Работу на Международной космической станции продолжает экипаж 73 основной экспедиции в составе: командир экспедиции Такуя Ониси (Япония), Энн Макклейн (США), Николь Эрс (США), Кирилл Песков (Россия), Сергей Рыжиков (Россия), Алексей Зубрицкий (Россия), Джонатан Ким (США), Пегги Уитсон (США), Шубханшу Шукла (Индия), Славош Узнаньски (Польша), Тибор Капу (Венгрия).
День независимости США на станции для основного экипажа стал выходным днем, а экипаж экспедиции посещения Ах-4 полноценно работал по своей программе. Астронавты и космонавты не сидели без дела и помогали своим коллегам в проведении экспериментов, обслуживали бортовые системы и занимались мелким ремонтом оборудования. Кроме того, на Российском сегменте велась подготовка к прибытию грузового корабля.
В начале праздничного дня Николь Эрс, Энн Макклейн и Джонатан Ким записали поздравления с праздником. «Для меня это особенный праздник. Он просто напоминает нам о свободе, которой мы наслаждаемся и которой наслаждались на протяжении многих лет», — сказал Айерс в 160-секундном видео. «Защита этой свободы важна для всех нас, как для военных, так и для астронавтов НАСА, — добавила она. — И мы гордимся тем, что служим нашей стране как на Земле, так и в космосе».
«Для меня День независимости — это напоминание об ответственности, которая лежит на каждом из нас. Кому много дано, от того многое и ожидается, — сказал Макклейн. — Наши предки дали нам право на жизнь, свободу и стремление к счастью, и каждое поколение должно защищать это право для будущих поколений».
Ким сказал, что День независимости — это «глубокий день размышлений» для него, повод вспомнить об американских идеалах и почтить память тех, кто пожертвовал собой ради их сохранения.
Троица выступала на фоне большого американского флага, который они прикрепили к стене модуля МКС. В конце видео они добавили ещё больше патриотизма: все трое сделали праздничный сальто назад, продемонстрировав носки в звёздно-полосатом стиле.
На полпути к завершению своей миссии находится экипаж Ах-4. После выходного астронавты вернулись к своим исследованиям. Пегги Уитсон провела десятую из двенадцати сессий визуализации трехмерных органоидов раковых клеток. Целью эксперимента Cancer in LEO-3 является выявление ранних признаков опухолевых органоидов, и регистрация фактов поведения трижды негативного рака молочной железы на лекарственное воздействие в невесомости. В качестве образцов используются стволовые клетки, которые, взаимодействуя с опухолевыми органоидами способствуют разработке новых методов лечения. Исследование проводится с использованием 4 кассет РНАВ, каждая из которых содержит 80 криомодулей и 3 кассеты РНАВ с 50 криомодулями. Каждый модуль содержит 1 образец, а общее количество образцов состоит из 900 органоидов. Работая в перчаточном боксе LSG, астронавт извлекала кассеты РНАВ из биолаборатории SABL, где они проходили инкубацию при температуре 37°C и 5% составе углекислого газа. В одной части кассет с органоидами она заменила питательную среду и добавила медикаментозный препарат, другую часть оставила в статистическом состоянии. Затем кассеты по очереди помещались в флуоресцентный микроскоп Kermit для наблюдения и фиксации процессов роста органоидов. В завершении операций все кассеты были возвращены в инкубатор SABL для продолжения культивирования клеток.
В преддверии завтрашней стыковки грузового корабля «Прогресс МС-31», совершающего автономный полет к станции, Сергей Рыжиков и Алексей Зубрицкий провели заключительную тренировку по дистанционному управлению процессами сближения и стыковки в телеоператором режиме. Космонавты развернули в Служебном модуле «Звезда» установку телеоператорного режима управления ТОРУ, активировали ее и протестировали. Затем они отработали несколько вариантов дистанционного управления динамическими процессами, обеспечивая стыковку и расстыковку кораблей. Полученные навыки могут пригодиться экипажу в случае нештатной ситуации с грузовыми кораблями и потери автоматической системы управления.
