A Estação Espacial Internacional (ISS) não é apenas a maior e mais sofisticada instalação de pesquisa orbital já construída, é indiscutivelmente o centro de pesquisa mais importante que temos. Com suas instalações de ponta e ambiente de microgravidade, a ISS é capaz de conduzir experimentos lucrativos que estão levando a avanços na astrobiologia, astronomia, Medicina, biologia, clima espacial e meteorologia, e ciência dos materiais.

Infelizmente, o custo de transportar experimentos de e para a ISS é bastante caro e algo que apenas um punhado de agências espaciais são capazes de fazer atualmente. Para endereçar isto, a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) e a Tiger Corporation firmaram uma parceria em 2018 para criar um novo tipo de contêiner que reduziria o custo de devolução de amostras à Terra. Com o sucesso de seu design inicial, JAXA e Tiger estão procurando criar uma versão reutilizável que permitirá devoluções regulares de amostras do ISS.

Fundada em 1923, Tiger é uma empresa internacional com sede em Osaka, Japão, especializada em isolamento a vácuo e tecnologias relacionadas. Esta tecnologia, que a empresa tem usado por décadas para criar garrafas de água isoladas, também tem aplicações para exploração espacial. Nos últimos anos, A JAXA começou a investigar a tecnologia para criar recipientes de armazenamento que pudessem manter as amostras experimentais resfriadas durante seu retorno à Terra.

Em setembro de 2018, JAXA lançou a missão Kounotori 7 (HTV-7), o sétimo vôo do Veículo de Transferência H-II (HTV). Ao transportar suprimentos para a ISS, A JAXA decidiu usar este vôo para validar um novo método para transportar amostras de cristais de proteína (que faziam parte de um experimento de crescimento conduzido dentro do Kibo Laboratory Module do Japão) de volta da ISS.

Consistia em um recipiente de amostra especial (NPL-A100) co-desenvolvido por JAXA e Tiger que foi colocado dentro da Cápsula de Reentrada Pequena HTV (HSRC). Como a cápsula de reentrada era muito pequena para depender de um sistema de resfriamento elétrico, JAXA e Tiger precisavam de um recipiente de amostra que dependesse de métodos de "isolamento passivo" para manter seu conteúdo em temperaturas estáveis.

No fim, eles usaram a mesma tecnologia em que a Tiger confia para criar garrafas térmicas de aço inoxidável para desenvolver uma parede dupla, recipiente isolado a vácuo que pesava cerca de 9,7 kg (21,4 lb). Como Keiji Nakai, que é o gerente do Grupo de Desenvolvimento de Produto (3ª seção) na Tiger, explicado a Universo Hoje via email, o contêiner precisava atender a alguns requisitos muito rígidos:

"A parede dupla, recipiente de vácuo para esta missão teve que manter a temperatura dentro do recipiente em 4 graus Celsius ± 2 graus Celsius (39,2 ° F ± 3,6 ° F) ao longo de quatro ou mais dias e proteger o recipiente do enorme impacto de 40G ao pousar em o oceano ao retornar à Terra. "

Uma série de compressas frias também foram incluídas na cápsula para garantir que a temperatura do recipiente permanecesse estável. A missão foi um sucesso e representou um marco importante para a JAXA, que anteriormente não tinha a opção de recuperar materiais do ISS de forma independente. Como muitas agências espaciais que participam da ISS, A JAXA dependia da Roscosmos e da NASA para fornecer serviços de transporte.

A próxima etapa da colaboração JAXA-Tiger envolve a criação de um mais leve, e um recipiente mais durável que pode manter as amostras estáveis ​​em temperaturas mais baixas e por mais tempo. Mas o requisito mais rigoroso é que seja durável o suficiente para ser usado mais de uma vez. Disseram os representantes da Tiger, essas e outras especificações foram incluídas no design do contêiner NPS-A100 de segunda geração:

"Reduzimos o peso do contêiner de 9,7 kg (21,4 lb) para quase 3 kg (6,6 lb), ao mesmo tempo que o tornamos mais compacto. Com a adição de bolsas de gelo, manterá temperaturas dentro de 20 graus Celsius ± 2 graus Celsius (68 ° F ± 3,6 ° F) por pelo menos doze dias, desde o momento em que a cápsula de reentrada deixa a ISS até quando ela pousa de volta na Terra. Também tornamos o contêiner mais durável para que dure pelo menos três anos ou seis missões. "

O NPS-A100 provavelmente será transportado para a ISS como parte da missão comercial de reabastecimento do CRS-22 que está programada para o início de junho e envolverá um SpaceX Crew Dragon transportando suprimentos e experimentos para a ISS. Mais uma vez, a tecnologia do recipiente será usada para retornar cristais de proteína que fazem parte da pesquisa biomédica em andamento no Laboratório Kibo, dentro do Módulo de Experimento Japonês (JEM) da ISS.

Esta pesquisa está levando a avanços no campo da medicina e ao desenvolvimento de novos remédios e curas. Além dos recipientes de amostra, a tecnologia resultante dessa colaboração também tem inúmeras aplicações comerciais e industriais. Isso inclui soluções de transporte para amostras médicas e reagentes que requerem armazenamento sob condições estritas de temperatura.

Também pode levar a novas aplicações de gerenciamento térmico em carros elétricos e híbridos. Mas talvez a aplicação mais interessante seja no desenvolvimento de materiais de construção de próxima geração que podem fornecer altos níveis de isolamento em ambientes extremos - como a Antártica (onde as estações de pesquisa precisam conservar o calor) e até mesmo na Lua e em Marte.

"As aplicações potenciais de nossa tecnologia de isolamento a vácuo são ilimitadas, "afirma Tiger em seu site." Esta tecnologia oferecerá suporte a campos de ponta em todos os setores, ajudando-os a nos conduzir a uma dinâmica, futuro emocionante. "

Atualização:Desde então, foi confirmado que o novo contêiner a vácuo será lançado a bordo de uma espaçonave Crew Dragon em 3 de junho para a ISS, como parte da missão de reabastecimento de carga CRS-22. A Tiger Corporation também planeja lançar uma nova linha de produtos para o mercado dos EUA, que está provisoriamente planejado para setembro.