NASA-astronauten Anne McClain bär på hårdvaran Circadian Rhythms, en sensor som övervakar hur en besättningsmedlems biologiska klocka ändras under rymdfärd. Kredit:NASA
Europas Columbus-laboratorium går in i sitt elfte år i rymden med stadig drift, några uppgraderingar och flera experiment i full gång.
Det fysiska beteendet hos partiklar, vätskor och celler i mikrogravitation var i fokus för ESA:s aktiviteter på den internationella rymdstationen under de första veckorna i februari.
De tre astronauterna från Expedition 58 som lever i rymden arbetade med experiment om hur tidsuppfattning och deras biologiska klockor kan förändras i rymden. I väntan på ankomsten av tre nya besättningskamrater den 14 mars, trion utför en betydande mängd vetenskap.
Vätskor i rymden
Fluidics experimentet, eller Fluid Dynamics in Space, observerar hur vätskor rör sig i viktlöshet.
För att hjälpa till i strävan att lära sig mer, astronauterna installerade hårdvara i Columbus-laboratoriet och slog på en miniatyrcentrifug för att starta den femte vetenskapskörningen av detta experiment.
Tyngdkraften på jorden innebär att bränslet sätter sig på botten av en bränsletank så det är lätt att se till att varje droppe används. I rymden, bränsle flyter, vilket gör det svårare att förutsäga hur det kommer att skvalpa runt inuti en bränsletank.
Med Fluidics, forskare hoppas kunna förstå den underliggande fysiken för hur vätskor rör sig i rymden så att vi kan förbättra rymdfarkostens bränsleekonomi.
Ny elektronik för Kubik
En av de mest långvariga experimentenheterna som kördes på rymdstationen fick en uppgradering tidigare denna månad. Två Kubik-enheter har nu ny elektronik som gör det möjligt för forskarteam på marken att teleoperera utrustningen och kontrollera hur systemet fungerar samt ladda ner data med bara några få klick.
Dessa funktioner kommer att hjälpa till att hålla Kubik operativ i sitt andra decennium av rymdforskning. Kubik – från ryska för kub – är en liten inkubator designad för att köras autonomt och studera biologiska prover i mikrogravitation. Frön, stamceller, svampar och till och med simmande grodyngel har placerats i separata enheter i vävnadslådor.
Stabilitet i omloppsbana
Fluid Science Laboratory, stationerad i Columbus-modulen, låter forskare studera hur skum, emulsioner och material beter sig i frånvaro av gravitation.
Lär dig mer om Fluidics-experimentet, utforska hur vätskor beter sig i rymden. Kredit:European Space Agency
Soft Matter Dynamics-experimentet undersökte skum som är svåra att studera på jorden eftersom konvektion destabiliserar skummet.
Studiet av skum och emulsioner i viktlöshet har många praktiska tillämpningar. Stelnade metallskum, till exempel, kan vara lika starka som fasta metaller men är mycket lättare, så de används i avancerad flygteknik och tillverkning samt moderna konsumentbilar.
Experimentet Compacted Granulars, även känd som CompGran, övervakade beteendet hos plastkorn tills de nådde fullständigt stopp. Granulära partiklar är långt ifrån jämvikt och förlorar energi när de kolliderar med varandra. Forskare som utför denna forskning tittar på de granulära materialen utan den snabba sedimentering som sker på jorden eftersom de är opåverkade av viktskillnader.
Rymdrytm och tid
Våra kroppar vet ungefär vilken tid på dygnet det är, får oss att känna oss sömniga på natten. Astronauter upplever 16 soluppgångar och solnedgångar varje dag på den internationella rymdstationen när den cirklar jorden, vilket gör det till en unik plats att studera hur deras biologiska klockor klarar sig.
ESA-astronauten Alexander Gerst har nyligen varit upptagen med en av faciliteterna i Europas Columbus-modul. Fluid Science Laboratory mäter vätskedynamik i viktlöshet. Forskare är intresserade av hur skum, emulsioner och granulära material – material som lätt deformeras av termiska fluktuationer och yttre krafter – beter sig utan inverkan av gravitationen. Efter 10 års tjänst, det var dags för Fluid Science Laboratory att få en uppfräschning. Alexander installerade en ny videohanteringsenhet för att spela in experiment för analys på jorden. Han installerade också Soft Matter Dynamics-instrumentet, längst ner i det ofästa Fluid Science Laboratory i den här bilden. Kredit:European Space Agency/NASA
Långvariga rymdflygningar påverkar troligen människans inre klocka på grund av förändringar i livet i ljus-mörkercykeln som inte överensstämmer med 24-timmars dygnet på jorden.
NASA-astronauten Anne McClain avslutade sin tredje session för Circadian Rhythms-experimentet som undersöker detta fenomen. I 36 timmar, hon bar två sensorer fastspända i pannan och bröstet för att övervaka kroppstemperaturen. Experimentet kommer också att mäta hennes melatoninnivåer, ett hormon kopplat till sömn.
Som en del av experimentet med tidsuppfattning, Anne och den kanadensiska rymdorganisationens astronaut David Saint-Jacques bar ett headset för att blockera yttre visuella signaler och mätte hur länge ett visuellt mål visas på en bärbar dators skärm. Deras reaktionstider hjälper till att förstå varför och hur tidsuppfattningen förändras i omloppsbana.
