La ciencia de Artemisa 2 entre la Tierra y la Luna: experimentos a bordo sobre el estrés, la actividad y el sueño
No sólo es sobrevolar la Luna lo importante de la segunda misión Artemisa, el regreso a nuestro satélite de la humanidad después de más de medio siglo desde las misiones Apolo, sino que un viaje espacial es algo que tiene que aprovechar la ciencia todas las veces que sea posible, ya que la investigación en caída libre (lo que pensamos que es falta de gravedad, pero la Luna y la Tierra sí que afectan a la microgravedad que experimentan los astronautas) es algo que no se puede hacer más que con vuelos parabólicos en la Tierra.
Así que los cuatro componentes de Artemisa 2 tienen una agenda repleta de cosas que hacer, entre ellas varios experimentos científicos. Tan compleja y abarrotada está su escaleta de tiempos, que hasta durmiendo forman parte de uno de esos proyectos para conocer mejor el cuerpo humano.
Uno de los más importantes, denominado ARCHeR (arquero), consiste en analizar cómo afecta el viaje espacial a los patrones de sueño, la actividad y el estrés. Para monitorizarlo, los tripulantes llevan una pulsera (actígrafo) que registrará los movimientos, actividad y patrones sueño-vigilia durante toda la travesía.
Además, se recopilarán datos y encuestas de desempeño conductual antes y después de la misión. Los resultados serán utilizados para comprender cómo afectan el aislamiento y el estrés de un viaje espacial en la mente, el sueño y la tensión emocional de los astronautas.
Otro tipo de experimentos tienen que ver con biomarcadores inmunitarios, es decir, el estudio de cómo el espacio puede afectar a nuestro sistema de defensa. Para ello, los tripulantes han tomado muestras de su saliva y sangre antes de subirse a la nave Orión y lo harán después. Durante el viaje, también recogerán saliva seca que se depositará en un papel especial en pequeños cuadernillos de bolsillo, ya que el equipo necesario para conservar muestras húmedas en el espacio –incluida la refrigeración– no estará disponible debido a las limitaciones de volumen.
Con estos datos se espera comprender mejor cómo las hormonas del estrés, los virus y las células pueden verse afectados por las condiciones de vuelo. Se quiere estudiar, por ejemplo, cómo se reactivan los virus latentes en el cuerpo de los astronautas en el espacio (algo que ya se había comprobado en vuelos anteriores, pero aún no se conocen los detalles de este fenómeno).
Órganos en chips
También se quiere estudiar cómo afecta la radiación cósmica y la microgravedad a la salud de los astronautas. Para ello se realizará un experimento denominado AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response, “Respuesta de Tejidos Análogos de un Astronauta Virtual”), cuyos resultados podrían tener beneficios de gran alcance y contribuir al avance de la medicina personalizada del futuro.
Leer más: Cuando los astronautas regresen de Marte, probablemente se romperán la cadera
Para ello, se han recogido muestras de células de la médula ósea cada tripulante y se han cultivado en un chip del tamaño de una memoria USB (llamado organ-on-a-chip, “órgano en un chip”). Así ha podido obtrenerse una pequeña médula ósea artificial con las características de cada uno de ellos, a modo de réplicas o avatares. Estos dispositivos se expondrán a la radiación durante el vuelo y los resultados se compararán con réplicas similares una vez que vuelvan de la misión. Mediante técnicas de secuenciación de ARN compararán cómo ha influido el viaje espacial en la expresión de los genes de dichas células.
Al ser la médula ósea responsable de producir glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas, constituye una muestra ideal para diagnosticar enfermedades y evaluar la respuesta del sistema inmunitario a los tratamientos. Esta es la primera vez que estos chips de órganos personalizados, adaptados a la tripulación de astronautas, viajan más allá de la órbita terrestre. Un objetivo clave de esta investigación es validar si dichos dispositivos pueden servir como herramientas precisas para medir y predecir las respuestas humanas al estrés de manera personalizada.
Adicionalmente, la tripulación ha proporcionado muestras biológicas, incluyendo sangre, orina y saliva, para evaluar su estado nutricional, salud cardiovascular y función inmunológica desde aproximadamente seis meses antes del viaje hasta un mes después de su regreso. También participarán en pruebas y estudios para evaluar el equilibrio, la función vestibular, el rendimiento muscular y los cambios en su microbioma, así como la salud ocular y cerebral.
Durante su estancia en el espacio, la recopilación de datos incluye una evaluación de los síntomas del mareo, y tras el aterrizaje, se realizarán pruebas adicionales de movimientos de cabeza, ojos y cuerpo, entre otras tareas de rendimiento funcional.
Experimentos del tamaño de una caja de zapatos
Además de todo esto, a bordo de Artemisa 2 [misión Artemis II en la denominación de la Nasa en inglés] viajan al espacio cinco experimentos en forma de CubeSats de varias agencias internacionales (Alemania, Corea del Sur, Arabia Saudita y Argentina): demostraciones tecnológicas y experimentos científicos del tamaño de una caja de zapatos. Son los siguientes:
- ATENEA recopila datos sobre las dosis de radiación en función de diversos métodos de blindaje, mide el espectro de radiación alrededor de la Tierra, obtiene datos GPS para ayudar a optimizar el diseño de futuras misiones y validará un enlace de comunicaciones de largo alcance.
- TACHELES recoge mediciones sobre los efectos del entorno espacial en los componentes eléctricos de los vehículos lunares.
- K-RadCube utiliza un dosímetro con material similar a un tejido humano, con el fin de medir la radiación espacial y evaluar los efectos biológicos a diversas altitudes.
- SHMS mide aspectos del clima espacial a diversas distancias de la Tierra.
Todos estos experimentos servirán para proteger mucho mejor a los astronautas que viajen a la Luna en el futuro. Por ejemplo, se podrían buscar medidas para atajar sus problemas de sueño o trajes que protejan mejor de la radiación.
En definitiva, los resultados servirán para futuras intervenciones, tecnologías y estudios que ayuden a predecir la adaptabilidad de las tripulaciones en una misión a la Luna o incluso a Marte.
Ignacio López-Goñi es catedrático de Microbiología en la Universidad de Navarra y Miembro de la Sociedad Española de Microbiología (SEM). Este artículo tiene permiso de republicación de The Converstion España, y se puede leer otra versión del autor publicada en su blog divulgativo microBIO.