Pronto per essere lanciato con la missione Artemis I dal Kennedy Space Center della NASA in Florida, BioSentinel, un CubeSat delle dimensioni di una scatola di scarpe, che eseguirà il primo esperimento di biologia di lunga durata nello Spazio profondo. Le missioni Artemis sulla Luna prepareranno gli esseri umani a viaggiare in missioni sempre più lontane e di lunga durata verso destinazioni come Marte, e BioSentinel trasporterà microrganismi, sotto forma di lievito, per colmare le lacune nella conoscenza dei rischi per la salute posti dalle radiazioni. I raggi cosmici galattici ad alta energia e le esplosioni di particelle solari permeano lo Spazio profondo: questi tipi di radiazioni possono devastare sia l’elettronica che le cellule viventi.
Il compito principale di BioSentinel è monitorare i segni vitali del lievito per vedere come si comporta quando è esposto alle radiazioni dello Spazio profondo. Poiché le cellule di lievito hanno meccanismi biologici simili alle cellule umane, inclusi il danno e la riparazione del DNA, l’esame accurato del lievito ci aiuterà a comprendere meglio i rischi delle radiazioni spaziali per gli esseri umani e altri organismi biologici e ci aiuterà a pianificare missioni di esplorazione con equipaggio sulla Luna e oltre. In particolare, BioSentinel studierà la crescita delle cellule di lievito e l’attività metabolica dopo l’esposizione a un ambiente ad alta radiazione oltre l’orbita terrestre bassa.
BioSentinel è uno dei 10 payload secondari – tutti CubeSat da 6 unità – che hanno la rara opportunità di sfruttare un passaggio nello Spazio profondo con Artemis I. Questi satelliti sono montati all’interno dell’adattatore dello stadio Orion a bordo del razzo Space Launch System (SLS). Una volta espulsi, svolgeranno indagini scientifiche e tecnologiche. In questo gruppo selezionato, BioSentinel è l’unico CubeSat a condurre un esperimento di scienze della vita.
“BioSentinel è il primo del suo genere,” ha affermato Matthew Napoli, project manager di BioSentinel presso l’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California. “Trasporterà gli organismi viventi più lontano che mai nello Spazio. È davvero fantastico!”
Entro poche ore dal lancio, SLS dispiegherà BioSentinel nello Spazio. Pochi giorni dopo, il CubeSat oscillerà oltre la Luna e volerà per il resto della sua missione da 6 a 9 mesi in orbita attorno al Sole. Una volta raggiunto il suo obiettivo, il team di BioSentinel avvierà periodicamente studi sui lieviti della durata di una settimana. BioSentinel trasmetterà i dati alla Terra tramite la rete Deep Space Network della NASA utilizzando una radio sviluppata dal Jet Propulsion Laboratory della NASA nel Sud della California.
Un nuovo strumento biosensore è una componente chiave della missione di BioSentinel. Il biosensore è un laboratorio di biotecnologia in miniatura progettato per misurare come le cellule di lievito viventi rispondono all’esposizione a lungo termine alle radiazioni spaziali.
La tecnologia dei biosensori di BioSentinel si basa su sistemi sviluppati per precedenti missioni CubeSat. Il precursore più recente è stata la missione E. coli Anti-Microbial Satellite della NASA, o EcAMSat, che ha volato nel 2017. Il satellite è stato dispiegato in orbita terrestre bassa dalla Stazione Spaziale Internazionale per studiare le basi genetiche dell’efficacia con cui gli antibiotici possono combattere i batteri durante un volo spaziale.
Uno strumento rivelatore di radiazioni fisiche sviluppato presso il Johnson Space Center della NASA a Houston viaggia insieme al biosensore di BioSentinel. Caratterizza e misura le radiazioni e i suoi risultati saranno confrontati con la risposta biologica del biosensore. I dati provenienti da set identici di strumenti di BioSentinel a bordo della Stazione Spaziale e in un laboratorio ad Ames verranno utilizzati per controllare e confrontare le risposte dei lieviti in diversi ambienti di gravità e radiazione.
