Het internationale ruimtestation ISS wordt slimmer. NASA heeft een nieuwe generatie minilaboratoria aan boord gebracht die zelfstandig experimenten kunnen uitvoeren, zonder dat astronauten constant aan hendels hoeven te trekken of schermen in de gaten moeten houden. Het resultaat is meer wetenschap per dag in een baan om de aarde, en minder routinewerk voor de bemanning.
Kleine dozen, grote automatisering
Deze geavanceerde minilabs zijn ongeveer zo groot als een schoenendoos of een kleine magnetron. Ze worden aangesloten op de standaard stroom- en data-aansluitingen van het ISS en regelen de rest zelf. Ze kunnen vloeistoffen mengen, monsters verwarmen, beelden vastleggen en resultaten automatisch loggen. Sommige kunnen zelfs hun eigen instellingen aanpassen tijdens een run als de omstandigheden veranderen.
De sleutel is automatisering. Eerdere experimenten hadden vaak een astronaut nodig om een run te starten, te monitoren en op het juiste moment te stoppen. Nu doet het lab dat zelf. De bemanning plaatst alleen de monsterpatroon en loopt weg. Het systeem stuurt gegevens naar de grond, waar onderzoekers bijna in realtime meekijken.
Waarom astronauten het belangrijk vinden
Bemanningstijd is een van de meest kostbare middelen op het station. Elk uur dat besteed wordt aan het in de gaten houden van een experiment, is een uur dat niet besteed wordt aan onderhoud, beweging of ander onderzoek. Deze minilabs maken die tijd vrij. Ze maken het ook mogelijk om experimenten 's nachts of tijdens de slaap van de bemanning uit te voeren, waardoor er effectief meer werkuren aan de orbitale dag worden toegevoegd.
De labs maken deel uit van een bredere push om het ISS een meer autonoom onderzoeksplatform te maken. NASA-ingenieurs hebben ze modulair en herbruikbaar ontworpen. Wetenschappers op aarde kunnen de software voor nieuwe experimenten herprogrammeren zonder nieuwe hardware te sturen. Dat betekent een snellere doorlooptijd tussen studies en lagere lanceerkosten.
Een verschuiving in orbitale wetenschap
Voor onderzoekers is de aantrekkingskracht duidelijk. Ze kunnen een experiment ontwerpen, het protocol uploaden en resultaten krijgen zonder te wachten tot een bemanningslid beschikbaar is. Dit is vooral nuttig voor tijdgevoelige studies, zoals eiwitkristalgroei of vloeistofdynamica, waar precieze timing belangrijk is.
De minilabs zijn al in gebruik op het station en NASA zegt dat ze een breed scala aan toekomstige onderzoeken zullen ondersteunen. Het doel is niet om menselijke nieuwsgierigheid te vervangen, maar om die te laten focussen op de grote vragen terwijl de machines de repetitieve stappen afhandelen.
Op de lange termijn zou dit soort automatisering essentieel kunnen zijn voor missies buiten een lage baan om de aarde, waar de bemanningen kleiner zijn en communicatievertragingen realtime controle onmogelijk maken. Dezelfde technologie die vandaag een lab op het ISS runt, zou morgen experimenten op de maan of Mars kunnen uitvoeren, met slechts af en toe menselijk toezicht.
Voor nu werken de minilabs rustig op de achtergrond en veranderen ze het ruimtestation in een productiever wetenschappelijk buitenpost. De bemanning merkt ze misschien niet op, maar de gegevens die ze terugsturen veranderen hoe we onderzoek in de ruimte doen.
