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Los astronautas limpian las superficies de la estación espacial ¡con un hisopo!

La detección de hongos y bacterias en superficies de la Estación Espacial Internacional es de gran utilidad para estudiar la contaminación de los vehículos espaciales en las misiones de larga duración del futuro.

NASA

Febrero 6, 2009: Si usted descubriera que un hongo está creciendo en su baño, seguramente recurriría a la artillería pesada —Mr. Clean (Don Limpio, el dibujo animado del comercial de productos de limpieza) montado sobre una ametralladora Howitzer.

Incluso en el espacio, alguien tiene que limpiar el baño. Resulta esencial realizar una buena limpieza cuando se vive durante meses en el reducido espacio de una nave espacial sellada. Para que esto sea posible, los científicos de la NASA han desarrollado un dispositivo similar al tricorder (computadora portátil), llamado "LOCAD-PTS", el cual puede seguir el rastro de bacterias y hongos microscópicos. Esto ayuda a los astronautas a cumplir con sus labores hogareñas —sin necesidad de utilizar ametralladoras.

"La tripulación de la estación espacial trabaja mucho para mantener las cosas limpias", dice Norm Wainwright, investigador principal del proyecto LOCAD-PTS —nombre abreviado para Lab-On-a-Chip Application Development Portable Test System (Sistema Portátil de Prueba y Desarrollo de Aplicaciones de Laboratorio en un Microprocesador), en el Centro Marshall para Vuelos Espaciales. "Nuestro instrumento les dice dónde enfocar sus esfuerzos".

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Arriba: La Estación Espacial Internacional [Más información]

Extraño, pero cierto: el LOCAD trabaja usando enzimas obtenidas del sistema inmunitario de un cangrejo cacerola (también conocido como cangrejo rey). Los astronautas pasan un hisopo de alta tecnología por una superficie, insertan una muestra en el dispositivo LOCAD y la química al estilo cangrejo hace el resto. En menos de 15 minutos, el sistema de pruebas del LOCAD le dice a la tripulación si tiene que limpiar.

Entre los meses de marzo y mayo de 2007, la astronauta Sunita "Suni" Williams probó la adaptabilidad del LOCAD para detectar bacterias gramnegativas en el Nodo 1 y en el Laboratorio US de la Estación Espacial.

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En junio y septiembre de 2008, una tripulación llevó a cabo pruebas con un segundo tipo de cartucho LOCAD, diseñado para detectar hongos. Primero, hicieron pruebas en el Nodo 1 y lo encontraron prácticamente libre de hongos.

Eso suena a buenas noticias, pero no ayudó a los científicos del proyecto LOCAD a probar las capacidades del nuevo cartucho.

Así que hace un par de semanas, la astronauta Sandy Magnus decidió actuar implacablemente. Ella pensó en un lugar que seguramente funciona como una fábrica de hongos —el área donde los miembros de la tripulación colocan los pies para afianzarse mientras trabajan con sus computadoras portátiles.

Tampoco funcionó. Estaba limpio.

Siendo una cazadora de hongos con mucha determinación, Magnus intentó en otro lugar. Fue al "gimnasio", donde los astronautas de la estación espacial montan una bicicleta modificada para hacer ejercicio y una cinta para caminar con el fin de combatir los efectos del debilitamiento muscular en ambientes de baja gravedad. Para evitar salir flotando lejos de la bicicleta mientras pedalean, los sudorosos ciclistas espaciales usan soportes de mano.

Adivinó —los hongos adoran las superficies sudadas. El LOCAD denunció la existencia de algunos hongos en los soportes de mano.

"Los hongos no representaban un peligro inmediato para la salud de la tripulación", dice Maule, científico del proyecto LOCAD-PTS. "Pero Magnus llamó a Houston para decir: 'Mañana voy a dar una buena limpieza a esos soportes de mano'. Y eso es justo lo que queríamos —la reacción intuitiva: 'Necesito limpiar eso'".

Arriba: El astronauta Greg Chamitoff pasa un hisopo en busca de hongos, el 20 de agosto de 2008. [Imagen ampliada]

En los próximos años, la limpieza de las naves espaciales será un tema crucial por otra razón: "Una de las metas científicas principales de las futuras misiones Constellation (Constelación), de la NASA, que se llevarán a cabo más allá de la órbita de baja altura, será preparar el terreno para la búsqueda de vida en Marte", dice Maule.

Todos los seres humanos llevan microbios polizonte en la piel, microbios que no podemos permitir que contaminen las muestras tomadas en Marte. Por otro lado, tampoco querrán traer formas de vida alienígena no deseadas al interior de la nave.

