L+131, L+132: In microgravità per studiare gli effetti della gravità

Samantha Cristoforetti lavora all'esperimento Aniso Tubule. Credit: ESA/NASA
Samantha Cristoforetti lavora all'esperimento Aniso Tubule. Credit: ESA/NASA

Dal Diario di bordo di Samantha Cristoforetti (nota scritta il 04/04/2015):

Avamposto Spaziale ISS. Orbita Terrestre—Giorni di missione 131 e 132 (3–4 aprile 2015)—Ieri è stata una giornata relativamente facile, cosa sempre gradita alla fine della settimana. Non che non avessi un programma pieno—abbiamo sempre delle attività dalla nostra Daily Planning Conference del mattino, o DPC [riunione di pianificazione giornaliera—N.d.T.] (intorno alle 7:30 del mattino) alla DPC serale (verso le 19:30). Tuttavia, i compiti possono essere più o meno complessi e più o meno di “routine”.

Condurre un nuovo esperimento che non è mai stato eseguito prima, che richiede una preparazione complessa, molta coordinazione con la terra o operazioni delicate, è naturalmente molto più impegnativo che eseguire compiti che ho già fatto e che posso svolgere autonomamente—diciamo prelevare campioni d’acqua o rimuovere/installare degli armadi nei nostri rack Express (rack modulari che possono servire per una varietà di operazioni scientifiche e vengono continuamente riconfigurati a seconda delle operazioni correnti e future).

I compiti semplici o di routine che non richiedono molta assistenza dai centri di controllo sono generalmente inseriti nel nostro programma come “attività rosa”—il testo è rosa nel nostro visualizzatore della pianificazione, indicando che le si può fare quando si vuole, purché vengano completate entro la fine della giornata.

Per le attività non rosa, al contrario, ci si aspetta che vengano eseguite più o meno al momento previsto. Alcuni compiti sono anche “con un riquadro blu”—uno spesso bordo blu intorno all’attività sul visualizzatore indica che l’orario deve essere strettamente rispettato. Le tipiche attività con un riquadro blu sono le interviste in diretta con i media o le chiamate pubbliche con i VIP, che richiedono una complessa preparazione a terra per fornire il collegamento audio e video con l’interlocutore all’altro estremo per l’orario assegnato.

La maggior parte degli esperimenti non hanno un riquadro blu, ma non sono nemmeno rosa. Il motivo è che molto spesso gli specialisti che hanno molta familiarità con le operazioni dell’esperimento, e a volte lo stesso ricercatore responsabile, sono disponibili sul canale space-to-ground [dallo spazio a terra—N.d.T.] per l’eventuale assistenza o diagnosi in tempo reale che possa essere richiesta. In molti casi, non c’è una seconda opportunità di fare bene un esperimento (almeno non fino a quando non vi facciate mandare sù dei nuovi campioni o equipaggiamenti), quindi è importante avere la massima assistenza disponibile nel caso si verifichino dei problemi.

A proposito di scienza, oggi ho lavorato un po’ all’esperimento della JAXA ANISO Tubule. Ho eseguito diverse sessioni di questo esperimento, ciascuna che consiste (dal mio punto di vista) in una sequenza di attività distribuite nell’arco di diversi giorni.

Samantha Cristoforetti lavora all'esperimento Aniso Tubule. Credit: ESA/NASA

Al lavoro sull’esperimento Aniso Tubule. Credit: ESA/NASA

Diciamo che oggi è il giorno 1: prelevate uno nuovo contenitore di campioni, come quello nelle foto, e con una siringa iniettate lentamente 1,5 ml di acqua. Poi mettete il contenitore nel MELFI per 96 ore a +2°C! Questo simula l’inverno e favorisce la buona germinazione dei semi di Arabidopsis. In seguito si porta il contenitore a temperatura ambiente per circa 4 altri giorni (è arrivata la primavera!) e infine, dopo avere aggiunto dell’altra acqua, iniziano due giorni di osservazione nel microscopio a fluorescenza, con gli scienziati a terra che studiano direttamente le immagini in diretta dalla ISS.

Sappiamo da molto tempo che le piante crescono diversamente in assenza di peso. Visto che quassù non “sentono” la gravità, tendono a sviluppare degli steli più sottili e più lunghi. In effetti, gli scienziati di ANISO hanno perfino fatto la cosa opposta a terra, mettendo dei semi in una centrifuga e mostrando che in “ipergravità” sviluppano degli steli più corti e più spessi. La differenza è probabilmente causata dal diverso orientamento dei microtubuli nelle singole cellule che modifica la loro forma. Trovo affascinante che qualcosa di così piccolo come una cellula sia influenzata dalla gravità, ma lo è!

Un particolare gruppo di proteine, chiamate MAP, controllano l’orientamento dei microtubuli e dunque la forma dello stelo. Ora, non potete certo vedere direttamente i microtubuli e i MAP con il microscopio a fluorescenza, ma queste piante di Arabidopsis sono state ingegnerizzate in modo da produrre anche una proteina fluorescente che imita accuratamente i MAP: e qui sta il trucco! Ora potete usare il microscopio a fluorescenza per osservare indirettamente le proteine che altrimenti non potreste vedere. Affascinante, vero?

Sembra un po’ paradossale, ma la microgravità è veramente un ottimo posto per studiare la risposta delle piante alla gravità, che a sua volta può aiutare a ottimizzare le pratiche agricole. Non ho una formazione nelle scienze della vita, quindi tutto questo mi è completamente nuovo, ma mi auguro che lo troviate tanto interessante quanto lo è per me!

Nota originale in inglese, traduzione italiana a cura di Paolo Amoroso—AstronautiNEWS. Leggi il Diario di bordo di Samantha Cristoforetti e l’introduzione.

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Samantha Cristoforetti

Dal 2009 è un’astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Il lancio della sua prima missione, in cui trascorrerà circa sei mesi sulla Stazione Spaziale Internazionale, è previsto per il 24 novembre 2014. È inoltre un ufficiale pilota dell’Aeronautica Militare Italiana con il grado di Capitano.

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