Pokud se nic nepokazí, měla by dnes ve 13:37 odstartovat z kosmodromu MARS (Mid-Atlantic Regional Spaceport) raketa Antares 230 se zásobovací lodí Cygnus S. S. Gene Cernan. Ta po dosažení oběžné dráhy zamíří k Mezinárodní vesmírné stanici, kam by měla dorazit během pondělí 13. listopadu. italský astronaut Paolo Nespoli a jeho americký kolega Randolph Bresnik zachytí Cygnus staniční robotickou paží a pozemní středisko následně s lodí domanévrují ke spodnímu dokovacímu uzlu modulu Unity, kde zůstane Cygnus připojený do začátku prosince.

Cygnus doveze na stanici 3350 kilogramů nákladu, ve kterém připadá velká část na jídlo, oblečení a vědecké experimenty. Právě na ně se v dnešním článku zaměříme. Jako vždy totiž tento výčet reprezentuje, jak důležitou platformou pro vědecký výzkum je Mezinárodní vesmírná stanice. Nejprve se ale podíváme na celý náklad v globálním souhrnu.

• Celková hmotnost nákladu: 3 338 kg
• Hmotnost nákladu v hermetizované sekci: 3 229 kg
  • Vědecké vybavení: 740 kg
  • Zásoby pro posádku: 1 240 kg
  • Hardware pro stanici: 851 kg
  • Vybavení pro výstupy do volného prostoru: 132 kg
  • Počítačové vybavení: 34 kg
• Náklad v nehermetizované sekci: 109 kg

Firma Orbital ATK dává všem svým lodím Cygnus ještě jedno jméno, které vždy odkazuje na významného astronauta. Tentokrát se této cti dočkal in memoriam Gene Cernan, který nás opustil v lednu 2017. Byl součástí programu Gemini, v rámci Apolla 10 letěl k Měsíci a v roce 1972 se dostal i na jeho povrch. Stal se posledním člověkem, který chodil po Měsíci. Loď, která je po něm pojmenovaná nese hned několik zajímavých vědeckých experimentů.

Biological Nitrogen Fixation in Microgravity via Rhizobium-Legume Symbiosis (Biological Nitrogen Fixation) – Experiment zaměřený na to, jak podmínky mikrogravitace ovlivňují proces vázání dusíku v jeteli. Proces vázání dusíku zodpovídá za to, že se vzdušný dusík přemění na formu, kterou mohou využívat živé organismy. Jde o kritický prvek každého ekosystému, který je zároveň nezbytný pro pěstování rostlin. Výzkum může pomoci při lepším plánování pěstování rostlin ve stavu beztíže, ale mohl by najít uplatnění i při zlepšování podmínek v klasickém pozemském zemědělství. Tento experiment mají na svědomí studenti zapojení do programu Go for Launch! – Higher Orbits.

Effects of Microgravity on the Life Cycle of Tenebrio Molitor – Brouci potemníci mouční (Tenebrio Molitor) jsou jedním z nejběžnějších zdrojů bílkovin v rozvojových zemích. Tento experiment se pokusí zjistit, jak prostředí mikrogravitaci ovlivňuje životní cyklus těchto brouků. Kromě alternativního výzkumu proteinů může tento pokus poskytnou informace o růstu živočichů ve specifických podmínkách. I tento experiment vytvořili studenti zapojení do programu Go for Launch! – Higher Orbits.

Life Cycle of Arabidopsis thaliana in Microgravity – Experiment zaměřený na změny huseníčku lučního (Arabidopsis thaliana), což je rostlina podobná hořčici, jejíž genom dobře známe a která se pro výzkum v mikrogravitaci dobře hodí. Nasbírané zkušenosti se opět využijí pro lepší pochopení principů pěstování rostlin ve stavu beztíže, což bude při dlouhodobých cestách vesmírem nezbytný prvek. I zde jde o studentský výzkum, tentokrát však v rámci programu Magnitude.io.