"Así que la tripulación necesitará un modo de monitorizarse antes y después de llevar a cabo las actividades extravehiculares (EVA o extra-vehicular activity, en idioma inglés)", afirma Maule. "El LOCAD es ideal para este propósito. Lo hemos usado con éxito durante pruebas de EVA en tierra".

El equipo del proyecto LOCAD también ha llevado a cabo varias pruebas en la esclusa de aire del módulo US Quest, el conducto que lleva de la cabina interior al exterior de la estación espacial, donde los astronautas "acampan" por una noche y se despresurizan antes de salir al espacio. El LOCAD comprobó que la esclusa estaba muy limpia en general, pero mostró que el asa de la entrada a la esclusa era el hogar de bacterias gramnegativas. Las bacterias en una superficie como la del asa de la esclusa serían una preocupación si los miembros de una tripulación estuvieran a punto de embarcarse en una misión de recolección de muestras en Marte.

Parecería que encontrar hongos a bordo de la EEI (Estación Espacial Internacional) es apenas el comienzo para el LOCAD. Hay otras tareas de limpieza por hacer... y el sistema solar entero está esperando.

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Créditos y Contactos

Autor: Dauna Coulter
Funcionario Responsable de NASA: John M. Horack
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls

Relaciones con los Medios: Steve Roy
Traducción al Español: Carlos Román
Editor en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato y Contenido: Carlos Román
El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.


Más información (en inglés y español)

Portal del proyecto LOCAD

Un tricorder en la Estación Espacial (Ciencia@NASA)

Previniendo vehículos espaciales "enfermos" (Ciencia@NASA)

¡No es una broma! - ¡El "laboratorio en un microprocesador" funciona! (Ciencia@NASA)

Los cangrejos donan sangre para viajes espaciales (Ciencia@NASA)

Personal del proyecto LOCAD:

  • Mike Effinger, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, es el jefe del proyecto LOCAD.
  • Norm Wainwright, investigador principal del LOCAD-PTS, también es director de investigación y desarrollo en los Laboratorios Charles River, en Charleston, Carolina del Sur.
  • Jake Maule es el investigador principal para el proyecto de Exploración con LOCAD y es científico del proyecto LOCAD-PTS, Sistemas Aeroespaciales Británicos (British Aerospace Systems, en idioma inglés).

Apéndice

En espacios cerrados, como el hogar y la estación espacial, los microorganismos no solamente pueden presentar un riesgo para la salud de los seres humanos —también pueden atacar equipos electrónicos, causando corrosión. Asimismo, los hongos pueden ensuciar el aire y los filtros de agua. Pero el LOCAD encuentra hongos y gérmenes antes de que tengan oportunidad de multiplicarse para hacer su sucio trabajo.

Los astronautas recogen muestras para realizar pruebas pasando un pequeño hisopo seco sobre una superficie. Luego enjuagan el algodón del hisopo con agua estéril, convirtiendo la muestra en una solución líquida. Después, colocan unas cuantas gotas de dicha solución en el LOCAD-PTS. El sistema da una respuesta en menos de quince minutos, mientras que los métodos usuales de cultivo pueden tomar días e incluso puede llegar a ser necesario que se los envíe de regreso a la Tierra para poder hacer más análisis.

Extrañamente, para llevar a cabo estas detecciones de peligro rápidamente, el LOCAD cuenta con la ayuda de criaturas cuyos ancestros caminaron por los fondos de los océanos terrestres hace 300 millones de años —los cangrejos cacerola. No, no es que los astronautas estén siempre rodeados de hordas de cangrejos que les huelan los pies en busca de gérmenes y hongos. Pero los pacíficos cangrejos cacerola, según las investigaciones del científico del proyecto, Jake Maule, tienen un "muy primitivo pero extremadamente sensible sistema inmunitario", el cual les ayuda a detectar la presencia de microbios indeseables.

"Usamos una cascada de enzimas obtenidas de ese sistema inmunitario. Una parte de esa cascada de enzimas del cangrejo cacerola es activada por una endotoxina —que es un componente de las paredes celulares de las bacterias gramnegativas. Otra fracción de la cascada de enzimas de los cangrejos se activa específicamente por el glucan, que es un componente de las paredes celulares de los hongos".

(Los cangrejos no son lastimados de ningún modo y se los libera en su medio ambiente una vez que se les extrae la sangre para el cultivo de las enzimas.)

Más información sobre el cangrejo cacerola: #1, #2.

El futuro de la NASA: Política de Exploración Espacial de Estados Unidos


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