Astronauter kommer snart att ha nya experiment att utföra relaterade till nödnavigering, DNA-sekvensering och ultrakall atomforskning när forskningen anländer till den internationella rymdstationen efter måndagens uppskjutning av en Orbital ATK Cygnus rymdfarkost kl. 04:44 EDT (01:44 PDT).

Cygnus lyfte av på en Antares 230-raket från NASA:s Wallops Flight Facility i Virginia på Orbital ATK:s ​​nionde lastuppdrag under NASA:s kontrakt för kommersiella återförsörjningstjänster. Rymdfarkosten bär cirka 7, 400 pund forskningsutrustning, last och förnödenheter som kommer att stödja dussintals av de mer än 250 undersökningar som pågår på rymdstationen. NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, är involverad i fyra föremål som flyger ombord på rymdfarkosten:tre jordobserverande CubeSats och en experimentell fysikanläggning.

NASA-astronauterna Scott Tingle och Ricky Arnold kommer att använda rymdstationens robotarm för att fånga Cygnus när den anländer till rymdstationen på torsdag, 24 maj. Direktsändning av mötet och fångst kommer att sändas på NASA Television och byråns webbplats med början klockan 03:45 EDT. Installationstäckningen är inställd att börja kl. 07.30.

I lasten i det trycksatta området Cygnus ingår en århundraden gammal metod för himmelsk navigering. Sextant Navigation-undersökningen kommer att undersöka användningen av en handhållen sextant för nödnavigering på uppdrag i djupt utrymme när människor vill resa längre från jorden. Möjligheten att se vinklar mellan månen eller planeter och stjärnor erbjuder besättningar ett annat alternativ för att hitta hem om kommunikationer och huvuddatorer äventyras.

Övervakning av besättningens hälsa och rymdstationens biologiska miljö, och förstå långsiktiga effekter av rymdresor på båda, är avgörande för NASA:s planer på lång varaktighet, djupa rymdutforskning. Studien Biomolecule Extraction and Sequencing Technology (BEST) är byråns nästa steg mot att utveckla DNA-sekvenseringsteknologier i rymden som kan identifiera mikrobiella organismer som lever på rymdstationen och förstå hur människors DNA, växter och mikrober påverkas av mikrogravitation. BEST kommer att använda en process som sekvenserar DNA direkt från ett prov, med minimal förberedelse, snarare än att använda den traditionella tekniken att odla en kultur från provet.

Inom modern fysik, det nya Cold Atom Lab (CAL) på Cygnus kan hjälpa till att svara på några stora frågor. CAL skapar en temperatur 10 miljarder gånger kallare än vakuumet i rymden, använder sedan lasrar och magnetiska krafter för att bromsa atomerna tills de nästan är orörliga. I rymdstationens mikrogravitationsmiljö, CAL kan observera dessa ultrakalla atomer mycket längre än vad som är möjligt på jorden. Resultaten av denna forskning kan leda till ett antal förbättrade tekniker, inklusive sensorer, kvantdatorer och atomur som används vid rymdfarkostnavigering.

Cold Atom Laboratory designades och byggdes på JPL. Det sponsras av det internationella rymdstationsprogrammet vid NASA:s Johnson Space Center i Houston, och Space Life and Physical Sciences Research and Applications (SLPSRA)-avdelningen av NASA:s Human Exploration and Operations Mission Directorate vid NASA:s högkvarter i Washington.

Cygnus -fordonet hade också tre CubeSats som testar ny teknik för jordobservationer. RainCube – förkortning för "a Radar in a CubeSat" – är ett miniatyriserat radarinstrument som studerar nederbörd, och det första aktiva radarinstrumentet som ska flygas på en CubeSat; CubeRRT, valideringsuppdraget CubeSat Radiometer Radio Frequency Interference Technology, kommer att testa en teknik för att minska radiofrekvensstörningar (RFI), ett växande problem för rymdbaserade instrument som används för att studera saker som markfuktighet, meteorologi, klimat och andra jordegenskaper; TEMPEST-D (Temporal Experiment for Storms and Tropical Systems Demonstration) kommer att validera en miniatyriserad radiometerteknik som kan göra det möjligt att använda flottor av CubeSats för att studera stormar, och tillhandahålla data till marken över kortare tidsintervall än vad som är möjligt med stora, enskilda satelliter.

Cygnus är planerad att lämna stationen i juli med flera ton skräp och brinna upp under återinträde i jordens atmosfär, över Stilla havet. Fordonet är uppkallat efter James "J.R." Thompson, ledande inom flygindustrin.