O / OREOS - O/OREOS

O / OREOS
Nave espacial OOREOS (PADOM desplegado) .jpg
Imagen generada por computadora del nanosatélite O / OREOS
Nombres Exposición de organismos / orgánicos a tensiones orbitales
USA-119
Tipo de misión Demostración tecnológica , Astrobiología
Operador NASA
ID COSPAR 2010-062C
SATCAT no. 37224
Sitio web NASA
Duración de la misión 6 meses (planeado)
Propiedades de la nave espacial
Astronave CubeSat
Autobús 3U CubeSat
Fabricante Centro de Investigación Ames de la NASA
y Universidad de Stanford
Masa de lanzamiento 5,5 kg (12 libras)
Dimensiones 34 cm × 10 cm × 10 cm (13,4 pulgadas × 3,9 pulgadas × 3,9 pulgadas)
Poder Pilas y pilas solares
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento 20 de noviembre de 2010, 01:25:00 UTC
Cohete Minotauro IV
Sitio de lanzamiento Kodiak , LP-1
Contratista Corporación de Ciencias Orbitales
Parámetros orbitales
Sistema de referencia Órbita geocéntrica
Régimen Orbita terrestre baja
Altitud del perigeo 621 km (386 millas)
Altitud de apogeo 646 km (401 millas)
Inclinación 72,0 °
Período 97.7 minutos
 

El O / OREOS (Organismo / Exposición orgánica a tensiones orbitales) es un laboratorio de nanosatélites CubeSat automatizado de la NASA aproximadamente del tamaño de una barra de pan que contiene dos experimentos astrobiológicos separados a bordo. Desarrollada por la División de Naves Espaciales Pequeñas en el Centro de Investigación Ames de la NASA , la nave espacial fue lanzada con éxito como una carga útil secundaria en STP-S26 liderada por el Programa de Pruebas Espaciales de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en un vehículo de lanzamiento Minotaur IV desde la isla Kodiak , Alaska el 20 Noviembre de 2010, a las 01:25:00 UTC .

Resumen de la misión

El satélite O / OREOS es el primer CubeSat de la NASA que demuestra la capacidad de tener dos experimentos científicos distintos y completamente independientes en un satélite autónomo. Un experimento probará cómo los microorganismos sobreviven y se adaptan al estrés del espacio; el otro controlará la estabilidad de las moléculas orgánicas en el espacio.

El objetivo general de la misión O / OREOS es demostrar la capacidad de realizar experimentos científicos de bajo costo en nanosatélites autónomos en el espacio en apoyo del programa 'Astrobiology Small Payloads' de la División de Ciencias Planetarias de la Dirección de Misiones Científicas en la Sede de la NASA. La División de Naves Espaciales Pequeñas Ames de la NASA administra la misión O / OREOS, mientras que todas las operaciones serán realizadas por el personal y los estudiantes del Laboratorio de Sistemas Robóticos de la Universidad de Santa Clara . Los científicos aplicarán el conocimiento que obtengan mientras investigan el entorno espacial y estudian cómo la exposición al espacio cambia los organismos para ayudar a responder las preguntas fundamentales de la astrobiología sobre el origen , la evolución y la distribución de la vida .

La tecnología desarrollada en esta misión permite una nueva generación de cargas útiles livianas y de bajo costo adecuadas para futuras oportunidades de cargas útiles secundarias ("paseos a cuestas") a la Luna , Marte y más allá, donde pueden abordar cuestiones evolutivas e identificar la exploración humana. riesgos y estudiar los problemas de protección planetaria .

Descripción general de la nave espacial

Continuando con el desarrollo de Ames de tecnología de nanosatélites de triple cubo y sistemas de vuelo, que incluyen las exitosas misiones GeneSat-1 (lanzamiento el 16 de diciembre de 2006) y PharmaSat (lanzamiento el 19 de mayo de 2009), O / OREOS se construye a partir de comerciales y Piezas diseñadas por la NASA para crear un laboratorio de ciencia espacial liviano, estable, automatizado y totalmente autónomo con técnicas innovadoras de control de energía y entornos. La nave espacial está equipada con sensores para monitorear los niveles de presión interna, temperatura, humedad, radiación y aceleración, mientras que su sistema de comunicaciones transmite regularmente datos a la Tierra para su análisis científico.

La carga útil orgánica albergará 24 muestras en cuatro microambientes separados para imitar las condiciones espaciales, lunares, marcianas y planetarias "húmedas". Las muestras se almacenan en un carrusel giratorio y se obtienen imágenes regularmente con instrumentación espectroscópica UV / VIS mientras se exponen al entorno espacial. La carga útil biológica es un recipiente a presión autónomo que proporciona soporte vital (presión de aire, humedad, medios de crecimiento y control de temperatura) para los organismos, ya que están expuestos a la radiación y las condiciones de ingravidez en el espacio durante seis meses.

Además de los experimentos, el satélite está equipado con un sistema de control de actitud magnético pasivo , paneles solares para generar energía eléctrica, una radiobaliza de banda de aficionados UHF que transmite telemetría en tiempo real, paquetes de baterías y el primer mecanismo sin propulsor de la NASA para garantizar que una vez que O / OREOS haya completado su misión, se desorbitará y se quemará cuando vuelva a entrar en la atmósfera de la Tierra.