В лаборатории медико-биологических наук японского модуля Kibo Шубханшу Шукла выполнил операции в рамках исследования миогенеза. Эксперимент MioGenes проводился в перчаточном боксе LSG. Данное исследование проводится совместно с компанией BioServe Space Technologies и направлен на выявление механизмов, вызывающих дисфункцию мышц в космосе. Определив молекулярные механизмы и потенциальные методы лечения, это исследование может помочь предотвратить атрофию мышц у астронавтов во время длительных полетов. Целью этого проекта является выявление путей, ответственных за дисфункцию скелетных мышц в условиях микрогравитации и исследование терапевтических стратегий таргетирования. Изучая, как происходит потеря мышечной массы в космосе, определяются конкретные молекулярные механизмы и потенциальные вмешательства. После инкубации, астронавт извлек из инкубатора биолаборатории SABL партию образцов на 12-луночных пластинах BioServe, поместил их в перчаточный бокс. Затем в герметичном объеме бокса была создана необходимая среда, образцы распакованы и проведены необходимые измерения с микроскопией монослоя каждой лунки, а изображения фиксировались для морфологического исследования. В заключении в пластинах с исследуемыми образцами была заменена питательная среда, после чего они снова были помещены в инкубатор SABL. Исследование рассчитано на 8 дней, после чего в кассеты будет введен консервант, который зафиксирует исследуемый биологический материал, а пластины будут упакованы в герметичные пакеты и помещены в морозильник MELFI для хранения и возвращения на Землю для последующего анализа.
В этот праздничный день Джонатан Ким уделил некоторое внимание системе поддержания атмосферы на станции. В Узловом модуле Harmony астронавт заменил по истечению ресурса четыре антибактериальных фильтра. Новые компоненты он взял из расходных материалов системы жизнеобеспечения комплекса, а старые фильтры были упакованы и подготовлены к удалению.
Съемку земной поверхности с помощью фото и видеоаппаратуры, имеющейся на борту станции, выполнил Кирилл Песков. Геофизический эксперимент «Экон-М» предназначен для оценки экологической обстановки. Визуальное наблюдение и съемка различных полигонов и зон с промышленной концентрации велась через иллюминаторы Служебного модуля «Звезда». Съемка велась с помощью профессионального фотоаппарата Nikon D3X с мощным телеобъективом, который позволяет разглядеть тонкие детали на поверхности. Снимки привязываются к координатам для последующего изучения специалистами.
Экипаж продолжал следить за уровнем радиации с помощью нанодозиметров. Тибор Капу завершил суточный сбор данных дозиметрического контроля по эксперименту RANDAM, снял с себя носимые детекторы, считал с них информацию, очистил и зарядил, и в новь разместил приборы на себе. Устройства предназначены для мониторинга радиационного облучения на борту станции. Миниатюрные устройства предназначены для повседневного ношения и отслеживания уровней радиации, температуры, влажности, давления воздуха, уровня углекислого газа, интенсивности света и магнитного поля. Собранные данные помогут улучшить технологию мониторинга окружающей среды на борту космической станции. Эксперимент RadMon-on-ISS предполагает размещение автономного радиационного монитора на Международной космической станции для измерения уровня радиации, что позволить улучшить мониторинг радиации в различных условиях на Земле. В области материаловедения проект MXene демонстрирует носимые устройства для биомониторинга с использованием наноматериалов MXene, которые потенциально могут помочь в лечении хронических заболеваний на Земле.
Выполняя ряд задач на концентрацию внимания в виртуальной реальности, Славош Узнаньски носил специальную шапочку, оснащенную датчиками функциональной ближней инфракрасной спектроскопии, изучая возможности регистрации мозговой активности с целью создания интерфейса «мозг-компьютер». Он тестировал управляемый мозгом компьютерный интерфейс, подключенный через Bluetooth к ноутбуку. В это время Энн Макклейн оптимизировала качество сигнала и калибровала оборудование. В рамках демонстрации технологий проект PhotonGrav оценивает данные о нейронной активности с помощью спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне fNIRS для создания интерфейса «человек-компьютер» в условиях микрогравитации. Полученные результаты могут способствовать развитию технологий для будущих миссий и биомедицинских применений на Земле. Проект «Стабильность лекарств» тестирует методы продления срока годности фармацевтических препаратов во время длительных космических полётов, потенциально улучшая сохранность и хранение лекарств в космосе и в других суровых условиях. Астронавт, облачившись в специальную шапочку с электродами, выполнил сеанс BDC по выполнению определенных задач на бортовом компьютере. Его мозговая активность регистрировалась программой на ноутбуке. По завершению сеанса последовала процедура заполнения опросных листов и анкет.
