O/OREOS - O/OREOS

O/OREOS
Veicolo spaziale OOREOS (dispiegato PADOM).jpg
Immagine generata al computer del nanosatellite O/OREOS
nomi Esposizione di organismi/organici a sollecitazioni orbitali
USA-119
Tipo di missione Dimostrazione di tecnologia , Astrobiologia
Operatore NASA
ID COSPAR 2010-062C
SATCAT n. 37224
Sito web NASA
Durata della missione 6 mesi (previsto)
Proprietà del veicolo spaziale
Navicella spaziale CubeSat
Autobus 3U CubeSat
Produttore Centro di ricerca Ames della NASA
e Università di Stanford
Massa di lancio 5,5 kg (12 libbre)
Dimensioni 34 cm × 10 cm × 10 cm (13,4 pollici × 3,9 pollici × 3,9 pollici)
Potenza Celle solari e batterie
Inizio missione
Ora di pranzo 20 novembre 2010, 01:25:00 UTC
Razzo Minotauro IV
Sito di lancio Kodiak , LP-1
Contraente Società di scienze orbitali
Parametri orbitali
Sistema di riferimento Orbita geocentrica
Regime Orbita terrestre bassa
Altitudine del perigeo 621 chilometri (386 miglia)
Altitudine dell'apogeo 646 km (401 miglia)
Inclinazione 72.0°
Periodo 97,7 minuti
 

L' O/OREOS (Organism/Organic Exposure to Orbital Stresses) è un laboratorio di nanosatelliti CubeSat automatizzato della NASA delle dimensioni approssimativamente di una pagnotta di pane che contiene a bordo due esperimenti di astrobiologia separati . Sviluppato dalla piccola divisione Veicoli spaziali al NASA Ames Research Center , la sonda è stata lanciata con successo come payload secondario su STP-S26 guidata dal programma di test spaziale della United States Air Force su un Minotauro IV veicolo di lancio da Isola di Kodiak , in Alaska il 20 Novembre 2010, alle 01:25:00 UTC .

Panoramica della missione

Il satellite O/OREOS è il primo CubeSat della NASA a dimostrare la capacità di avere due esperimenti scientifici distinti e completamente indipendenti su un satellite autonomo. Un esperimento metterà alla prova come i microrganismi sopravvivono e si adattano alle sollecitazioni dello spazio; l'altro monitorerà la stabilità delle molecole organiche nello spazio.

L'obiettivo generale della missione O/OREOS è dimostrare la capacità di eseguire esperimenti scientifici a basso costo su nanosatelliti autonomi nello spazio a sostegno del programma "Astrobiology Small Payloads" nell'ambito della Planetary Science Division della Science Mission Directorate presso la sede della NASA. L'Ames Small Spacecraft Division della NASA gestisce la missione O/OREOS, mentre tutte le operazioni saranno condotte da personale e studenti del Robotic Systems Laboratory della Santa Clara University . Gli scienziati applicheranno le conoscenze acquisite studiando l' ambiente spaziale e studiando come l'esposizione allo spazio modifica gli organismi per aiutare a rispondere alle domande fondamentali dell'astrobiologia sull'origine , l' evoluzione e la distribuzione della vita .

La tecnologia sviluppata in questa missione consente una nuova generazione di carichi utili leggeri e a basso costo adatti per future opportunità di carico utile secondario - "cavalcate sulle spalle" - verso la Luna , Marte e oltre, dove possono affrontare questioni evolutive, identificare l'esplorazione umana rischi e studiare le preoccupazioni per la protezione del pianeta .

