Flera biovetenskapsexperiment utvecklade vid NASA:s Ames Research Center, i Kaliforniens Silicon Valley är på väg att starta till den internationella rymdstationen på SpaceX:s 13:e kommersiella resupply service -uppdrag för NASA

Detta återförsörjningsuppdrag, som är avsedd att starta tidigast den 15 december från Cape Canaveral Air Force Station i Florida, kommer att genomföra experiment för att undersöka muskelsvinn, växttillväxt med låg gravitation, och mikroorganismerna som bor i rymdstationen. En ny forskningsanläggning som kan hjälpa forskare att bättre förstå hur viktiga rymdflygfaktorer, såsom mikrogravitation och rymdstrålning, kan påverka människors hälsa under långa prospekteringsresor, och avslöjar några av livets grundläggande funktioner här på jorden, är också förpackad i Dragon -kapseln.

Det här är fyra till synes distinkta experiment, men alla med det gemensamma målet att flytta människor längre in i solsystemet än vi någonsin varit tidigare.

Ett helt nytt verktyg för biologi i rymden-biokultursystemet

Livet fungerar annorlunda i rymden, och biologer kan lära sig mycket om hur detta påverkar människors hälsa genom att studera celler som odlas i mikrogravitationsmiljön, eller "viktlöshet, "av den internationella rymdstationen. Biokultursystemet är en ny forskningsanläggning för det kretsande laboratoriet som låter forskare utföra långsiktiga cellbiologiska studier, på ett brett spektrum av ämnen och olika cell- och vävnadstyper. Denna nya hårdvara möjliggör fjärrövervakning i realtid av cellkulturer, och bättre kontroll över förhållandena under vilka de växer.

Det första uppdraget att använda det, kallad Cell Science Validation, kommer att testa systemets komplexa teknik och livsstödsfunktioner fullt ut, för att se till att den kan fungera korrekt i mikrogravitation och framgångsrikt växa en mängd olika celler, som ben- och hjärtceller i detta experiment, på rymdstationen. När den första valideringen är klar, anläggningen kommer att vara tillgänglig för användning av det breda vetenskapliga samfundet för spännande, ny avancerad forskning, från grundläggande cellbiologi, till upptäckt av läkemedel, mikrobiologi, och vävnadsteknik.

En ny enhet för att bekämpa muskelförlust-gnagarforskning-6

Muskelsvind är ett vanligt problem för patienter som upplever långvarig immobilisering, skador, cancer eller åldrande. Muskelatrofi händer också för astronauter i mikrogravitation. Rodent Research-6-studien kommer att utvärdera en ny läkemedelsleveransanordning för administrering av kontinuerliga, låga doser, vilket kan hjälpa till att motverka muskelsvinn och förhindra behovet av daglig eller frekvent läkemedelsadministration. En liten kapsel, implanterad under huden, ger en konstant, låg dos av läkemedlet via ett silikonmembran, med kanaler så smala som 1/50, 000 bredden på ett människohår. Lågdosleveransen kan också hjälpa till att undvika de kända biverkningarna av att ta höga doser på lång sikt. Drogen, kallas formoterol, är en vanlig behandling vid astmainhalatorer och för andra lungsjukdomar. Det slappnar av muskler som är ansvariga för att dra åt en patients luftvägar. Rodent Research-6 kommer att titta på hur effektivt det kan motverka muskelsvinn när det släpps av en liten, men potentiellt kraftfull enhet.

Ta reda på hur växter känner gravitation - växt gravitation Perception

Vi tenderar att ta gravitationen för givet, men växter gör det aldrig. De svarar ständigt på tyngdkraften, använder den för att skicka skott upp och rötter ner, och för att bestämma deras övergripande form. Plant Gravity Perception -uppdraget syftar till att upptäcka den lägsta tyngdkraften som en plantplanta kan uppfatta. Arbetar i rymdstationens mikrogravitationsmiljö, experimentet kommer att använda ett centrifugsystem för att simulera ett antal tyngdkraftsnivåer. Videodata av växternas svar kommer att fångas, hjälper till att avslöja om det finns en tröskelnivå som de behöver för att känna gravitation, svara, och trivs. Att förstå hur detta fungerar kan hjälpa forskare att utveckla växter som är väl anpassade för tillväxt vid långvariga rymduppdrag, eller att vara hårdare för jordbruksändamål på jorden.

Spårningsmikrober på rymdstationen-Mikrobiell spårning-2

Microbial Tracking-2 är ett experiment som sträcker sig över många månader som spårar populationerna av mikrober som delar den internationella rymdstationen med astronauterna. Det här är samma typer av mikroorganismer som vi har på jorden, som skulle ha kommit från början på last som levererar rymdstationen eller på astronauter under besättningsbyten. För att katalogisera och karakterisera potentiella sjukdomsframkallande mikrober ombord på rymdstationen, forskare måste först veta vilken typ av mikroorganismer som redan finns på stationen. Prover samlas in från astronauternas kroppar innan, under och efter flygning. Miljöprover tas också från yt- och luftplatser runt stationen. Proverna analyseras för att identifiera de typer av mikrober som potentiellt kan hittas, och för att se om det finns typer som kan påverka människors hälsa. Interaktioner mellan mikroberna studeras, liksom utvecklingen av mikrobiella samhällen.

Flera SpaceX -uppdrag har redan levererat kit för mikrobiell provtagning och tagit tillbaka tidigare prover till jorden för att analyseras av forskare. Genom att ta flera prover över tiden, forskare kan se hur den mikrobiella befolkningen förändras på rymdstationen. Resultaten från denna forskning kan hjälpa till att avgöra hur mikroorganismer påverkar både besättningens hälsa och rymdfarkostens prestanda. Med denna kunskap, NASA kan utveckla sätt att minimera påverkan från mikroorganismer under långvariga rymduppdrag med mänskliga upptäcktsresande.