Estudiantes envían investigación a la Estación Espacial Internacional

Team Seagrass en el Centro Espacial Kennedy en noviembre de 2022, cuando presentaron su experimento. De izquierda a derecha: Maya Cohen, Enzo Cosio, Teya Brandes, Sadie Halvorsen, Caydin Brandes, Jersey Holeman, Naya Berman y Peyton Pelletier

Crédito de medios: Imagen cortesía de iLEAD CA Charter Schools

23 de mayo de 2023 • Por Caydin Brandes, Maya Cohen, Peyton Pelletier y Teya Brandes, autores colaboradores

Este artículo fue escrito por estudiantes de iLEAD Schools, una red de escuelas chárter en California. A través de una asociación entre iLEAD Schools y el programa asociado DreamUp de Space Station Explorers (una empresa educativa derivada del proveedor de servicios comerciales Nanoracks del Laboratorio Nacional de la ISS), los estudiantes de iLEAD diseñan experimentos que se lanzan al espacio para realizarse a bordo de la ISS.

Space Station Explorers es una comunidad de educadores, estudiantes y organizaciones que aprovechan la plataforma única del ISS National Lab para brindar valiosas experiencias educativas en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM). Para obtener más información sobre DreamUp y otros programas asociados de Space Station Explorers, visite www.ISSNationalLab.org/STEM.

Durante el cierre de la pandemia, los estudiantes de iLEAD California Charter School tuvieron la oportunidad de participar en un iLEAD DreamUp to Space Experiment Design Challenge de ocho semanas. A través del desafío, los estudiantes aprendieron sobre la Estación Espacial Internacional (ISS), la microgravedad y el diseño experimental, y se enviaron aproximadamente 50 propuestas de los estudiantes. Nuestra propuesta, con Zostera Marina, un tipo de hierba marina que crece en la costa de California, fue una de las dos propuestas experimentales seleccionadas por un panel de expertos aeroespaciales para ser lanzadas a la ISS.

Después de la selección, las gemelas de quinto grado Teya y Caydin, las investigadoras principales que diseñaron nuestro experimento, entrevistaron y eligieron a seis estudiantes de cuarto y quinto grado (Maya, Naya, Sadie, Enzo, Jersey y Peyton), que representaban a tres escuelas diferentes de iLEAD California, para unirse al equipo Seagrass. Estos ocho estudiantes se unieron para enviar pastos marinos a la ISS.

Optimizando nuestro experimento

El equipo se ayudó a salir del lodo mientras recolectaba muestras de pastos marinos durante la marea baja de King en la Reserva Nacional de Investigación Estuarina Elkhorn Slough.

Crédito de medios: Imagen cortesía de iLEAD CA Charter Schools

Seagrass, o su nombre en latín, Zostera Marina, tiene muchos beneficios fascinantes, incluida su capacidad para nivelar el pH, mejorar la claridad del agua y absorber dióxido de carbono 35 veces más rápido que la selva amazónica. También es un organismo fundamental en el ecosistema estuarino. De hecho, se cree que un parche de pasto marino ubicado en el mar Mediterráneo es el organismo vivo más antiguo, mientras que un parche diferente de pasto marino que se encuentra frente a la costa de Australia se considera el organismo individual más grande del planeta.

El experimento que desarrollamos incluyó observar las lagunas (burbujas de gas ubicadas dentro de las aspas de la Zostera Marina que permiten que la planta flote erguida) para ver si cambiaban de forma o tamaño cuando se exponían a la microgravedad porque las burbujas de aire y gas se comportan de manera diferente en el espacio. Si la falta de gravedad alteró las lagunas e hizo que la hierba no pudiera flotar, potencialmente reduciría los beneficios que la hierba marina podría tener en un entorno espacial. Como especie fundamental, la hierba marina podría ayudar a crear un ecosistema para la experimentación y la observación de ambientes acuáticos, así como proporcionar oxígeno a una estación espacial.