Во второй половине дня у российских космонавтов в графике было только медицинское обследование МО-5. Используя комплект электродов и диагностической аппаратуры «Космокард» Сергей Рыжиков, Алексей Зубрицкий и Кирилл Песков, в рамках ежедневных занятий по очереди выполнили оценку уровня своей физической тренированности на велоэргометре ВБ-3М в Служебном модуле «Звезда». Проводился съем физиологических параметров состояния сердечно-сосудистой системы в условиях невесомости при дозированной физической нагрузке. Исследование выполнялось в состоянии покоя, разминочной режиме, при полной нагрузке и в заминочном темпе. Полученные данные были внесены в медицинский компьютер RSK-Med и отправлены врачам экипажа для анализа и контроля состояния здоровья космонавтов.
Снимки растений, произведений искусства и различного оборудования, подготовленных студентами, выполнила Пегги Уистон. Этим она внесла свой вклад в образовательный проект Microgravity Challenge Саудовского космического агентства. Десять победителей конкурса были отобраны в трех категориях: искусство, сельское хозяйство и инженерия. Цель конкурса в способствовании инновациям в космической науке, стимулировании творческого мышления и интересу в областях, связанных с космосом.
Эксперимент по изучению влияния микрогравитации на рост и генетическое поведение водорослей проводил Шубханшу Шукла. Он изучал метаболизм и генетическую активность трех видов съедобных растений в эксперименте с микроводорослями. Астронавт извлек пакеты с растениями с места экспонирования, выполнил их перемешивание путем сдавливания. После этого пакеты были помещены на рабочий стол, а штаммы водорослей сфотографированы в своей питательной среде, где они развиваются в условиях микрогравитации. Завершив наблюдения, пакеты были вновь помещены на место экспонирования с созданием необходимых условий. Микроводоросли – потенциально полезные организмы для будущих космических полетов, которые могут использоваться в качестве пищи для длительных космических миссий благодаря высокому содержанию белка, липидов и биологически активных компонентов. В ходе эксперимента изучается влияние невесомости на рост, метаболизм и генетическую активность по сравнению с водорослями, выращенными на Земле.
Процесс восстановления ДНК у плодовых мушек изучал Тибор Капу. В ходе исследования «Восстановления ДНК» изучается вызванное радиацией повреждения ДНК у взрослых плодовых мушек и личинок в космической среде. Исследователи оценивают возможность временной сверхпродукции определенных ферментов, восстанавливающих ДНК, обеспечить защиту от повреждений, вызванных космической радиацией. Результаты помогут разработать меры противодействия повреждения ДНК у людей в будущих длительных полетах в дальний космос. Все эти исследования будут проводиться на Земле, а пока астронавт проверил состояние контейнера с мухами, которые уже вылупились из личиной, проконтролировал поддержание заданных параметров среды во внутреннем объеме, а также пополнил ячейку с кормом для мушек.
Анализируя изменения в голосе астронавтов с помощью записей и измерений голосовых складок, исследователи обучают искусственный интеллект выявлять изменения в речи, вызванные микрогравитацией и когнитивным стрессом. Славош Узнаньски участвовал в исследовании по изучению влияния космических полетов на человеческую речь. В условиях невесомости голосовые паттерны могут меняться из-за изменений в когнитивных функциях и отсутствия влияния гравитации на организм. С помощью электроглотографических датчиков и ряда голосовых заданий астронавты записали несколько звуковых роликов, которые будут проанализированы. Постановщики эксперимента изучат, как на орбите меняются вибрации голосовых связок и тональные характеристики. Цель эксперимента состоит в том, чтобы обучить алгоритмы искусственного интеллекта распознавать эти изменения. Это может привести к созданию новых диагностических инструментов для мониторинга состояния здоровья астронавтов, а также к усовершенствованию голосовых систем ИИ на Земле.
