BOREALIS è una missione CubeSat 6U, finanziata dall'Agenzia Spaziale Italiana nell'ambito del programma ALCOR e realizzata in collaborazione tra l'Università di Bologna, la Scuola di Ingegneria Aerospaziale della Sapienza Università di Roma e Kayser Italia Srl. La missione si propone di esplorare gli effetti combinati della microgravità e delle radiazioni ionizzanti sulla crescita e l'evoluzione di biofilm microbici geneticamente modificati, impiegando una tecnologia lab-on-chip appositamente sviluppata per il monitoraggio in tempo reale degli esperimenti. Attraverso l'uso combinato della microscopia a fluorescenza, la missione fornirà dati inediti sulla dinamica dei biofilm, sulle interazioni cellulari in ambiente spaziale e sull'efficacia di strategie di radioprotezione. Queste includono sia tecniche di schermatura fisica che un innovativo trattamento farmacologico a base di nanoparticelle di melanina, ispirato a processi biologici naturali.

Per raggiungere questi obiettivi, il CubeSat BOREALIS verrà inizialmente posizionato in orbita terrestre bassa (LEO), dove l'effetto dominante sarà la microgravita grazie alla schermatura parziale fornita dal campo geomagnetico. Successivamente, il satellite sarà trasferito in un'orbita media (MEO) a circa 2000 km di altitudine, consentendo un'analisi approfondita degli effetti dell'esposizione a livelli più elevati di radiazioni ionizzanti. Il satellite sarà pertanto dotato di un sistema di propulsione e di un sistema di determinazione e controllo di assetto particolarmente accurato.

Oltre agli aspetti strettamente biologici, BOREALIS contribuisce significativamente al settore della scienza nucleare, verificando le capacità dei codici di trasporto delle particelle nel prevedere le interazioni degli ioni pesanti con la materia e migliorando le tecniche di progettazione degli schermi radiativi. I risultati ottenuti offriranno preziose indicazioni per ridurre i rischi per la salute degli equipaggi nelle future missioni spaziali, in particolare quelle destinate alla Luna e a Marte.