Fanoušci SpaceX byli v květnu a červnu hodně zmlsaní – firma nasadila k rychlé kadenci startů, která v průměru dosahovala jednoho odpalu za 14 dní. Po vypuštění Falconu 9 s družicí Intelsat 35e (6. července) ale přišlo více než měsíc dlouhé období bez startu. SpaceX v tom ale byla nevinně – během této doby nemohla z Floridy startovat žádná raketa, protože kosmodrom procházel tradiční údržbou systémů, které se používají k odbavování startů. Nyní je tato vynucená pauza u konce a my tak můžeme netrpělivě vyhlížet další start. Neklamnou známkou toho, že se blíží start Falconu, je bezpochyby statický zážeh. Ten byl nejprve plánován na 8. srpna, následně se posunul o jeden den a pak ještě o jeden – tentokrát kvůli menší závadě na raketě. Okno pro zážeh se otevíralo ve 14 hodin našeho času, ale už několik hodin předtím raketa zamířila na startovní rampu 39A, kde byla následně vztyčena. Následovala tradiční procedura, která probíhá před každým startem Falconu – při procesu WDR (Wet dress rehearsal) postupují technici prakticky stejně jako při startu a kontrolují, zda všechny systémy odpovídají podle plánu. Součástí zkoušky je i natankování nádrží, přičemž vše bývá zakončeno několikasekundovým zapálením všech devíti motorů na prvním stupni.

K zážehu došlo krátce po 15. hodině našeho času a trval 3,5 sekundy, což je tradiční stopáž pro stupeň, který letí poprvé. Jakmile motory utichly, začala práce pro zaměstnance SpaceX, kteří začali procházet nasbírané údaje a sledovali, zda se během zkoušky neobjevila nějaká anomálie. Když bylo jasné, že byl zážeh úspěšný, mohla firma vydat zprávu potvrzující jeho provedení i plánovaný termín startu – 14. srpna.

Static fire test of Falcon 9 complete—targeting August 14 launch from Pad 39A for Dragon’s next resupply mission to the @Space_Station.

— SpaceX (@SpaceX) August 10, 2017

Technici z rakety odčerpali palivo a sklopili ji do horizontální polohy. Zatímco Falcon mířil do montážní haly HIF, programátoři zahájili důkladnou a komplexní analýzu údajů nasbíraných během zážehu, aby podrobně prozkoumali průběh testu. V hale HIF se k hornímu stupni rakety připojí náklad – dnes je to zásobovací loď Dragon určená pro mezinárodní vesmírnou stanici. Natankovaná loď zamířila v pátek na rampu 39-A a během pátku a soboty mají probíhat integrační práce rakety a nákladu. Tenhle konkrétní let je zajímavý v tom, že se jedná o poslední nově vyrobený Dragon první generace, který poletí do vesmíru.

Na minulé misi totiž SpaceX se svolením NASA vyzkoušela již jednou použitou loď, aby ověřila její chování při opakovaném nasazení. Následující let měla obsloužit loď nová a pokud se ukáže že Dragon zvládá opakované použití, budou už všechny další lety první generace Dragonů k ISS (SpaceX CRS-13 až 20) zajištěny s využitím již jednou použitých lodí. A protože minulý Dragon splnil svou misi na výbornou, je jasné, že současná mise bude poslední, při které se využije nový Dragon. Firmě se díky tomu uvolní ruce a výrobní kapacity, které bude moci využít pro stavbu druhé generace lodí Dragon, které mají k ISS vozit posádku i zásoby.

Pokud bude potřeba do Dragonu naložit časově citlivý náklad, je možné to učinit, dokud je sestava v horizontální poloze. Několik hodin před startem se Falcon 9 znovu vydá na startovní rampu – tentokrát již kompletní i s lodí Dragon. Start je zatím plánován na pondělí 14. srpna v 18:21 našeho času. Při této misi se použije úplně nový první stupeň s označením B1039 a raketa nabere severovýchodní kurs. První stupeň Falconu se po oddělení od stupně horního pokusí měkce přistát na vybetonované plošině LZ-1 nedaleko startovní rampy. SpaceX má zatím u pozemních přistání stoprocentní úspěšnost a tak nezbývá než věřit, že se to podaří i na šestý pokus – celkově by šlo již o 14. úspěšné přistání.