Panoramica dei veicoli spaziali

Continuando lo sviluppo di Ames della tecnologia dei nanosatelliti a triplo cubo e dei sistemi di volo, che include le missioni di successo GeneSat-1 (lancio 16 dicembre 2006) e PharmaSat (lancio 19 maggio 2009), O/OREOS è costruito con prodotti commerciali e Parti progettate dalla NASA per creare un laboratorio di scienze spaziali completamente autonomo, automatizzato, stabile e leggero con un ambiente innovativo e tecniche di controllo della potenza. La navicella è dotata di sensori per monitorare i livelli di pressione interna, temperatura, umidità, radiazioni e accelerazione mentre il suo sistema di comunicazione trasmette regolarmente dati alla Terra per analisi scientifiche.

Il carico utile di sostanze organiche ospiterà 24 campioni in quattro micro-ambienti separati per imitare le condizioni spaziali, lunari, marziane e planetarie "umide". I campioni sono alloggiati in un carosello rotante e vengono regolarmente ripresi con la strumentazione spettroscopica UV/VIS mentre sono esposti all'ambiente spaziale. Il carico utile biologico è un recipiente a pressione autonomo che fornisce supporto vitale (pressione dell'aria, umidità, terreni di crescita e controllo della temperatura) per gli organismi mentre sono esposti alle radiazioni e alle condizioni di assenza di peso nello spazio per sei mesi.

Oltre agli esperimenti, il satellite è dotato di un sistema di controllo dell'assetto magnetico passivo , pannelli solari per generare energia elettrica, un radiofaro a banda amatoriale UHF che trasmette telemetria in tempo reale, pacchi batteria e il primo meccanismo senza propellente della NASA per garantire che una volta che O/OREOS avrà completato la sua missione, uscirà dall'orbita e brucerà quando rientrerà nell'atmosfera terrestre.

Esperimenti primari

Gli obiettivi della missione O/OREOS includono:

  • dimostrazione di tecnologie chiave per piccoli satelliti che possono consentire futuri esperimenti di astrobiologia a basso costo
  • distribuzione di uno spettrometro UV/VIS/ NIR in miniatura adatto per l' astrobiologia in situ e altre indagini scientifiche
  • testare la capacità di stabilire una varietà di condizioni di reazione sperimentali per consentire lo studio dei processi astrobiologici su piccoli satelliti
  • misurare l'evoluzione chimica delle molecole organiche in LEO in condizioni che possono essere estrapolate ad ambienti interstellari e planetari

Sopravvivenza all'ambiente spaziale di organismi vivi

L'esperimento O/OREOS Space Environment Survivability of Live Organisms (SESLO) caratterizzerà la crescita, l'attività, la salute e la capacità dei microrganismi di adattarsi agli stress dell'ambiente spaziale. L'esperimento è sigillato in un recipiente a un'atmosfera e contiene due tipi di batteri che si trovano comunemente negli stagni salati e nel suolo: Halorubrum chaoviatoris , che prospera nel tipo di acqua salmastra che può esistere sotto la superficie di Marte o sulla luna di Giove Europa , e Bacillus subtilis , che detiene il record di sopravvivenza nello spazio per la durata più lunga (6 anni su un satellite della NASA). I batteri sono stati lanciati come spore essiccate e rianimati in momenti diversi durante la missione con un fluido pieno di sostanze nutritive pochi giorni, tre mesi e sei mesi dopo il lancio.

Una volta che il satellite è in orbita, i batteri sono costantemente esposti a basse radiazioni dell'orbita terrestre mentre galleggiano nella microgravità. L'esperimento SESLO misura la densità di popolazione dei microbi. Era previsto un cambiamento di colore poiché i nutrienti liquidi colorati venivano consumati e metabolizzati dai microrganismi. Questo cambiamento di colore viene utilizzato per determinare gli effetti dell'esposizione combinata alle radiazioni spaziali e alla microgravità sulla crescita, la salute e la sopravvivenza dell'organismo rispetto a un esperimento di controllo a terra.

Risultati

L'esperimento SESLO ha misurato la sopravvivenza a lungo termine, la germinazione e le risposte di crescita, inclusa l'attività metabolica.

