Det 23:e SpaceX uppdraget för återförsörjning av last som genomför vetenskaplig forskning och teknikdemonstrationer till Internationella rymdstationen planeras att lanseras i slutet av augusti från NASA:s Kennedy Space Center i Florida. Experiment ombord inkluderar en undersökning för att skydda benhälsan med botaniska biprodukter, testar ett sätt att övervaka besättningens ögonhälsa, demonstrerar förbättrad skicklighet hos robotar, utsätta byggmaterial för den hårda miljön i rymden, lindra stress hos växter, och mer.

Höjdpunkterna i nyttolasten på detta återförsörjningsuppdrag inkluderar:

Bygga ben med biprodukter

READI FP utvärderar effekterna av mikrogravitation och rymdstrålning på tillväxt av benvävnad och testar om bioaktiva metaboliter, ämnen som antioxidanter som bildas när mat bryts ner, kan skydda ben under rymdfärd. De testade metaboliterna kommer från vegetabiliska extrakt som genereras som restprodukter vid vinproduktion.

Att skydda besättningsmedlemmars hälsa från effekterna av mikrogravitation är avgörande för framgången för framtida långvariga rymduppdrag. Denna studie kan förbättra förståelsen för de fysiska förändringarna som orsakar benförlust och identifiera potentiella motåtgärder. Denna insikt kan också bidra till att förebygga och behandla benförlust på jorden, särskilt hos postmenopausala kvinnor. Att köpa metaboliter från material som annars skulle bli avfall är en ytterligare fördel.

Håller ett öga på ögonen

Retinal Diagnostics testar om en liten, ljusbaserad enhet kan ta bilder av astronauters näthinnor för att dokumentera utvecklingen av synproblem som kallas Space-Associated Neuro-Ocular Syndrome (SANS). Enheten använder en kommersiellt tillgänglig lins som är godkänd för rutinmässig klinisk användning och är lätt, mobil, och icke-invasiv. Videor och bilder kan nedlänkas för att testa och träna modeller för att upptäcka vanliga tecken på SANS hos astronauter. Undersökningen sponsras av ESA (European Space Agency) med German Aerospace Center (DLR) Institute of Space Medicine och European Astronaut Center (EAC).

"SANS finns hos över två tredjedelar av astronauterna och tros vara associerat med långvarig (30 dagar eller längre) exponering för mikrogravitation, " sade chefsutredaren Juergen Drescher på DLR. "För närvarande, Synproblem som kan uppstå från SANS mildras genom att ge besättningsmedlemmar glasögon eller kontaktlinser. Fleråriga uppdrag till Mars kan förvärra dessa symtom, och det finns ett behov av en mobil enhet för näthinnebilddiagnostik. Medan utvecklad för rymden, denna mobila teknik har potential att tillhandahålla diagnostik i avlägsna och extrema miljöer på jorden till reducerad kostnad. Mobila biomedicinska diagnostiska enheter som dessa kommer sannolikt att dyka upp som både en möjliggörare för människors djupa rymdutforskning och en hållbar modell för hälsovård på jorden."

Robothjälpare

Nanoracks-GITAI Robotic Arm visar mångsidigheten och skickligheten i mikrogravitation hos en robot designad av GITAI Japan Inc. Resultaten kan stödja utvecklingen av robotarbetskraft för att stödja besättningens aktiviteter och uppgifter, samt service, hopsättning, och tillverkningsuppgifter i omloppsbana. Robotstöd kan sänka kostnaderna och förbättra besättningens säkerhet genom att låta robotar ta på sig uppgifter som kan utsätta besättningsmedlemmar för faror. Tekniken har även tillämpningar i extrema och potentiellt farliga miljöer på jorden, inklusive katastrofhjälp, djuphavsutgrävning, och serva kärnkraftverk. Experimentet kommer att genomföras under trycksatt miljö inuti Bishop Airlock, rymdstationens första kommersiella luftsluss.

"Denna teknikdemonstration är för att visa världen att de möjligheter som krävs för automatisering i rymden äntligen är tillgängliga, " sa företagets tekniska chef Toyotaka Kozuki. "Det ger en billig och säkrare källa till arbetskraft i rymden, öppnar dörren till verklig kommersialisering av rymden."