Представление о том, как разрушаются кости в космосе астронавты получали при проведении эксперимента Bone on ISS. При поддержке Джонатана Кима и Пегги Уитсон, Шубханшу Шукла изучал влияние микрогравитации на здоровье костей. Исследование направлено на лучшее понимание потери костной массы в условиях космического полета и процессов ее восстановления с оценкой морфологии кости, качества и маркеров клеточной активности до, во время и после космического полета. В ходе эксперимента астронавты проводили определение денситометрических и структурных параметров, а также измеряли механореактивирующие маркеры в образцах крови и моче с учетом фактора роста фибробластов. Собранные данные будут использованы для разработки модели цифрового двойника кости конкретного астронавта для прогнозирования их изменений. Для начала у обследуемого был проведен забор образцов крови с распределением их по специальным пластиковым пробиркам BD Vacutainer PST II. Три пробирки были обработаны для получения плазмы крови, а затем все они были уложены в морозильник MELFI на хранение. Затем состоялся отбор образцов мочи, которую также уложили в MELFI. Следующим этапом стали антропометрические измерения. Астронавт измерил свои запястья и лодыжки, большую берцовую кость от лодыжки до колена. Все данные были внесены в компьютер полезной нагрузки для последующей передачи постановщикам эксперимента по нисходящей линии.
Фотосъемку растущих на станции редиса и пшеницы в рамах эксперимента VITAPRIC провел Тибор Капу. В данном эксперименте осуществляется процесс прорастания растений, выращивание микрозелени и наблюдение за развитием листьев в космосе. Главной задачей эксперимента является изучение влияния стимуляторов роста растений на выработку растениями витаминов, белков, минералов и других питательных веществ с целью улучшения возможностей производства продуктов питания для длительных космических миссий. Цель проекта состоит в использовании низких концентраций селена для повышения витаминов, белков и минералов и других питательных веществ в выращиваемых растениях. Астронавт осмотрел корневые модули с ростками растений и провел их фотофиксацию. Затем он добавил питательные вещества и заправил корневые модули водой, настроил систему освещения и продолжил биологическое исследование.
По мере того, как будущие миссии будут продвигаться все дальше в космос, астронавтам понадобятся надежные и ненавязчивые способы мониторинга состояния здоровья в режиме реального времени. Исследование наноматериалов для носимых устройств провел Славош Узнаньски. Для ненавязчивого и эффективного мониторинга состояния здоровья людей необходимо использовать носимые устройства, способные улавливать физиологические изменения в организме. В рамках исследования MXene in LEO оценивается возможность использования двумерных наноматериалов изготовленных на основе карбидов, нитридов, карбонитридных металлов, бактериальной целлюлозы и композита. Эти материалы используются при разработке новых сенсорных и диагностических устройств для использования в космической деятельности. Образцы MX-a и MX-b – это носимые устройства. Эксперимент проводится в течение 12 дней. Одно устройство используется в течение двух суток подряд, а другие по одному дню. Причем испытание каждого из устройств проводится дважды. Астронавт надевает на себя носимый комплект, а через день снимает его, считывает данные, заполняет анкету и меняет устройство.