Druhý stupeň zatím doručí náklad na oběžnou dráhu a Dragon zahájí pronásledování Mezinárodní vesmírné stanice. Zachycení staniční robotickou paží je zatím naplánováno na středu 16. srpna okolo jedné hodiny odpoledne našeho času. Astronauti Jack Fischer a Paolo Nespoli již pilují poslední detaily v procesu zachycení lodi.

Až astronauti loď zachytí, převezme ovládání ramene pozemní středisko a posádka se bude moci věnovat jiným úkolům. Dragon bude připojen ke stanici a po kontrole těsnosti bude možné otevřít průlez do útrob lodi. Dragon doveze na stanici 1652 kilogramů nákladu v hermetizované sekci a kromě toho ještě 1258 kilogramů v sekci nehermetizované – v takzvaném trunku.

V útrobách lodi najde posádka 916 kilogramů vědeckého vybavení, 339 kg materiálu pro údržbu stanice, 220 kg zásob, 83 kg počítačových dílů a vybavení pro výstupy do volného prostoru. Bezesporu nejvýznamnějším přístrojem, který tentokrát poletí na ISS je CREAM pro studium kosmického záření, jehož symbol se dostal i do loga celé mise. Tomuto přístroji pro jeho význam vyhradíme samostatný článek. Na palubě Dragonu bude i několik cubesatů, mezi kterými jsou především technologické demonstrátory. Nyní se seznámíme s nejdůležitějšími přístroji a vědeckými experimenty, které se dostanou na ISS.

Protein Crystal Growth 7
Celkové jméno tohoto experimentu je „Crystallization of LRRK2 Under Microgravity Conditions“ a jeho cílem je využít mikrogravitace na ISS k vypěstování větších krystalů proteinu LRRK2, který má vliv na Parkinsonovu chorobu. Velké krystaly tohoto proteinu umožní vědcům lépe prozkoumat jeho strukturu a jeho roli v mechanismu této choroby. Výsledkem by měl být lepší vývoj terapií proti tomuto cílovému proteinu.

Aby bylo možné použít krystal pro krystalografii, musí být velmi kvalitní, jinak se nepodaří vytvořit trojrozměrnou strukturu proteinu. Na Zemi je vytváření těchto krystalů komplikované a proto se často podaří strukturu zmapovat jen částečně. Pro proteiny, u kterých potřebujeme vysokou přesnost, by mohlo být řešením jejich pěstování ve vesmíru.

Ve stavu mikrogravitace vznikají větší, kvalitnější a jednotnější krystaly – neovlivňují je totiž negativní faktory jako je sedimentace vlivem gravitace. V případě LRRK2 jsou pozemské krystaly moc malé a desetiletý výzkum zatím nedokázal přesně definovat strukturu této látky. Po vypěstování ve vesmíru se vzorky vrátí na Zemi, kde podstoupí rentgenové a neutronové difrakční zkoušky, díky kterým vědci získají cenné informace pro zpomalení, nebo možná i úplné zastavení projevů Parkinsonovy nemoci.

Lung Tissue
Experiment s celým názvem „Effect of Microgravity on Stem Cell Mediated Recellularization“ cílí na testy metody využívající kosmického prostředí k růstu nové plicní tkáně s využitím nejnovějších bioinženýrských technik. Experiment využije několik typů plicních buněk vypěstovaných na speciální struktuře, která poskytne buňkám stimulaci. Díky tomu bychom měli prozkoumat, jakou roli hraje v jejich růstu gravitace a jak se buňky specializují.

Bude to poprvé, kdy se vědci zaměří na chování plicní tkáně ve vesmíru. Bude tak zajímavé sledovat, jak se prostředí mikrogravitace se zvýšenou radiací odrazí na chování těchto buněk. Laboratorní zkoumání plic se pokusí napodobit podmínky různých plicních chorob včetně reakcí tkáně na různé chemikálie, nebo léky. Ve výsledku by tak měl vzniknout proces pro rychlé a bezpečné testování nových léků, což by mohlo snížit jejich cenu.

Buňky budou pěstovány při teplotě 37°C a dostanou se do prostředí s 5% oxidu uhličitého. Posádka bude čas od času odebírat vzorky o objemu 4,5 ml, které následně zchladí na -80°C po zbytek letu a pak na -20°C, případně níže pro návrat v Dragonu. Buňky, které zbydou po pěti týdnech, budou chemicky stabilizovány a uloženy do sáčků s teplotou 4°C.

