Ett miniatyriserat laboratorium inuti orbitalaboratoriet som är ESA:s Columbus-modul, denna 40 cm kub har varit en av dess tysta vetenskapliga triumfer.

Kubik – från ryska för kub – har arbetat ombord på den internationella rymdstationen sedan före Columbus ankomst i februari 2008.

"Kubik är värd för ett brett utbud av livsvetenskapliga experiment i tyngdlöshet med minimalt engagemang av besättningen, " förklarar Jutta Krause från nyttolastutvecklingsteamet. "Forskningsteam förbereder sina experiment och använder sig av befintliga eller specialbyggda 'experimentenheter', som var och en är ungefär lika stor som en låda med fickservetter.

"När en gång hamnat i Kubik av en astronaut, de aktiveras automatiskt via interna elektriska anslutningar, körs autonomt på en programmerad tidslinje tills de slutligen hämtas för återgång till jorden.

"I centrum av den temperaturkontrollerade Kubik finns en centrifug för att simulera gravitation, så dubbla experiment kan köras med en enhet i mikrogravitation plus en jord-gravitationskontroll eller mellanliggande gravitationsnivå – vilket ger forskare insikt i om några resultat de observerar kan vara relaterade till viktlöshet eller någon annan miljöfaktor, såsom rymdstrålning."

Utmaningen för forskare är att miniatyrisera sina experiment för att passa inom gränserna för dessa kompakta enheter, tillägger teammedlem Janine Liedtke:"Vi strävar efter att renovera experimentenheter så mycket som möjligt, så i vissa fall kan team anpassa en tidigare flugen enhet, eller så kan vi skräddarsy nya enheter efter deras behov.

"Varför flyga biologiska prover i viktlöshet? Eftersom vi vet att många biologiska system är delvis gravitationsberoende, så genom att "ta bort" gravitationsforskare kan få bredare insikt i hur de fungerar.

"För att ge en idé, Kubik har under åren varit värd för prover av bakterier, svampar, mänskliga vita blodkroppar och stamceller från benmärg och navelsträngar, plantera plantor, och simmande grodyngel. En väntande nyttolast är utformad för att undersöka hur mikrobiella biofilmer interagerar med stenytor över olika gravitationsnivåer, från viktlöshet till Mars och jordens gravitation."

Experimenttiderna är begränsade eftersom proverna är biologiska – en del av arbetet är att noggrant planera uppdragsscenariot. Även timmarna som behövs för upp- och nedstigningen av experimentenheten till och från Columbus redovisas noggrant, för att säkerställa att de är tillbaka igen inom ett par veckor efter lanseringen, beroende på provernas känslighet.

"Vi har använt Soyuz, och nu SpaceX Dragon, " tillägger Jutta. "Typiskt, när ett fordon åker upp kommer ett annat ner. Detta säkerställer att experiment kan upp- och laddas ner snabbt.

"Ett fixativ läggs ofta till ett experiment när det avslutas, så forskare får undersöka det som det var i mikrogravitation. Dessutom, enheter kan kylas under returresan."

Tolv experiment från ESA och nationella rymdorganisationer har hittills genomförts i Kubik, med ESA som planerar ytterligare sju i slutet av detta decennium. Anläggningen ska uppgraderas med ny elektronik, att erbjuda fler funktioner och hålla den fullt fungerande in i sitt andra decennium.