Ook al lijkt een verblijf van zes maand aan boord van het internationaal ruimtestation ISS erg lang toch zal Frank De Winne en zijn collega-ruimtevaarders genoeg werk om handen hebben. Met de verdubbeling van de permanente bemanning aan boord van het ISS wordt de voorziene tijd voor het uitvoeren van experimenten opgetrokken van 20 uur per week naar 70 uur per week. De zeskoppige ISS bemanning zal een veertigtal kleine en grote experimenten uitvoeren waarbij in sommige gevallen de ruimtevaarders zelf dienen als proefkonijn. Het grootste deel van zijn werk zal Frank De Winne uitvoeren in het Europese Columbus ruimtelabo dat in februari 2008 aan het ruimtestation gekoppeld werd.
Binnenin deze module beschikken de ruimtevaarders over vier rekken met wetenschappelijke testapparatuur en aan de buitenzijde van de Columbus module bevinden zich nog eens twee platforms met experimenten. In dit artikel wordt een overzicht gegeven van enkele van de vele experimenten die Frank De Winne samen met zijn Expedition 20 en 21 collega-ruimtevaaders de volgende maanden zal uitvoeren.
Colloid
Colloïdale deeltjes zijn deeltjes die groter zijn dan moleculen. Wetenschappers zijn van plan colloïdale kristallen te ontwikkelen met vooraf bepaalde afmetingen zodat deze de gewenste optische eigenschappen bezitten. In de Microgravity Science Glovbox, dat zich in het Europese Columbus ruimtelabo bevindt, zullen de ruimtevaarders deze colloïdale kristallen in een gewichtloze omgeving proberen te kweken. Men voert dit experiment uit aan boord van het internationaal ruimtestation ISS aangezien de zwaartekracht op onze planeet een storende factor is in de vorming van deze kristallen.
European Flywheel Exercise Device
Wetenschappers en ruimtevaarders weten al vele jaren dat wanneer men gedurende lange tijd in de ruimte verblijft men beender- en spiermassa verliest. Hierdoor zijn ruimtevaarders aan boord van het ruimtestation verplicht dagelijks ongeveer twee uur aan sport te doen om dit verlies tegen te gaan. Het European Flywheel Exercise Device is een door Europa ontwikkeld toestel waarmee men uitvoerig aan sport kan doen. Dankzij een draaiend vliegwiel kunnen de ruimtevaarders weerstandsoefeningen uitvoeren waardoor men aan boord van het ISS hetzelfde effect krijgt als oefeningen op Aarde.
YING-B
In het Europese Biolab zal men de structuur en het gedrag van bier- of wijngist in een gewichtloze omgeving onderzoeken. Zo zullen wetenschappers de werking van eiwitten onderzoeken die de gistcellen doen samenklitten met elkaar. Onderzoekers vermoeden dan ook dat de zwaartekracht op Aarde een zeer grote invloed heeft op de vorming en werking van celstructuren in gistcellen.
Card
Het lichaam van een ruimtevaarder die gedurdende lange tijd verblijft in een gewichtloze omgeving ondervind vaak last aan de aderen, de bloeddruk en het hart. Zo zal het hart sneller slaan, zullen de aderen uitzetten en verlaagt de bloeddruk. Eén dag voor de lancering, halvewege hun ruimtemissie en net na hun terugkomst op Aarde zal men bij alle ruimtevaarders urine, bloed en de bloeddruk uitvoerig onderzoeken. Dit Deens/Duits/ Zweedse experiment werd ontwikkeld door het Danish Aerospace Medical Centre of Research in Kopenhagen.
WAICO-2
In het Europese Biolab, dat zich in het Columbus ruimtelabo bevindt, wordt het zandraket plantje gekweekt. Dit is zowat de best bestudeerde plant op Aarde en het was tevens ook de eerste plant waarvan wetenschappers het genoom in kaart brachten. Het doel van het WAICO-2 experiment is kijken of de groei van de wortels van zandraket verschilt met de groei op Aarde. Op deze manier willen biologen onderzoeken of de wortels, net als op Aarde, door elkaar heel draaien. Indien dit zo zou zijn, zou deze eigenschap niet afhankelijk zijn van de zwaartekracht op onze planeet maar van de plant zelf. WAICO-2 is een Duits experiment dat afkomstig is van de universiteit van Hannover.
IVIDEL
IVIDEL staat voor 'Influence of Vibrations on Diffusion in Liquids' en is een experiment dat zal uitgevoerd worden in opdracht van de Université Libvre de Bruxelles. Met IVIDEL wil men de gevolgen bestuderen van trillingen op diffusie in vloeistoffen.
Muscle
Muscle bestaat uit een diep spiercorset dat een belangrijke rol speelt wanneer een persoon zich in een verticale positie bevindt. Met dit experiment wil men de kenmerken van rugpijn achterhalen en deze eventueel voorkomen.
LIFE
Aan de buitenzijde van het Europese Columbus ruimtelabo bevinden zich eveneens experimenteerkasten. Deze laboratoria worden gebruikt voor exobiologische experimenten waarbij het experiment niet enkel zwaartekracht mist maar ook lucht en blootgesteld wordt aan de sterke UV-straling van de zon en andere kosmische stralingen. Toch zijn er levensvormen, zoals sommige schimmels en korstmossen, die hier enkele weken tegen kunnen. Met het LIFE experiment zal men enkele korstmossen, die afkomstig zijn van Antarctica, en schimmels gedurende 1,5 jaar aan de buitenzijde van de Columbus module plaatsen. Na deze periode zal men onderzoeken hoe lang ze het hebben uitgehouden in de vijandige omgeving van de ruimte.
SEEDS
Zaden van planten beschikken vaak over eigen beschermingsmiddelen. Zo zijn zaden bestand tegen extreme omstandigheden zoals plotse temperatuursverschillen op Aarde. Biologen willen uitzoeken in hoeverre deze zaden zichzelf ook beschermen tegen het vacuüm en de gewichtloosheid. Enkele zaden van de zandraket plant bevinden zich aan de buitenzijde van het Columbus ruimtelabo zodat men kan onderzoeken of deze nog wortel schieten.
Neurocog-2
Het Neurocog-2 experiment wordt vooral op de ruimtevaarder zelf uitgevoerd en moet de invloed onderzoeken van de zwaartekracht op bepaalde processen in de hersenen. De ruimtevaarders aan boord van het ISS ruimtestation zullen tijdens een reeks van elektro-encefalograms (EEG’s) worden geobserveerd bij het uitvoeren van verschillende perceptietests. Hierbij moet de ISS bemanning bewegende objecten op een scherm volgen en coördinatietests uitvoeren met hun eigen lichaam.
MOP
MOP staat voor ‘Motion Perception’ en is een Nederlands experiment waarmee wetenchappers meer willen leren over ruimteziekte. Sommige ruimtevaarders krijgen aan het begin van hun verblijf in de ruimte te maken met symptomen die het best te vergelijken zijn met zeeziekte. De verstoring van het evenwicht en de oriëntatie zijn ongetwijfeld de belangrijkste factoren die het ‘space adaptation syndrome’ veroorzaken.
Immuno
Het Duitse Immuno experiment zal de immuunrespons en de hormonenproductie bij de ruimtevaarders opvolgen. Dit experiment werd ontwikkeld door het Duitse ruimtevaartagentschap DLR en wordt al uitgevoerd aan boord van het ISS sinds de komst van de ISS Expedition 14 bemanning.