Experimentos primarios

Los objetivos de la misión O / OREOS incluyen:

  • demostrando tecnologías clave de pequeños satélites que pueden permitir futuros experimentos de astrobiología de bajo costo
  • despliegue de un espectrómetro UV / VIS / NIR en miniatura adecuado para astrobiología in situ y otras investigaciones científicas
  • probar la capacidad para establecer una variedad de condiciones de reacción experimentales para permitir el estudio de procesos astrobiológicos en satélites pequeños
  • medir la evolución química de moléculas orgánicas en LEO en condiciones que pueden extrapolarse a entornos interestelares y planetarios

Capacidad de supervivencia de organismos vivos en el entorno espacial

El experimento O / OREOS Space Environment Survivability of Live Organisms (SESLO) caracterizará el crecimiento, la actividad, la salud y la capacidad de los microorganismos para adaptarse a las tensiones del entorno espacial. El experimento está sellado en un recipiente en una atmósfera y contiene dos tipos de bacterias que se encuentran comúnmente en los estanques de sal y el suelo: Halorubrum chaoviatoris , que prospera en el tipo de agua salada que puede existir debajo de la superficie de Marte o en la luna de Júpiter, Europa , y Bacillus subtilis , que ostenta el récord de supervivencia en el espacio durante la mayor duración (6 años en un satélite de la NASA). Las bacterias se lanzaron como esporas secas y revivieron en diferentes momentos durante la misión con un líquido lleno de nutrientes unos días, tres meses y seis meses después del lanzamiento.

Una vez que el satélite está en órbita, las bacterias están constantemente expuestas a la radiación de la órbita terrestre baja mientras flotan en microgravedad. El experimento SESLO mide la densidad de población de los microbios. Se esperaba un cambio de color a medida que los microorganismos consumían y metabolizaban los nutrientes líquidos teñidos. Este cambio de color se utiliza para determinar los efectos de la exposición combinada a la radiación espacial y la microgravedad en el crecimiento, la salud y la supervivencia de los organismos en comparación con un experimento de control en tierra.

Resultados

El experimento SESLO midió las respuestas de supervivencia, germinación y crecimiento a largo plazo, incluida la actividad metabólica.

Viabilidad de los orgánicos en el entorno espacial

El experimento O / OREOS Space Environment Viability of Organics (SEVO) monitoreará la estabilidad y los cambios en cuatro clases de materia orgánica a medida que están expuestas a las condiciones espaciales. Los científicos seleccionaron las muestras orgánicas para representar algunos componentes básicos de la vida y abundantes moléculas aromáticas , creen que se distribuyen por toda la galaxia de la Vía Láctea .

Los entornos controlados en las celdas de reacción SEVO no representan con precisión los entornos naturales; más bien, se utilizan para establecer un conjunto de condiciones iniciales para los reactivos químicos involucrados en experimentos fotoquímicos. Estos reactivos fueron elegidos porque pueden estar relacionados con procesos fundamentales que se cree que ocurren en ambientes de superficie planetaria, cometas y el medio interestelar . Como tal, cada uno de los diferentes tipos de células se eligió cuidadosamente para simular aspectos importantes de entornos astrobiológicamente relevantes.

Cuatro clases de compuestos orgánicos , a saber, un aminoácido , una quinona , un hidrocarburo policíclico aromático (PAH) y un metalo- porfirina están siendo estudiados. Los compuestos se colocaron en cuatro microambientes diferentes que simulan algunas condiciones en el espacio interplanetario , en la Luna , en Marte y en el Sistema Solar exterior . El experimento expone continuamente la materia orgánica a la radiación en forma de luz solar ultravioleta (UV), luz visible , partículas atrapadas y radiación cósmica durante seis meses en el espacio. Los científicos determinarán la estabilidad de la materia orgánica mediante el estudio in situ de los cambios en la absorción de luz UV, visible e infrarroja cercana a través de mediciones diarias. La tasa de supervivencia de estas moléculas ayudará a determinar si parte de la bioquímica de la Tierra podría haberse realizado en el espacio y luego entregada por meteoritos . Los datos también pueden ayudar a decidir qué moléculas son buenos biomarcadores que pueden señalar la existencia de vida pasada o presente en otro mundo.

Resultados

Los espectros de la película delgada de PAH en un microambiente que contiene vapor de agua indican un cambio medible debido a la irradiación solar en órbita, mientras que otros tres microambientes nominalmente libres de agua no muestran cambios apreciables. La antrarufina quinona mostró una alta fotoestabilidad y ningún cambio significativo medible espectroscópicamente en ninguno de los cuatro microambientes durante el mismo período.

Seguimiento satelital amateur

O / OREOS está equipado con una baliza de radioaficionado que opera a 437.305 MHz . Los operadores de radio HAM pueden decodificar los paquetes AX.25 del satélite y enviarlos a la NASA a través del sitio web de procesamiento de balizas.

Estado de la misión

En el otoño de 2011, aficionados de 20 países enviaron casi 100.000 paquetes de balizas. Aproximadamente 6 MB de datos han sido transferidos y procesados ​​por el equipo de operaciones de la Universidad de Santa Clara a través de radio bidireccional de banda S (WiFi). Además de los resultados científicos de ambas cargas útiles, estos datos incluyen mediciones de la dosis de radiación, los datos de rotación, la temperatura y el estado de salud de la nave espacial. Se vincularon con éxito varios comandos para ajustar los parámetros operativos.

Los tres experimentos biológicos que utilizan la carga útil SESLO están completos; se ejecutaron el 3 de diciembre de 2010, el 18 de febrero y el 19 de mayo de 2011. A partir del experimento SEVO, el proyecto observó la función nominal del espectrómetro , y hasta ahora se han registrado y enlace descendente 24 conjuntos de 24 espectros UV-visibles, lo que equivale a casi 600 espectros de 4 tipos de muestras orgánicas integradas en 4 microambientes.

Ver también

Referencias