De 2021 a 2023, estudiamos pastos marinos y estuarios (el ecosistema en el que crece) y continuamos aprendiendo sobre la microgravedad y el proceso científico de optimización de experimentos. Encontramos y trabajamos con frecuencia con expertos que nos enseñaron no solo sobre pastos marinos sino también sobre estuarios, vida silvestre y ecosistemas costeros de California. También hablamos con científicos de la NASA y nos reunimos con ellos para descubrir cómo optimizar nuestro experimento y obtener los mejores resultados.

Enviando nuestro proyecto al espacio

Para preparar nuestro proyecto, visitamos la Reserva Nacional de Investigación Estuarina Elkhorn Slough en el centro de California. Nuestro equipo fue recibido por Kenton Parker, director de educación de Elkhorn Slough Reserve (retirado), y Peggy Foletta, especialista en educación de Elkhorn Slough Reserve y entrenadora principal del Programa GLOBE. Pudimos visitar las marismas durante la marea baja para recolectar muestras mientras exploramos y aprendimos sobre el lodazal y los desafíos ambientales de restaurar y mantener una reserva de estuario. ¡También trabajamos en los laboratorios! Incluso tuvimos la oportunidad de aprender sobre el vínculo entre las nutrias y los pastos marinos del ecólogo principal responsable de la repoblación de nutrias en estado salvaje en el norte de California. ¡Fueron experiencias divertidas y únicas!

Crédito de medios: Imagen cortesía de iLEAD CA Charter Schools

Antes del lanzamiento, nuestro equipo viajó nuevamente a Elkhorn Slough para recolectar muestras frescas de pastos marinos durante la marea baja de King. Luego cargamos nuestra muestra fresca en un tubo especial llamado Mixstix (proporcionado por Nanoracks), que luego se envió para cargarlo en la nave espacial Dragon para la 26ª misión de Servicios de Reabastecimiento Comercial de SpaceX. Todo nuestro equipo y nuestras familias viajaron a Florida para ver el lanzamiento a fines de noviembre de 2022. Desafortunadamente, el lanzamiento se canceló minutos antes del despegue. Algunas familias tuvieron que regresar a casa para el Día de Acción de Gracias, mientras que algunas se quedaron y vieron el lanzamiento de nuestro experimento una semana después.

Para hacer nuestro análisis posterior al vuelo, nuestro equipo se reunió en Elkhorn Slough. Descubrimos que la muestra del espacio flotaba mejor en el agua que la muestra de la Tierra. Sin embargo, la hierba marina del espacio no sobrevivió y estaba en estado de descomposición, lo cual fue sorprendente porque había sobrevivido durante muchas semanas durante la optimización de nuestro experimento. Si tuviéramos la oportunidad de enviar pastos marinos al espacio nuevamente, querríamos usar una centrífuga y no introduciríamos alcohol en el proceso de esterilización.

Compartiendo nuestra experiencia

Este proyecto nos ha brindado muchas oportunidades para hablar en público y compartir nuestras experiencias como científicos de microgravedad. Presentamos junto con otros científicos que enviaron experimentos a la ISS, incluidos otros estudiantes de EE. UU. y estudiantes de posgrado de la Unión Europea. ¡Algunos de nosotros también presentamos nuestro póster científico en la Conferencia de Investigación Espacial y Gravitacional de la Sociedad Estadounidense de 2022, donde los otros presentadores eran todos estudiantes de secundaria y universitarios! Hemos aprendido habilidades para hablar en público y estrategias para superar los miedos porque, para algunos de nosotros, ¡era la primera vez que hablábamos en público!

¡A continuación, presentaremos nuestro experimento en el Simposio GLOBE Pacific 2023! Ahora sabemos que no importa la edad que tenga, tiene la capacidad de seguir sus sueños y buscar cualquier trabajo que desee. Por ejemplo, éramos niños de 11 y 12 años que hicimos algo que mucha gente nunca ha hecho: ¡enviamos un experimento al espacio y escribimos un artículo al respecto para el Laboratorio Nacional de la ISS!

Recibimos orientación y apoyo de Kathrine Beheshti, investigadora asistente en el Instituto de Ciencias Marinas de la Universidad de California, Santa Bárbara y Jacob Cohen, científico jefe de NASA Ames, así como de nuestros mentores iLEAD, Kathleen Fredette, directora de iniciativas STEAM, y Shawna Melville, especialista del programa STEAM.