I nästan 20 år, den internationella rymdstationen (ISS) har fungerat som ett unikt laboratorium för tusentals forskare, studenter, och startups runt om i världen, som har kommit åt stationens mikrogravitationsmiljö för att testa hur att vara i rymden påverkar allt från cancerceller och mänskliga vävnader till zucchini och kornfrön – för att inte tala om en mängd levande organismer inklusive plattmaskar, myror, geckos, och bobtail bläckfiskar.

Verkligen, ISS "har fungerat som en bastion för internationellt samarbete och en unik testbädd för mikrogravitationsforskning, " skriver MIT-ingenjörer i ett dokument som de presenterade den 8 mars på IEEE Aerospace Conference i Montana. Men ISS kommer så småningom att pensioneras i sin nuvarande form. NASA förbereder sig för att flytta fokus för sina mänskliga rymdflygsaktiviteter till Månen, och de internationella partnerna som hanterar ISS diskuterar hur man ska övergå från den nuvarande operativa modellen.

När NASA undersöker alternativen för kommersiella enheter att driva forskningsplattformar i omloppsbana runt jorden, och medan andra offentliga och privata enheter överväger alternativa konstruktioner för mikrogravitationsanläggningar, MIT-teamet säger att det är viktigt att hålla överkomlig tillgång till sådana anläggningar i spetsen för dessa diskussioner. I deras tidning, forskarna hävdar att forskare från vilket land som helst borde kunna delta i mikrogravitationsforskning.

Mot det målet, teamet har utvecklat ett verktyg för att utvärdera tillgängligheten för olika "styrningsmodeller, "såsom anläggningar som kontrolleras av mestadels regeringar eller privata enheter, eller en blandning av båda.

MIT News kollade in med forskarna om framtiden för mikrogravitationsforskning och hur öppenhet kan driva innovation och samarbete i rymden. Christine Joseph är doktorand vid MIT:s avdelning för flygteknik och astronautik och teknologi- och politikprogrammet. Danielle Wood är Benesse Corporation Career Development Assistant Professor of Research in Education inom MIT:s program i mediekonst och vetenskap och gemensamt utsedd vid Institutionen för flyg- och astronautik. Hon är också grundare av Space Enabled Research Group inom MIT Media Lab, vars uppdrag är att främja rättvisa i jordens komplexa system med hjälp av design som möjliggörs av rymden.

F:Varför är överkomlig tillgång viktigt, särskilt för rymdbaserad mikrogravitationsforskning?

Wood:Deltagande i rymdbaserad mikrogravitationsforskning borde vara en möjlighet öppen för forskare från alla länder eftersom rymden är en global allmänning som inte tillhör en enda nation. Som det står i Yttre rymdfördraget, ratificerat av över 100 länder, "Utforskningen och användningen av yttre rymden ... ska utföras till förmån för och i alla länders intresse ... och ska vara hela mänsklighetens provins."

Studier i mikrogravitationsmiljön ger ny kunskap om människokroppen, växter, djur, material, fysik, tillverkning, och mediciner. Denna kunskap kan bidra till hållbar utveckling när den översätts till jordbaserade applikationer, till exempel när kunskap om astronauters träningsrutiner informerar om återhämtningsprocedurer för patienter som står inför långa perioder av sängläge, eller när experiment om förbränningsfysik ger resultat som kan förbättra brandsäkerheten på jorden.

När en större mängd forskare från hela världen deltar i mikrogravitationsforskning, vetenskapssamfundet drar nytta av det bredare utbudet av forskningsresultat. Deltagande i mikrogravitationsforskning hjälper också länder som ännu inte har erfarenhet av rymden att bygga upp lokal förmåga att designa och driva rymdbaserade experiment.

F:Hur utvärderar ditt nya verktyg tillgängligheten till mikrogravitationsforskningsanläggningar?

Joseph:Vi föreslår att tillgänglighet kan mätas med hjälp av måtten ekonomisk och administrativ öppenhet. Ekonomisk öppenhet baseras på de finansiella kostnader som forskare betalar för att utföra alla aktiviteter som är involverade i att genomföra ett mikrogravitationsforskningsprojekt. Detta inkluderar kostnaderna för att designa ett experiment, konstruera den för att vara säker och funktionell, skjuter upp den till rymden, tillgång till en anläggning som ger miljökontroll, data och kraft, driva experimentet, och eventuellt återlämna den till jorden.

Med administrativ öppenhet avses den typ av portvakt som direkt och indirekt avgör vem som kan delta. Till exempel, idag påverkar administrativa förfaranden åtkomsten beroende på vilken nationalitet eller typ av organisation användaren kommer ifrån och vilken typ av mikrogravitationsaktivitet de söker. Vi kartlägger framtida forskningsanläggningar för mikrogravitation och deras förvaltningspolicy längs dessa dimensioner av ekonomisk och administrativ öppenhet. Genom att använda dessa två mätvärden, vi kan betygsätta den övergripande tillgängligheten för en framtida marknadsplats för forskning om mikrogravitation.

Wood:Vårt mål är att uppmuntra en dialog om värdet av att ge tillgång till denna unika forskningsmiljö. Många intressenter – regeringar, företag, internationella organisationer – kan påverka reglerna som avgör vem som skickar forskning om mikrogravitation till rymden efter att den internationella rymdstationen har gått i pension. Än så länge, världen har inte upplevt en marknad för mikrogravitationsforskning som helt drivs av kommersiella krafter med priser fastställda av en fri marknad, eftersom regeringar har subventionerat kostnaderna för tillgång till forskning som en offentlig tjänst. Detta arbete belyser behovet av att utvärdera framtida policy- och kommersiella förslag baserat på behoven hos dem som har minst tillgång till och erfarenhet av mikrogravitationsforskning idag.

F:Vilken typ av anläggning eller struktur har du hittat, genom ditt verktyg, kan ge den mest prisvärda tillgången till mikrogravitationsforskning, och vad kommer det att krävas för att lansera en sådan modell?

Joseph:Även om det inte är idealiskt, vår nuvarande struktur har utvecklats till att bli förvånansvärt tillgänglig. Förmedlare som FN:s kontor för yttre rymdfrågor hjälper till att förmedla tillgång för framväxande rymdnationer genom att arbeta med några av de "portvakt"-rymdorganisationer som byggde ISS. Kommersiella företag har också börjat bygga och driva sina egna moduler kopplade till ISS som nästan alla användare kan köpa tillgång till. ISS har blivit detta intressanta konglomerat av offentliga, privat, kommersiell, och internationella enheter. Än så länge, inget av de andra förslagen för rymdstationer i låg omloppsbana om jorden (upp till cirka 2, 000 kilometer från jordens yta) är tillräckligt mogna för att avgöra om de kommer att ha en liknande tillgänglighetsnivå som den nuvarande miljön.

Dock, vi kan alltid göra bättre. Att bygga ISS var det enskilt största och dyraste byggprojektet i mänsklighetens historia och det innebar ansträngningar från många länder. Det finns många lärdomar att dra från utvecklingen av ISS när det gäller tekniska och policymodeller. Vi måste också ta hänsyn till förväntningarna hos de kommersiella företagen som kommer att delta i den framväxande kommersiella rymdekonomin i låg omloppsbana om jorden.

De "rymden i rymden" som vi verkar i utvecklas dramatiskt. Det är inte för tidigt att undersöka hur politik och investeringsbeslut kommer att forma tillgängligheten för mikrogravitationsforskning bortom den internationella rymdstationen. Att tänka på tillgänglighet nu är viktigt för att säkerställa att mikrogravitationsforskning förblir hela mänsklighetens provins.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.