Buňky budou na ISS umístěné do nového inkubátoru SABL (Space Automated Bioproduct Lab), který má široké využití. Jeho experimentální prostor o objemu 22,8 litru pojme 18 aktivačních balíčků. Krabice s vnějším rozměrem 41,9 × 27,9 × 19,4 cm dokáže nastavit teplotu v rozmezí -5 až +43°C, což zajišťují elektrické ohřívače, nebo vodní chladící okruh. Součástí je velkorozměrová barevná dotyková obrazovka první tohoto typu na ISS. Data proudí přes klasické USB nebo ethernetové kabely, přičemž přístroj dokáže dokumentovat průběh experimentů pomocí snímačů s vysokým rozlišením.

Rodent Research 9
Kompletní název tohoto experimentu je „Effects of Spaceflight on the Musculoskeletal and Neurovascular Systems and Their Implications in Mice“, přičemž by měl vědcům napovědět o principech, které ovlivňují imunitní systém, nebo strukturu kostí a svalů u hlodavců, kteří podstoupí dlouhodobý pobyt ve vesmíru. Tato zvířata se na rozdíl od jiných projektů vrátí na Zem všechna živá, takže vědci budou moci prozkoumat jejich zdravotní stav.

Experiment navazuje na předchozí úspěšné výzkumy – čtvrtý zásobovací Dragon dovezl technologii pro nácvik systémů a při 6., 8., 10. a 11. misi už na stanici letěli hlodavci za účelem výzkumu. V minulých misích se sledoval třeba nitrolebeční tlak, odpověď těla na protilátky, nebo metody pro prevenci svalové atrofie a osteoporózy.

Aktuální kolo má tři hlavní úkoly:

• Určit efekty dlouhotrvajícího kosmického letu na stav žil a tepen v hlavě, mechanickou tuhost kapilární endoteliální buněčné struktury a lymfatickou aktivitu.
• Studovat na sítnici mikrovaskulární remodelaci tkáně, která ovlivňuje funkci oka a identifikuje buněčné mechanismy, které vyvolávají interakci buněk ve vesmírném prostředí.
• Určit rozsah poškození kolen a kyčlí během dlouhého kosmického letu.

Díky genetické a fyziologické podobě mezi myší a člověkem mohou tyto experimenty pomoci nahlédnout do principů lidských tkání a systémů, které ovlivňují stresové faktory při pobytu ve vesmíru. Výzkum by zároveň mohl pomoci při léčbě chorob i při jejich prevenci. Pokud by se podařilo odhalit principy buněčné degradace oběhového, nervového a imunitního systému, byla by cesta k jejich léčení mnohem snazší.

V rámci tohoto experimentu se na ISS podívá dvacet myší, která v Dragonu poletí v transportním zařízení. Na ISS pak budou přeloženy do obytné jednotky, kde stráví 30 dní. Denně je budou sledovat kamery sledující jejich zdravotní stav a po 30 dnech se všechny zvířata naloží zpět do transportního modulu a v Dragonu se vrátí na Zemi.

Mouse Habitat Experiment
Jedná se o japonský projekt, který je v mnoha směrech podobný americkému projektu Rodent Habitat, který začal na ISS fungovat v roce 2014. Najde se ale i mnoho rozdílů, z nichž nejvýraznější je v použití umělé gravitace. Každá myš navíc dostane svou vlastní klec, takže bude možné provádět individuální výzkum. Zařízení tvoří dva díly – hlavní modul, ve kterém mohou zvířata žít 30 – 180 dní a transportní část, která poskytne zvířatům desetidenní podporu života během startu a letu ke stanici.

Studium hlodavců může přinést mimořádně široké spektrum poznatků – od mechanismů ztráty kostní hmoty, přes vlivy kosmického záření až po proces stárnutí. Vědci mohou studovat buňky, tkáně i celé orgány pokusných zvířat během jejich dlouhodobého pobytu ve vesmíru. Zařízení bude instalováno v rámci Cell Biology Experiment Facility (CBEF) v japonském modulu Kibó. Odstředivka vytvářející umělou gravitaci se zatím používala pouze pro rostliny, ale výzkumy ukazují, že se dá uplatnit i u  malých savců.

To, že může být šest zvířat studováno v umělé gravitaci, pomůže odlišit, které vlivy způsobuje čistě radiace a další kosmické vlivy, a v čem hraje roli mikrogravitace. Senzory se postarají o udržování teploty, vlhkosti i vzdušné cirkulace, přičemž zařízení může obývat až dvanáct zvířat.