Att sätta material på prov

MISSE-15 NASA är en av en serie MISSE-undersökningar som testar hur rymdmiljön påverkar prestanda och hållbarhet hos specifika material och komponenter. Dessa tester ger insikter som stödjer utvecklingen av bättre material för framtida rymdfarkoster, rymddräkter, planetariska strukturer, och andra komponenter som behövs för rymdutforskning. Att testa material i rymden har potential att påskynda utvecklingen avsevärt. Material som kan stå emot rymden har också potentiella tillämpningar i tuffa miljöer på jorden och för förbättrat strålskydd, bättre solceller, och mer hållbar betong. Alpha Space tillhandahåller MISSE-FF labbet som är värd för dessa undersökningar.

"MISSE-15 inkluderar tester av betong, rymdfarkostmaterial, glasfiberkompositer, tunnfilmssolceller, strålskyddsmaterial, ett mikrooptiskt chip, 3D-tryckta polymerer, och mer, " sade MISSE projektingenjör Ian Karcher. "Dessutom, Tillgången till denna plattform för kommersiell teknisk utveckling bidrar till den pågående kommersialiseringen av rymden och utvecklingen av ny rymdteknik."

Hjälper växter att hantera stress

Växter som odlas under mikrogravitationsförhållanden visar vanligtvis tecken på stress. APEX-08 undersöker betydelsen av föreningar som kallas polyaminer i tälkrasses svar på mikrogravitationsstress. Eftersom uttrycket av generna som är involverade i polyaminmetabolismen förblir detsamma i rymden som på marken, växter verkar inte använda polyaminer för att svara på stress i mikrogravitation. APEX-08 försöker skapa ett sätt för dem att göra det. Resultat kan hjälpa till att identifiera nyckelmål för genteknik av växter som är mer lämpade för mikrogravitation.

"På jorden, polyaminer har visat sig bidra väsentligt till att lindra flera miljöpåfrestningar i växter, " sa chefsutredaren Patrick Masson, professor vid University of Wisconsin-Madison. "Att ändra metabolismen av en polyamin för att mildra stressen av mikrogravitation kan ha en inverkan på vår förmåga att använda växter som nyckelkomponenter i bioregenerativa livsuppehållande system på långvariga rymdutforskningsuppdrag. Det kan också förbättra vår förståelse av de molekylära mekanismerna som tillåta växter att reagera på allmän miljöstress på jorden, med effekter på jordbruket, hortikultur, och skogsbruk."

Lättare läkemedelstillförsel, Girl Scouts skickar vetenskap till rymden

 Faraday Research Facility är en forskningsanläggning för flera ändamål som använder rymdstationens EXPRESS rack. På denna första flygning, anläggningen är värd för ett experiment från Houston Methodist Research Institute och två STEM-samarbeten, inklusive "Making Space for Girls" med Girl Scouts of Citrus Council.

"ProXopS Faraday Research Facility, utvecklat i samarbete med L2 Solutions Inc., är utformad för att fungera på distans och tillhandahålla en kontrollerad miljö för ström, kommando och kontroll, telemetrisvar, och säkerhetsgaranti för mikrogravitationsexperiment, sa Chad Brinkley, VD för ProXopS LLC och L2 Solution Inc. "En extra fördel med anläggningen är att experimenten återgår till marken för utvärdering."

Faraday-NICE testar en implanterbar, Fjärrstyrt läkemedelstillförselsystem som använder förseglade behållare med saltlösning som surrogattestpersoner. Enheten kan utgöra ett alternativ till skrymmande, besvärliga infusionspumpar, en möjlig spelväxlare för långsiktig hantering av kroniska tillstånd på jorden. Potentiella problem med sådana pumpar inkluderar hög infektionsrisk, elektromekaniska fel, och dubbel dosering. NICE är minimalt invasiv, implanterbar, har inga rörliga mekaniska komponenter, och kräver inga katetrar. Fjärrstyrd läkemedelstillförsel kan öka patientens följsamhet, speciellt för barn, äldre, och funktionshindrade personer.

Faraday-Girl Scouts placerar kontrollexperiment med en flickscouttrupp och ger eleverna bilder av samma experiment i rymden. Studierna inkluderar växttillväxt, myrkolonisering, och artemiaräkors livscykel.