Vitalità dell'ambiente spaziale dei prodotti organici

L'esperimento O/OREOS Space Environment Viability of Organics (SEVO) monitorerà la stabilità e i cambiamenti in quattro classi di materia organica quando sono esposte alle condizioni dello spazio. Gli scienziati hanno selezionato i campioni organici per rappresentare alcuni elementi costitutivi della vita e abbondanti molecole aromatiche , che pensano siano distribuite in tutta la galassia della Via Lattea .

Gli ambienti controllati nelle celle di reazione SEVO non rappresentano accuratamente gli ambienti naturali; piuttosto, sono usati per stabilire una serie di condizioni iniziali per i reagenti chimici coinvolti negli esperimenti fotochimici. Questi reagenti sono stati scelti perché possono essere correlati a processi fondamentali che si ritiene avvengano negli ambienti della superficie planetaria, nelle comete e nel mezzo interstellare . Pertanto, ciascuno dei diversi tipi di cellule è stato scelto con cura per simulare aspetti importanti di ambienti astrobiologicamente rilevanti.

Quattro classi di composti organici , cioè un amminoacido , un chinone , un'idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e un metallo- porfirina sono allo studio. I composti sono stati collocati in quattro diversi microambienti che simulano alcune condizioni nello spazio interplanetario , sulla Luna , su Marte e nel Sistema Solare esterno . L'esperimento espone continuamente la materia organica alle radiazioni sotto forma di luce solare ultravioletta (UV), luce visibile , particelle intrappolate e radiazioni cosmiche per sei mesi nello spazio. Gli scienziati determineranno la stabilità della materia organica studiando in situ i cambiamenti nell'assorbimento della luce UV, visibile e nel vicino infrarosso attraverso misurazioni giornaliere. Il tasso di sopravvivenza di queste molecole aiuterà a determinare se parte della biochimica della Terra potrebbe essere stata eseguita nello spazio e successivamente trasmessa dai meteoriti . I dati possono anche aiutare a decidere quali molecole sono buoni biomarcatori che possono segnalare l'esistenza di vita passata o presente su un altro mondo.

Risultati

Gli spettri del film sottile di PAH in un microambiente contenente vapore acqueo indicano un cambiamento misurabile dovuto all'irradiazione solare in orbita, mentre altri tre microambienti nominalmente privi di acqua non mostrano alcun cambiamento apprezzabile. Il chinone antrarufina ha mostrato un'elevata fotostabilità e nessun cambiamento significativo misurabile spettroscopicamente in nessuno dei quattro microambienti durante lo stesso periodo.

Tracciamento satellitare amatoriale

O/OREOS è dotato di un radiofaro amatoriale che opera a 437,305 MHz . Gli operatori radioamatoriali possono decodificare i pacchetti AX.25 del satellite e inviarli alla NASA tramite il sito Web di elaborazione del segnale.

Stato della missione

Nell'autunno del 2011, quasi 100.000 pacchetti beacon sono stati inviati da dilettanti in 20 paesi. Circa 6 MB di dati sono stati scaricati ed elaborati dal team operativo dell'Università di Santa Clara tramite radio bidirezionale in banda S (WiFi). Oltre ai risultati scientifici di entrambi i carichi utili, questi dati includono misurazioni della dose di radiazioni, dati di rotazione, temperatura e stato di salute del veicolo spaziale. Più comandi sono stati collegati correttamente per ottimizzare i parametri operativi.

Tutti e tre gli esperimenti biologici che utilizzano il payload SESLO sono completi; sono stati eseguiti il ​​3 dicembre 2010, il 18 febbraio e il 19 maggio 2011. Dall'esperimento SEVO, il progetto ha osservato la funzione dello spettrometro nominale e finora sono stati registrati e scaricati 24 set di 24 spettri UV-visibili, per un totale di quasi 600 spettri da 4 tipi di campioni organici incorporati in 4 microambienti.

Guarda anche

Riferimenti