Activity of Mutated Drosophila in Microgravity
V rámci tohoto experimentu se budou sledovat viditelné rozdíly v letu normálních a mutovaných octomilek. Cílem je zjistit, zda má umístění těchto mušek do mikrogravitace pozitivní vliv na jejich let. za projektem stojí londýnská King’s College.

Cactus-Mediated Carbon Dioxide Removal in Microgravity
Experiment bude měřit množství přijatého oxidu uhličitého a vydaného kyslíku od experimentálních sukulentů. Cílem je zjistit, jak by bylo do budoucna možné zlepšit efektivitu přeměny oxidu uhličitého na dlouhodobých misích. I tento výzkum vzešel z londýnské King’s College.

Conversion of Adipogenic Mesenchymal Stem Cells into Mature Cardiac Myocytes
Ve vesmírném prostředí se budou sledovat kmenové buňky, ze kterých se má stát srdeční tkáň. Dřívější experimenty v mikrogravitačních komorách na Zemi zjistily, že úroveň snížené gravitace pomohlo speciálně naprogramovaným kmenovým buňkám, aby urychlily svůj vývoj v srdeční svalové buňky. Kmenové buňky se na ISS dostanou zmrzlé. Zde se nechají roztát a ve specifických podmínkách se bude sledovat jejich růst. Po skončení experimentu se vzorky vrátí na Zemi, kde budou analyzovány a srovnány s kontrolními vzorky.

Genes in Space-4
Proteiny teplotního šoku (viz) jsou skupinou bílkovin v buňkách, které vznikají v reakci na dráždění mechanického, chemického či například tepelného rázu. Jejich vytvoření vyvolává ochrannou funkci, která chrání buňky před jejich zničením. Ve stresových podmínkách buňky zvyšují úrovně, ve kterých se jednotlivé proteiny aktivují na různé stresy. Těla kosmonautů jsou vystavena různým stresům – záření, mikrogravitace atd., takže nastane aktivace jejich proteinů tepelného šoku. Otázkou je, zda bude docházet k ochraně buněk i po prodlouženém vystavení stresovým faktorům. Jde o novou studii, protože se zatím ještě nikdy nesledovala efektivita proteinů tepelného šoku na lidech dlouhodobě pobývajících ve vesmíru. V rámci tohoto experimentu se použijí modelové organismy v podobě háďátka obecného (Caenorhabditis elegan).

Eli Lilly-Lyophilization
Lyofilizace, neboli mrazové sušení, což je metoda používaná k ochraně jídla i léků, ale ve stavu zemské gravitace může způsobovat vznik různých vrstev a textur. V rámci tohoto experimentu se vyzkouší lyofilizace vzorků ve stavu beztíže, přičemž materiály se následně dopraví na Zemi k dalšímu výzkumu.

Evaluation of Radiation Deterrent Materials
Materiály, které pasivně stíní radiaci, budou v rámci tohoto experimentu hodnoceny podle jejich hustoty, ceny a efektivity blokování záření na oběžné dráze. Cílem je najít nejvhodnější materiál pro budoucí kosmické lety. Za projektem stojí Higher Orbits Foundation a Team DASA z programu Go For Launch!, který vyhrál v roce 2016 soutěž Andromeda Award.

NanoRacks – Cuberider-1
Jedná se o edukační modul, na kterém běží počítačový kód napsaný žáky prvního a druhého ročníku střední školy. Žáci naprogramovali senzory měřící podmínky v mikrogravitaci, přičemž údaje se budou posílat na Zemi. Studenti tak dostanou výsledky své práce hned z první ruky.

NanoRacks-National Center for Earth and Space Science Education – Student Spaceflight Experiments Program (SSEP) Mission 11
Program studentských kosmických experimentů SSEP (Student Spaceflight Experiments Program) odstartoval v roce 2010 jako edukační aktivita, která má dát studentům možnost navrhnout reálný experiment, který poletí do vesmíru. Cílem je pochopitelně snaha zaujmout mladou generaci a přitáhnout ji k přírodním vědám. V rámci současného startu se na ISS dostane hned 21 samostatných projektů od mladých lidí z celých Spojených států.

