Aún quedan meses para la primera misión tripulada del programa Artemis. Sin embargo, Artemis-1, la primera misión de este programa cuyo lanzamiento está previsto para el 29 de agosto, partirá con vida a bordo. Será el primer experimento en su clase y pondrá células de levadura en órbita heliocéntrica para estudiar los efectos de la radiación.

Más allá de nuestra órbita. El experimento BioSentinel será una de las 10 misiones secundarias que partirá junto a la cápsula Orión, a bordo de un cohete SLS (Space Launch System) en el contexto de la misión Artemis 1, el lanzamiento inaugural del muy esperado programa Artemis. Este programa tiene como objetivo principal devolver al ser humano a la Luna, donde tendrá que enfrentarse con un problema de considerable magnitud: la radiación solar.

Precisamente analizar el impacto de la radiación solar en los organismos vivos es el objetivo de BioSentinel. La misión consiste en enviar al espacio en un minisatélite (cubesat) de unos 12 kg una serie de muestras de células de levadura (Saccharomyces cerevisiae), un hongo unicelular de gran valor culinario que también guarda otra valiosa cualidad: Un ADN con algunas similitudes al nuestro.

El cubesat de BioSentinel se separará de la segunda etapa en camino hacia la Luna. BioSentinel sobrevolará nuestro satélite para pasar a una orbita heliocéntrica semejante a la que la Tierra realiza alrededor del Sol, lejos de la protección del campo geomagnético. Ahí, y tras una comprobación inicial, comenzará el proceso para rehidratar las muestras de levadura y el experimento en sí mismo.

Los efectos de la radiación espacial. BioSentinel analizará los efectos de la radiación en las células de levadura. La radiación en el espacio interplanetario se produce por átomos que viajan a enormes velocidades. Los átomos, viajando a velocidades cercanas a la de la luz pierden sus electrones, quedando tan solo sus núcleos.

Los astronautas que abandonan la protección del campo magnético de la Tierra se verán sometidos a esta peligrosa radiación ionizante, capaz de dañar nuestro ADN como una bala disparada contra una cadena.

Aquí es donde entran en juego las semejanzas entre el ADN de la levadura y el humano. La doble cadena del ADN de la levadura puede ser dañada por esta radiación igual que la humana, la ruptura de cadena doble (double strand breaks o DSBs) se produce al exponerse el ADN a partículas cargadas de energía como la radiación especial. A menudo son reparadas sin mayor consecuencia dentro de la célula, mecanismo este de reparación que también comparten células humanas y levadura. En otras ocasiones estas lesiones pueden derivar en complicaciones.

Levadura modificada genéticamente. La sonda BioSentinel portará 16 muestras de dos variantes de la levadura Saccharomyces cerevisiae. La primera variante será la “salvaje”, que servirá como control; mientras que la segunda contará con un gen alterado para dañar su mecanismo de reparación genética, por lo que acumulará previsiblemente más daños como consecuencia de la radiación.

Las muestras irán activándose progresivamente de dos en dos tras el inicio de la misión. La sonda incluye una muestral extraordinaria que será activada en caso de que se detecte un evento de partículas solares (SPE), una tormenta de radiación que supondría un riesgo agravado para astronautas y equipamientos electrónicos en el espacio profundo.

Un tercio del estudio. BioSentinel representa solo un tercio de la investigación sobre los efectos de la radiación a nuvel celular. Un experimento semejante se realizará en la Estación Espacial Internacional (ISS). La ISS no se encuentra en el espacio profundo sino en órbita baja. Esto implica que astronautas y equipo están al resguardo del campo geomagnético. El segundo de los experimentos se realizará en este contexto.

El tercer experimento se hará también al amparo del campo magnético de la Tierra pero en condiciones de gravedad terrestres, a diferencia de la microgravedad experimentada en la ISS. Los expertos podrán así tener distintas referencias del impacto de la radiación espacial en las células de levadura y, por extensión, en las nuestras.

Un recorrido paralelo al de Artemis. La historia de la misión BioSentinel ha ido en paralelo a la de Artemis prácticamente durante la última década. La misión fue seleccionada ya en 2013 para acompañar a la cápsula Orión como carga secundaria en la misión SLS (Space Launch System) Exploration Mission-1 (EM- 1), entonces programada para 2019 o 2020.

Diez misiones secudndarias. Entre las misiones secundarias, un total de 10, se encuentran diversos cubesats. Uno de ellos será NEA Scout, que tendrá el objetivo de vigilar asteroides cercanos a la Tierra (NEAs), y utilizará una vela solar como forma de propulsión. Lunar Flashlight utilizará un sistema semejante de propulsión, pero su objetivo será explorar las posibilidades de explotación de recursos in-situ.