LEIA sarà consegnato sulla superficie lunare attraverso l’iniziativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) della NASA.

Dopo l’arrivo sulla Luna, il team LEIA monitorerà a distanza la salute dei lieviti mentre cresceranno all’interno dello strumento che sarà, a sua volta, collegato a un lander lunare. L’esperimento sarà probabilmente completato entro 10 giorni terrestri o meno. I lieviti sono organismi unicellulari, appartenenti al regno dei funghi.

LEIA aiuterà gli scienziati a capire come l’ambiente lunare, in particolare le radiazioni e la gravità ridotta, influenzano le nostre cellule e aiuterà la NASA a sviluppare strategie per proteggere gli astronauti e mitigare gli effetti delle radiazioni spaziali.

Una storia alle spalle

LEIA si basa sui recenti studi biologici condotti nello spazio da team scientifici e ingegneristici presso l’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California.
Le lezioni apprese finora hanno contribuito alla progettazione e sviluppo dei nuovi strumenti, al modo con cui i campioni biologici verranno preparati e conservati e al modo con cui verrà eseguito l’esperimento sulla superficie lunare.

Dal 2006, l'Ames ha sviluppato e lanciato una serie di missioni biologiche utilizzando i CubeSat. Il più recente di questi piccoli satelliti, BioSentinel della NASA, è stato lanciato nello spazio profondo nel 2022 a bordo di Artemis I e continua a caratterizzare l’ambiente radioattivo nella sua orbita attorno al Sole.


Dal lievito al DNA umano

Gli scienziati della NASA hanno selezionato il lievito per LEIA perché il suo DNA ha molto in comune con il nostro, spiega il comunicato, compreso il modo in cui le cellule lavorano per riparare i danni al DNA causati dalle radiazioni. Una varietà di tipi o ceppi di lievito, ciascuno con un patrimonio genetico unico, farà parte dell’esperimento. Questa varietà consentirà agli scienziati di comprendere meglio quali geni e processi cellulari svolgono il ruolo più importante nella risposta del lievito alle radiazioni.

LEIA includerà anche i due ceppi di lievito trasportati a bordo di BioSentinel. Un ceppo è simile al lievito utilizzato per produrre birra e pane, mentre l'altro è stato selezionato perché ha difficoltà a riparare il proprio DNA. I dati raccolti da LEIA su questi due ceppi verranno confrontati con i risultati ottenuti dal CubeSat.

LEIA studierà inoltre ceppi di lievito che aiutano a identificare processi cellulari importanti nella risposta allo stress da radiazioni e ceppi con geni modificati per aumentare la resistenza alle radiazioni. Inoltre, l’esperimento di LEIA include ceppi del progetto BioNutrients della NASA, che sta testando l’uso di microrganismi per produrre su richiesta nutrienti vitali come gli antiossidanti.

Gli strumenti di LEIA

 L'esperimento utilizzerà tre strumenti.

BioSensor è costituito da 16 schede microfluidiche ospitanti cellule di lievito secco in minuscoli compartimenti.
Quando LEIA arriverà sulla Luna, gli scienziati della NASA ordineranno a BioSensor di rilasciare un liquido con sostanze nutritive che farà crescere il lievito. Lo strumento, misurerà quindi, la crescita e l'attività metabolica del lievito utilizzando un sistema di rilevamento LED a tre colori e un colorante che fornisce una lettura dell'attività delle cellule di lievito. I cambiamenti nell’attività cellulare indicheranno i danni da radiazioni.

Gli altri due strumenti di LEIA sono rilevatori di radiazioni che misureranno l’esposizione alle radiazioni del lievito e raccoglieranno misurazioni dettagliate sulla superficie lunare, un importante contributo alla valutazione del rischio per le future missioni con equipaggio. L'Airborne Radiological Enhanced-sensor System (ARES)  è un rilevatore di particelle cariche. Il Miniature Fast Neutron Detector (Mini-FND) rileva particelle neutre, chiamate neutroni.

L'allunaggio di LEIA è previsto nella regione del Polo Sud della Luna nel 2026.