NanoRacks-Ramon SpaceLab-01
Jedná se o soubor pěti experimentů, které studují mnoho různých vlivů – od efektu mikrogravitace na fermentaci droždí až po to, zda prostředí se slabou gravitací urychluje proces rozpouštění léků v žaludečních šťávách. Další experiment se zaměří na vytvoření stabilnější emulze vody a oleje, jiný zase na růst kvasinek v moči pro budoucí zdroj vitamínů a filtrování moči pro pití. Pátý experiment má sledovat přesun fluoreskujících plasmidů během přechodu bakterie Escherichia coli do stavu mikrogravitace.

NDC-3: Chicagoland Boy Scouts and Explorers
Tým skautů z Chicaga chce měřit rychlost mutací bakterií v prostředí mikrogravitace. Jejich výzkum může pomoci v mnoha spektrech – od růstu tkání po chápání rakoviny.

Spaceborne Computer
Rok dlouhý experiment, který má ověřit spolehlivost běžně dostupné výpočetní techniky na ISS. Tyto systémy mohou být naprogramovány, aby zaznamenávaly události související s jejich provozem v radiaci a odpovídajícím způsobem na ně reagovaly snižováním pracovní rychlosti, nebo vypnutím. Díky tomuto výzkumu by mohli programátoři vyvinout software pro ochranu počítačů na ISS bez nutnosti rozměrných a drahých radiačních štítů.

Space Technology and Advanced Research Systems (STaARS-1) Research Facility
Jedná se o víceúčelové zařízení, které umožní široké spektrum experimentů. Farmaceutickému průmyslu může pomoci s vývojem nových léčiv i s modelováním nakažlivosti chorob. Počítá se s výzkumem regenerativního tkáňového inženýrství s využitím kmenových buněk, ale i s vývojem inovativních biopaliv, která by měla obsahovat složky s vyšší kvalitou.

STaARS BioScience-1
Tento experiment má zjistit, proč nebezpečný kmen bakterií ztrácí ve stavu mikrogravitace své škodlivé vlastnosti. Zlatý stafylokok N315 je kmen odolný vůči antibiotikům, ale ze zatím neznámých důvodů je v prostředí mikrogravitace úplně neškodný.

STaARS-iFUNGUS
Kultury druhu plísní (Penicillium chrysogenum) se mají použít k hledání nových antibiotik ve stavu beztíže. Tento konkrétní druh se liší od ostatních tím, že pochází z hlubokých podpovrchových vrstev Země a mohl by v sobě ukrývat nové látky s antibakteriálními účinky. Zmrzlé vzorky spor se dopraví na ISS a zde se začnou pěstovat v různých směsích živin. V různých intervalech se odeberou vzorky, které se zmrazí a dopraví na Zemi. Tady vědci detailně prozkoumají látky, které plíseň vyprodukovala.

Story Time from Space – 4
Tohle v podstatě ani není vědecký experiment, přesto si zaslouží jmenování na konci našeho výčtu. Členové posádky budou číst pět dětských knih o vědě, technice, strojírenství a matematice a přitom budou provádět jednoduché vědecké experimenty, přičemž se budou natáčet na kameru. Data se následně pošlou na Zemi, kde poslouží k výrobě vzdělávacích materiálů. Číslo v názvu značí, že jde o již čtvrtou várku knih mířící na ISS.

Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
http://spaceflight101.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/dragon-spx12/wp-content/uploads/sites/172/2017/08/spx-12-patch.jpg
https://scontent-vie1-1.xx.fbcdn.net/…eefce65c4843a3a71a27ab808661c9d4&oe=59C6D60C
https://c1.staticflickr.com/5/4252/34918568732_d58637fd6a_k.jpg
https://c1.staticflickr.com/1/663/32288796974_8875313461_k.jpg
http://spaceflight101.com/dragon-spx12/wp-content/uploads/sites/172/2017/08/spx-12-pcg7.jpg
http://spaceflight101.com/…/wp-content/uploads/sites/172/2017/08/iss052e000508.jpg
http://spaceflight101.com/…/sites/172/2017/08/cfimg-2193555657230827584.png
http://spaceflight101.com/…/wp-content/uploads/sites/172/2017/08/Lung-Tissue-2.png
http://spaceflight101.com/…/wp-content/uploads/sites/172/2017/08/2494173_orig.png
http://104.131.251.97/iss/wp-content/uploads/sites/37/2015/09/3782388_orig.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/acd14-0023-007-crop_0.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Mesenchymal_Stem_Cell.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Freeze-Dried-Ice-Cream.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/S_cerevisiae_under_DIC_microscopy.jpg
http://www.bio.nite.go.jp/dogan/image/photo/N315