Den 20 februari 2021, Northrop Grumman kommer att skjuta upp sin Cygnus-lastrymdfarkost ombord på en Antares-raket för att leverera flera ton last och förnödenheter till den internationella rymdstationen för sitt 15:e återförsörjningsuppdrag (CRS-15). Inkluderat i dessa skrymmande förråd kommer en handfull föremål som inte väger mer än några gram - ett prov av frön, vissa mikroskopiska proteiner, och några små maskar. Ändå är det dessa små organismer som kan ge den största inverkan på detta uppdrag, påverkar framtiden för rymdresor och ger livsförändrande fördelar för de av oss som fortfarande är på jorden.

Tre experiment, sponsrad av NASA:s Biological and Physical Sciences Division, fokusera på mångfalden av rymdbiologi och fysikaliska vetenskaper:

Micro-16

Möt Caenorhabditis elegans, en 1-mm rundmask som delar en gemensam egenskap med människor:muskel. Långa rymdresor utgör en unik utmaning för astronauter:förlust av muskelmassa och styrka. Kan den här lilla masken ge ledtrådar om hur man kan minska denna risk? Micro-16-projektet kommer att använda denna rundmask för att se om minskat uttryck av muskelprotein är associerat med minskad styrka. Forskargruppen utvecklade en ny enhet som kommer att mäta muskelstyrka över flera generationer av maskar som kommer att födas och födas upp på rymdstationen.

Fas II Realtidsundersökning av proteinkristalltillväxt

Ett av sätten som forskare utvecklar nya läkemedel för att bekämpa sjukdomar är att använda en process som kallas proteinkristallisering som äger rum när enskilda proteinmolekyler stabiliseras av kristallkontakter. Dessa kristaller kan växa annorlunda under mikrogravitationsförhållanden än de gör på jorden, producerar en kristall av högre kvalitet. Protein Crystal Growth-2 i realtid på rymdstationen är designad för att demonstrera nya metoder för att producera dessa högkvalitativa proteinkristaller. Åtta olika proteiner kommer att inkuberas på speciella odlingsplattor inne i BioServe Space Automated Bioproduct Lab vid exakt kontrollerade temperaturer. Vid olika tidpunkter under inkubationen, plattorna tas bort och placeras på BioServes TS-100-mikroskop för att lokalisera och avbilda eventuella kristaller som bildas. Dessa bilder kommer sedan att användas av experimentets huvudutredare för att designa nästa iteration av proteintillväxtförhållanden.

MISSE-Seed-experimentet

Tänk på vad du kan ha i din nästa sallad:lite sallad, Pac Choi, rädisor, tomater, blomkål, och några paprika. En näringsrik maträtt för dig eller vilken astronaut som helst. Men kan dessa grönsaker växa och frodas i ett utomjordiskt växthus om de utsätts för för mycket strålning? Det är den drivande frågan till MISSE-Seed Experiment:att studera effekterna av långvarig exponering i utrymmet på frön från grödor. I sex månader, Elva frösorter kommer att exponeras för rymdmiljön utanför rymdstationen vid Materials International Space Station Experiment (MISSE) provbärarens Zenith-position. Projektet kommer också att undersöka ett antal passiva provinneslutningskärl för att fastställa vilken typ av lagringsenheter som är optimala för att bevara frön eller andra biologiska prover under exponering för rymdmiljön.

Som Craig Kundrot, divisionsdirektören för Biological and Physical Sciences Division noterade:"Efter att rymdfarkosten Cygnus har levererat sin last, de stora idéerna som kommer att utgå från dessa experiment kommer att hjälpa oss att ge oss den kunskap vi behöver för att bebo månen, Mars och bortom. På samma gång, de kommer att förändra vad vi vet om biologi och fysik på jorden, hjälper oss att hitta nya sätt att föda och förbättra hälsan för världens växande befolkning."