]

Note

  1. Ricco, Tony (2014). "BioSentinel: DNA Damage-and-Repair Experiment Beyond Low Earth Orbit" (PDF). NASA Ames Research Center. URL consultato il 25 maggio 2015 .
  2. "NASA TechPort -- BioSentinel Project". NASA TechPort. National Aeronautics and Space Administration. URL consultato il 19 novembre 2015.
  3. Caldwell, Sonja (5 agosto 2014). "Home Page of BioSentinel". NASA. URL consultato il 25 maggio 2015 .
  4. Clark, Stephen (8 aprile 2015). "NASA adding to list of CubeSats flying on first SLS mission". Spaceflight Now. URL consultato il 25 maggio 2015 .
  5. BioSentinel Presentation Archived 26 maggio 2015, at the Wayback Machine. 2014 (PDF)
  6. Krebs, Gunter Dirk (2015). "BioSentinel". Gunter's Space Page. URL consultato il 25 maggio 2015 .
  7. Krebs, Gunter Dirk (13 aprile 2015). "NEA-Scout". URL consultato il 13 maggio 2015 .
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.