La tarjeta de microfluidos de BioSentinel, diseñada en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, se utilizará para estudiar el efecto de la radiación espacial interplanetaria sobre la levadura. Una vez en órbita, el crecimiento y la actividad metabólica de la levadura se medirán utilizando un sistema de detección LED tricolor y un tinte que proporciona una lectura de la actividad de las células de levadura. Aquí, los pocillos rosados contienen células de levadura en crecimiento activo que han convertido el tinte de azul a rosa. NASA/Dominic Hart – NASA
BioSentinel se lanzó como carga útil secundaria a bordo de la misión Artemis I del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) el 16 de noviembre de 2022 y actualmente se encuentra en órbita solar a unos 36 millones de kilómetros de la Tierra (al 1 de abril de 2024).
El proyecto BioSentinel se basa y mejora un rico legado de tecnologías biológicas CubeSat. Los avances iterativos en los CubeSats biológicos permiten el liderazgo científico, brindan información sobre los riesgos biológicos de los vuelos espaciales de larga duración y establecen posibilidades interesantes para las ciencias biológicas innovadoras y la exploración humana del espacio profundo.
Conjunto de carga útil en un cohete Ares 1 SLS – NASA
Hasta la fecha, el Centro de Investigación Ames ha desarrollado y operado una serie de CubeSats biológicos en órbita terrestre baja. BioSentinel se basa en el legado de PharmaSat, O/OREOS y EcAMSat, y es el primer CubeSats biológico de la NASA para la exploración espacial interplanetaria.
La misión BioSentinel tiene dos objetivos principales: (1) desarrollar la capacidad de sustentar organismos biológicos en el espacio planetario profundo y (2) determinar el entorno de radiación del espacio profundo y sus efectos en los organismos biológicos.
El satélite BioSentinel consta de dos secciones, una de las cuales contiene cargas útiles científicas y un autobús espacial equipado con conjuntos de paneles solares, baterías, un sistema de propulsión de precisión, un sistema de navegación de seguimiento de estrellas, un transceptor, antenas y sistemas de comando y procesamiento de datos. . Las dos cargas útiles son un dispositivo BioSensor basado en microfluidos y un detector de radiación.
El BioSensor transporta la levadura en ciernes S. cerevisiae para analizar las respuestas biológicas a las dosis acumuladas de radiación del espacio profundo. Aunque más de mil millones de años de evolución separan a la levadura de los humanos, compartimos cientos de genes homólogos que gobiernan los procesos celulares básicos, incluido el daño y la reparación del ADN.
Las células de levadura se cargan y se secan dentro de tarjetas de microfluidos (18 tarjetas, cada una con 16 micropocillos). Cada tarjeta de microfluidos consta de canales de microfluidos para permitir que los nutrientes fluyan y los desechos salgan, y elementos calefactores para permitir el crecimiento de la levadura. Cada plataforma también contiene fuentes ópticas y paneles reveladores. Las pilas de tarjetas están montadas en dos colectores de microfluidos (nueve tarjetas por colector) conectados a tubos, bolsas de reactivos, bombas, trampas de burbujas, celdas de calibración y componentes electrónicos, todos los cuales encajan en la carcasa de aluminio del Biosensor. Un dispositivo BioSensor idéntico se lanzó a la Estación Espacial Internacional en diciembre de 2021 y regresó a la Tierra en agosto de 2022.
La segunda carga útil científica es un espectrómetro de radiación basado en TimePix, que permitirá vincular la dosimetría física in situ con la respuesta biológica a la radiación. Este espectrómetro mide tanto la transferencia de energía lineal (LET) como la dosis ionizante total de exposición a la radiación. El proyecto BioSentinel fue apoyado principalmente por la Dirección de Desarrollo de Sistemas de Exploración (ESDMD) de la NASA.
Para más información, ver Página de la misión BioSentinel
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