STaARS BioScience-5 – Experiment zaměřený na chování zlatého stafylokoka, což bývá běžná příčina kožních infekcí. Ukazuje se totiž, že tato bakterie ztrácí své škodlivé vlastnosti při vystavení mikrogravitaci. Výzkum jako je tento, může pomoci odhalit vlastnosti, které je třeba možné využít i na Zemi. Možná tímto způsobem odhalíme metodu, jak stafylokoka deaktivovat i pro pozemské pacienty.

Tato bakterie je běžnou součástí naší mikroflory a ne vždy se projevuje škodlivě. Zhruba ve třetině případů však může způsobovat infekce kůže a dýchacích cest. Ve vesmíru bakterie ztrácí svou typickou zlatožlutou barvu, protože klesá produkce karotenoidu, který toto zbarvení způsobuje. Právě tato ztráta barvy je velmi jednoduchým indikátorem, který naznačuje změnu, která může souviset i s nakažlivostí. Poznatky by se pak daly využít i u opravdu nebezpečných kmenů jako je třeba MRSA (metilicin-rezistentní zlatý stafylokok).

Biochemické mechanismy syntézy karotenoidu v těle zlatého stafylokoka máme dobře prozkoumaný, ale zatím neznáme faktory, které mohou jeho produkci ovlivňovat. Stejně tak nevíme, zda mikrobi nemohou regulovat produkci barviva ve prospěch přežití v měnících se podmínkách. Můžeme tedy odhalit vazbu mezi pigmentem a virulencí, stejně tak i antioxidační vlastnosti barviv pro lepší podporu prevence.

STaARS BioScience-5 obsahuje automatické vybavení pro kultivaci vzorků a jejich transport do pozorovací komory v pravidelných intervalech. Tady bude mikroskop sledovat morfologické změny bakteriálních buněk a s pomocí spektrofotometru bude možné sledovat změny koncentrace pigmentu.

Cygnus ale nenese jen vědecké experimenty, ale také několik cubesatů.

E. coli AntiMicrobial Satellite (EcAMSat) – Odolnost mikroorganismů vůči antibiotikům může představovat pro astronauty velké nebezpečí. Především prostředí snížené gravitace, kde je lidská obranyschopnost snížená. Na palubě tohoto 6U cubesatu se bude sledovat chování bakterií, které budou vystaveny anibiotikům. Konkrétně půjde o dva kmeny bakterie Escherichia coli – jeden kmen bude disponovat genem odolnosti vůči antibiotikům a druhý bude bez něj. Tyto skupiny budou následně vystaveny třem různým dávkám antibiotik, aby mohli vědci prozkoumat, jak si která skupina vede.

Výsledky z této zkoušky budou využity k plánování vhodných dávek léků, které budou dostávat astronauti při dlouhodobém pobytu ve vesmíru. Nabyté znalosti zároveň pomohou lépe pochopit, jak přesně se může měnit efektivita antibiotik v prostředí, které je v mnoha směrech analogem pozemského stresu.

Optical Communication Sensor Demonstration (OCSD) – Tradiční systémy laserové komunikace využívají vysílače, které jsou pro malé družice moc velké a těžké. Tento experiment má ověřit možnosti laserové komunikace pro cubesaty s využitím kompaktní technologie. Nasbírané výsledky by mohly výrazným způsobem rozšířit možnosti těchto malých družic, protože laserem se dá přenést mnohem větší množství informací.

Integrated Solar Array and Reflectarray Antenna (ISARA) – Na kosmické prostředky jsou kladeny stále větší požadavky z hlediska komunikace i komunikačních schopností. Tohle zařízení je hybridním solárním panelem a komunikační solární anténou, která dokáže odesílat i přijímat zprávy. Nová technologie se bude nejprve zkoušet na cubesatech, ale v budoucnu by mohla najít uplatnění i na větších zařízeních. Cubesatům by se tak mohla zlepšit komunikační rychlost ze základních 9.6kbit/s až nad 100Mbit/s.