Чтобы изучить, как космические полеты влияют на способность мозга к обучению и адаптации, Шубханшу Шукла принял участие в тесте на приобретенную эквивалентность – когнитивном эксперименте, предназначенном для изучения ассоциативного обучения в условиях микрогравитации. Целью эксперимента AstroMentalHealth является оценка и разработка процедур мониторинга психологического состояния астронавтов и вмешательства, которые могут быть реализованы на критических этапах космической миссии. Анализируя записи выражений лиц, вербальное содержание циклических отчетов и проверенные анкеты, можно надеяться, что можно будет выявить важнейшие индивидуальные черты, которые следует учитывать при отборе и обучении исследователей космоса, а также разработать эффективные контрмеры для снижения потенциальных поведенческих, медицинских и эксплуатационных рисков для будущих экипажей. Астронавт заполнял на персональном компьютере опросные листы и анкеты, сделал записи видеодневника с ответами на ряд заранее подготовленных вопросов, а также провел фотографирование определенных знаковых событий дня. При этом фиксировались индивидуальные предрасположенности, ситуации, способствующие созданию конструктивных отношений между человеком и технологиями, а также изменения в психическом и поведенческом состоянии.
В публичном мероприятии с борта МКС принял участие Тибор Капу. Он связался с журналистами венгерских средств массовой информации. Астронавт поделился своим опытом пребывания в космосе в качестве второго национального представителя и первого, кто совершил полет на космическую станцию.
Сеанс нейромышечной электростимуляции для отслеживания физиологических изменений провел Славош Узнаньски. Ему в этом помогала Николь Эрс, работая в европейском модуле Columbus. Целью эксперимента NMES является изучение электрической стимуляции мышц в качестве контрмеры для смягчения потери массы и слабости мышц ног из-за воздействия условий космического полета. Славош Узнаньски был подключен к блоку управления и электродам, а электрические сигналы возбуждали его мышцы, потенциально улучшая мышечную функцию и выносливость в космосе. В это время Николь Эрс управляла биомедицинским оборудованием, созданным ЕКА. Для начала астронавт заполнил анкету по состоянию опорно-двигательного аппарата ног. Затем при воздействии электрических разрядов велась фиксация физической работоспособности, объем мышечной массы, нейромышечные функции и мышечная выносливость скелетных мышц. Также была выполнена регистрация микроциркуляции кислорода в ногах с помощью устройства О2С. Дополнительно, для проведения исследования астронавт собрала пробы крови для последующего анализа на Земле.
Индийский астронавт Шубханшу Шукла участвовал в проекте Voyager Displays, посвященном изучению влияния невесомости на движение глаз, контроль взгляда и точность наведения. Управляя джойстиком и курсором на экране компьютера, специальные датчики считывали положение глаза, фиксируя состояния зрачка и реакцию оператора. Связывая эти физические реакции со стрессом и когнитивной нагрузкой, исследователи стремятся разработать более интуитивно понятные интерфейсы для космических кораблей, которые помогут экипажам сохранять остроту ума и эффективность во время длительных миссий.
В течение дня, при проведении научных исследований, Тибор Капу надиктовывал на диктофон свои устные комментарии о работе с оборудованием, порядок выполнения операций, а также впечатления об окружающем пространстве и своем самочувствии с восприятием действительности. Анализ этих комментариев позволит специалистам узнать восприятие человеком среды, психологический эффект работы в экстремальной ситуации, пространственную ориентацию. Эксперимент ENPERCHAR позволит оценить влияние микрогравитации на восприятие человеком окружающей среды и разработать задачи и меры для точно выполнения астронавтами своих задач и безопасности миссии.
Одним из таких исследований, ход которого комментировался с записью на диктофон, стал проект Neuro Motion VR, которым в конце дня занялся Тибор Капу. По эксперименту изучалось влияние микрогравитации на когнитивные функции и двигательные навыки с помощью системы виртуальной реальности VR. Сеанс исследования был выполнен с использованием гарнитуры и шлема виртуальной реальности. Задания включали различные перемещения и операции с различными предметами При этом оценивались двигательная координация и нейронная активность с помощью ближней инфракрасной спектроскопии fNIRS. По завершению сеанса были собраны образцы слюны и слез для изучения гормонов стресса и биологических реакций на космический полет и сложные когнитивные задачи. Результаты исследования дополнят данные о том, как космические полеты влияют на человеческое познание, а также планирование и выполнение движений в невесомости.
#Космос #МКС #Космонавтика #Пилотируемые_полеты #Байконур #научные_исследования #астронавт #космонавт #NASA #Роскосмос