La mission de SpaceX vers l'ISS le 18 juillet comprendra un séquenceur d'ADN

Très tôt lundi matin en Floride, SpaceX lancera son vaisseau spatial phare Dragon sur une fusée Falcon 9 à destination de la Station spatiale internationale et enverra 2 200 livres de ravitaillement lors de sa neuvième mission de réapprovisionnement de l'ISS. La cargaison comprend des fournitures d’équipage, des outils et des objets nécessaires aux 250 enquêtes scientifiques en cours et en cours sur la station spatiale, ainsi que du matériel indispensable pour améliorer les fonctionnalités de la station.

Les outils scientifiques de cette mission sont particulièrement intéressants cette fois-ci. Lors d'une conférence de presse tenue mercredi lors de la Conférence sur la R & D de la Station spatiale internationale 2016, des chercheurs et des administrateurs de la NASA ont discuté de quatre enquêtes scientifiques et technologiques majeures qui débuteront après la livraison des fournitures nécessaires par la capsule Dragon.

Conformément à l'intensification des recherches biologiques menées sur l'ISS, la NASA réalisera la toute première expérience de séquençage d'ADN dans l'espace. Sarah Wallace, microbiologiste au Johnson Space Center, et son équipe envoient un prototype de séquenceur d’ADN qu’elle décrit comme étant deux fois plus petit qu'un smartphone - «incroyablement petit», dit-elle. Le dispositif est en fait capable de faire beaucoup plus que d'analyser à travers l'ADN et peut également séquencer l'ARN et les protéines.

Le séquenceur analysera des échantillons d'ADN de trois spécimens différents (un virus, une bactérie et une souris) et apportera, espérons-le, une preuve irréfutable de l'idée qu'un séquençage de l'ADN est possible dans un environnement de microgravité.

C’est bien, mais est-ce nécessaire? Eh bien, quand on y pense, oui. Si nous voulons approfondir la science dans l’espace et potentiellement dans d’autres mondes, nous voudrons utiliser toutes les molécules organiques que nous collectons au moyen de méthodes analytiques.

Le moment idéal pour mener une telle expérience est idéal pour le moment, étant donné que Kate Rubins, biologiste moléculaire de métier, est actuellement installée dans la station spatiale. «Nous sommes très chanceux d’avoir Kate là-bas», a déclaré Wallace lors de la conférence de presse. «Son expertise nous a été précieuse. Bien entendu, notre objectif est que tous les membres de l'équipage soient en mesure de l'exploiter. »

Outre un objectif purement scientifique, un séquenceur d’ADN pourrait également avoir des incidences sur le contrôle des maladies dans l’espace. "Pour le moment, nous n'avons aucun moyen de diagnostiquer des maladies infectieuses sur l'ISS", a déclaré Wallace. Un séquenceur génomique et protéomique pourrait changer cela si un membre de l’équipe tombait malade d’une infection mystérieuse.

Une expérience de perte osseuse

Deux autres projets concernent plus directement l’étude de la santé humaine en tirant parti du climat de microgravité de la station spatiale. Bruce Hammer du Centre de recherche sur la résonance magnétique de l’Université du Minnesota à Minneapolis s’intéresse aux raisons pour lesquelles les astronautes subissent une perte osseuse dans l’espace et aux mécanismes permettant de la prévenir ou de l’atténuer. Hammer et son équipe testent la précision d'un nouvel appareil capable de simuler des environnements de microgravité pour des cultures de cellules et de tissus via une manipulation de champs magnétiques. L'objectif est d'imiter un environnement de microgravité ici sur Terre pour observer l'effet sur les cellules osseuses et comparer les effets sur les cultures de cellules envoyées dans l'espace lors de cette mission. Il ne s’agit pas uniquement d’un moyen d’étudier la perte osseuse chez les astronautes, mais également de vérifier le fonctionnement d’un simulateur de microgravité, ce qui est tout simplement génial.

Comment le coeur change dans l'espace

Le deuxième projet de biologie concerne l'observation des effets de la microgravité sur le cœur. Nous savons que le cœur humain subit des changements structurels dans l’espace: il devient plus petit et reprend sa forme sphérique. Un mystère particulier est de savoir comment la microgravité affecte les cellules impliquées dans le passage à tabac. En utilisant une nouvelle technique qui transforme les cellules sanguines en cellules souches puis en cellules du cœur battantes ("vous pouvez les voir se contracter visuellement à l'œil nu", a déclaré Arun Sharma, chercheur à l'université de Stanford, impliqué dans cette enquête), ce qui permet aux chercheurs d'envoyer cellules et étudier comment leur forme et leur comportement changent sous la microgravité. C’est un autre cas où avoir Rubins sur la station spatiale s’est révélé être une heureuse coïncidence.

Opérations techniques

Les deux derniers projets majeurs sont de nature technique, mais non moins importants pour nous aider à faire progresser l'avenir des voyages et de l'exploration spatiales. Le premier projet, plus modeste, est l'installation d'un nouvel adaptateur d'amarrage international sur l'ISS, conforme au nouveau standard d'amarrage international adopté par tous les partenaires de l'ISS.

La norme "va être utilisée dans tout l'espace cis-lunaire", a déclaré Kirk Shireman, responsable du programme ISS. Il est déjà prévu qu'Orion et d'autres charges utiles sur le prochain système de lancement spatial aient ce système d'accueil. SpaceX est déjà en train de mettre à jour son vaisseau spatial Dragon pour adopter également IDS, tout comme Boeing pour son véhicule Strainer CST-100. Dans l’ensemble, l’adoption de la technologie IDS contribuera à rationaliser l’espace pour les agences internationales et les sociétés privées du monde entier et, espérons-le, à pousser l’exploration spatiale et les voyages dans un climat moins rigide et plus ouvert.

Le premier IDA devait remonter sur l’ISS l’année dernière, mais a été détruit lors de l’échec de la mission de SpaceX en juin 2015. Cela place les plans de vol commercial de la NASA dans une situation délicate, et Shireman et son équipe tentent de rattraper leur retard. Il espère voir la deuxième IDA enfin participer à la 16e mission cargo de l'ISS de SpaceX, qui n'est toujours pas programmée.

Enfin, la NASA teste un nouvel échangeur de chaleur à changement de phase. C’est une bouchée, mais c’est le maigre: les engins spatiaux utilisent généralement des radiateurs pour rejeter la chaleur excessive produite par le soleil et pour absorber la chaleur en excès lors de scénarios plus froids. Malheureusement, cela consomme des ressources finies. La NASA teste une nouvelle technologie capable de maintenir les températures d'un vaisseau spatial sans consommer de matériaux. Le dispositif autonome peut essentiellement geler pendant les parties froides d'une orbite afin de rejeter l'énergie thermique et fondre pendant les phases chaudes afin d'absorber l'excès de chaleur. En envoyant l'appareil à l'ISS, la NASA espère pouvoir vérifier qu'il peut fonctionner dans des environnements de microgravité.

La mission SpaceX vers l'ISS commence lundi à 12 h 45, heure de l'Est, par le lancement de la fusée Falcon 9 à partir de la base aérienne de Cape Canaveral en Floride. Vous pouvez regarder le lancement en direct sur spacex.com/webcast.