PropCube 2 – Třetí ze tří družic PropCube, které má na starost Naval Postgraduate School. Úkolem družice bude studium umělé ionizace zemské ionosféry. Družice využívá komerčně dostupný základ 1U cubesatu od firmy Tyvak NanoSatellite Systems, do které jsou přidány speciálně připravené senzory k měření hustoty ionosférických elektronů a nepravidelností. Družice disponují přijímači v pásmu UHF a S, přičemž jejich úkolem je změřit celkový obsah ionosférických elektronů, nepravidelnosti plasmatu v amplitudě a fázové scintilaci, nebo umělá ionosférická rušení.

Lemur-2 – Cygnus nese hned několik identických družic od společnosti Spire Global, které budou mít za úkol nahradit vysloužilé kusy a také rozšířit současnou síť družic. Ty mají z oběžné dráhy sbírat informace o globálním stavu atmosféry pro operativní předpověď počasí i pro sledování lodní dopravy po celé planetě a mnoho dalších komerčních využití.

Asgardia 1 – Mise, kterou provozuje společnost Asgardia Space, která se označuje za kosmický národ. 2U cubesat nese pevný disk s kapacitou 512 GB s předem nahranými daty. Cílem je ověřit, zda půjdou přečíst i po delší době strávené v radiačně nepříznivém prostředí. Součástí jsou i dva senzory radiace, které budou měřit tok slunečního záření i celkovou radiační dávku vně i uvnitř družice.

Kosmické království Asgardia chce vytvořit nový národ, který umožní snazší přístup do hlubšího kosmu bez náročnějších kontrol, jaké mají jiné státy. Lidé se mohou přes internet hlásit o občanství a v příštím roce by zakladatelé chtěli požádat OSN o začlenění. Osobně se mi to jeví jako nějaký přehnaný vtípek fanoušků sci-fi, ale družice může přinést zajímavé informace.

Cubesat Asgardia 1 je plně hrazen z financí zakladatele celého spolku, ruského vědce a byznysmena Igora Ašurbejliho a data na disku tvoří soubory, které poslalo 1,5 milionu „obyvatel“. Soubory jsou různé – obrázky, hudba, video, nebo text. Na disk se budou v průběhu životnosti družice zapisovat i další data.

CHEFsat – Celým jménem Cost-effective High E-Frequency Satellite je 3U cubesat, který má vyzkoušet komunikační technologie ve vesmíru. Celý projekt probíhá pod hlavičkou Naval Research Lab. Podle dostupných informací využije komerčně dostupné radiofrekvenční vybavení a otestuje jeho funkčnost, efektivitu a bezpečnost na funkčním cubesatu. Miniaturizace elektroniky totiž nabízí možnost integrovat do družic malou elektroniku, která má i nižší spotřebu energie.

Posádka bude několik týdnů vykládat zásoby z nové lodi a následně její útroby naplní odpadky a nepotřebným materiálem. 4. prosince by se měl Cygnus s pomocí robotické paže oddělit od stanice a nezamíří do atmosféry, jak by mohl leckdo čekat. Místo toho vystoupá na vyšší oběžnou dráhu do výšky zhruba 500 kilometrů, kde ze speciálních vypouštěcích zařízení uvolní výše jmenované cubesaty. Poté již přijde brzdící zážeh a zánik v hustých vrstvách atmosféry.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
http://spaceflight101.com/

Zdroje obrázků:
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…438382e2494ac0665f1350ffd7777ef8&oe=5A97501B
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/as17-134-20387.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Tenebrio_molitor_MHNT.jpg
http://www.bio.nite.go.jp/dogan/image/photo/N315
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/ecamsat_fact_sheet_0.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/stmd_ocsd_2_0.png
http://spaceflight101.com/cygnus-oa8/wp-content/uploads/sites/192/2017/11/isara4.jpg
http://spaceflight101.com/cygnus-oa6/wp-content/uploads/2016/06/IMG_8040-1.jpg
http://spaceflight101.com/cygnus-oa8/wp-content/uploads/sites/192/2017/11/asgardia-1-2.jpg