NASA-astronauten och befälhavaren för Expedition 63 Chris Cassidy arbetar i det integrerade förbränningsstället, ansluta vatten umbilicals och kontrollera läckor i forskningsanordningen som möjliggör säkert bränsle, låg- och sotstudier i mikrogravitation. Kredit:NASA
Astronauter tog på sig handskar på den internationella rymdstationen för att starta två europeiska experiment på metaller och skum, samtidigt som de förbereder rymddräkter för framtida arbete utanför sitt hem i rymden.
Den nya besättningen, NASA:s Chris Cassidy och Roscosmos Anatoly Ivanishin och Ivan Vagner, har avslutat tre hela veckor av sitt 195 dagar långa uppdrag. De har mer utrymme för sig själva än den typiska besättningen på sex, men inte mycket tid över.
Ny metallurgi
De flesta metaller som används idag är blandningar – legeringar – av olika metaller, kombinera egenskaper för att göra nya material. Legeringar finns överallt nu, från din smartphone till flygplan.
Forskare vill förbättra sin förståelse av smält-stelningsprocesser i legeringar, och de tar med sig organiska föreningar till rymdstationen som analoger att experimentera med. Mikrogravitation gjorde det möjligt för Transparent Alloys-experimentet att observera deras bildning opåverkad av konvektion vid mikroskopisk upplösning.
Innan den nya besättningen kom, tidigare invånare Andrew Morgan hanterade proverna med hjälp av European Microgravity Science Glovebox, en anordning som tillåter dem att utföra experiment i en förseglad och kontrollerad miljö, isolerad från resten av den internationella rymdstationen.
Skummens beteende var också i rampljuset. Foam-Coarsening-experimentet startade vetenskapskampanjen för att bättre förstå hur bubblor utvecklas i mikrogravitation. I rymden, skum är ganska stabila eftersom det inte finns någon dränering i viktlöshet. Detta gör det möjligt för forskare att studera långsammare fenomen med en bubbla som blir större och spricker.
Den här bilden visar hur en metallegering kan se ut när den stelnar, genom att använda en transparent organisk blandning som reserv för metaller. Röntgenstrålar gör att vi kan titta in i gjutningsprocessen, men helst bör forskare titta på processen under normal belysning. Tyvärr, metaller är inte genomskinliga. Kredit:E-USOC
Tre provceller fyllda med vätska förvarades inne i Fluid Science Laboratory i den europeiska Columbus-modulen. Efter en del skakning av kolvar inne i cellerna, laseroptik och högupplösta kameror kunde registrera födelsen av skummet.
Resultaten från denna forskning kommer inte bara att gälla skummet i din morgoncappuccino. Skum används inom ett brett spektrum av områden från livsmedel till rengörings- och tätningsprodukter, och även konstruktion.
Skelett och muskler
I genomsnitt tappar astronauter i rymden 1% bentäthet i månaden på grund av att de lever i viktlöshet. Att studera vad som händer under långa vistelser i rymden ger en bra inblick i osteoporos.
Kosmonauterna Anatoly Ivanishin och Ivan Vagner körde sina första sessioner av det europeiska experimentet EDOS-2 för att hjälpa forskare att förstå effekterna av rymdfärd på ben, och hur den återhämtar sig efter att ha återvänt till jorden.
En provcellsenhet från Foam Coarsening-experimentet på den internationella rymdstationen. Genom att skaka kolvarna inuti cellen, skum genereras. Kredit:NASA
Flygingenjören och astronauten av Europeiska rymdorganisationen (ESA) Samantha Cristoforetti tränar på Advanced Resistive Exercise Device (ARED) i Tranquility Node 3 under sitt Futura-uppdrag 2014-2015. Kredit:ESA/NASA
Den här gadgeten ser ut som en föregångare till de enheter som läkare använder för att skanna patienter i science fiction, och det är inte långt borta. MyotonPRO testar muskelspänning och stelhet. Kredit:Cadmos
En bättre förståelse för benförlust och dess återhämtning är avgörande inte bara för astronauter, men också för patienter som lider av bensjukdomar eller frakturer under åldrande och immobilisering på vår planet.
NASA-astronauten Chris Cassidy utförde sin första session i rymden av Myotones-experimentet som övervakar hans muskeltonus, styvhet och elasticitet. En icke-invasiv enhet mätte hans rygg, axlar, armar och ben – områden som är kända för att vara påverkade av atrofi under långa inaktivitetsperioder.
Resultaten kommer att jämföras med mätningar före och efter hans rymdfärd. Chris är en av tolv astronauter som deltar i detta experiment som kan förbättra livet för många människor som drabbats av ansträngda muskler med nya strategier för rehabiliteringsbehandlingar.
