Läkemedelsbärande nanopartiklar, en alldriven bioreaktor, en mikrogravitetsplattform och en mängd "organ på ett chip" kommer att göra resan till den internationella rymdstationen onsdag morgon (1 maj) på SpaceX: s Dragon rymdskepp.
Besättningen på den internationella rymdstationen är upptagen med att packa upp de ton last som transporteras av Northrop Grummans Cygnus-rymdskepp förra veckan, och de förbereder sig för att hämta ett andra drag. Den här, på draken, kommer att ge mer än 3,270 kg. (1 691 kg) vetenskaplig nyttolast bland de andra besättningsverktygen och förnödenheterna. När den lämnar kommer Dragon-rymdskeppet att bära 2 269 pund. (1 029 kg) experiment tillbaka till jorden för analys, sa NASA-tjänstemän under en nyhetskonferens den 22 april.
Lastutskottet, på SpaceXs Falcon 9-raket, är inställt på klockan 03:59 EDT (0759 GMT) på tisdag från Cape Canaveral Air Force Station i Florida. Du kan se lanseringen live online här på Space.com, med tillstånd av NASA.
"För den här lanseringen finns det en stor tonvikt på livsvetenskapsundersökningar som kommer ombord på Dragon-rymdskeppet," sa Marc Giulianotti, en forskare med rymdstationens amerikanska nationella laboratorium, under konferensen. "Vi har en unik blandning av partners på detta uppdrag, från ett Fortune 500-biofarmaceutiskt företag till innovativa startups och akademiska institutioner."
Mekaniska och kemiska system genererar för närvarande syre och vatten och tar bort koldioxid på rymdstationen, men en dag kan organiskt liv också spela en roll. Ett nytt experiment som går till stationen på Dragon, Photobioreactor, kommer att testa odlingen av mikroalger till en dag som både mat och en syrekälla.
För detta experiment kommer cirka 650 ml alger i vätska att andas koldioxid tillhandahållen av astronauter, som också ibland kommer att tillsätta näringsämnen. Så småningom kommer astronauterna att extrahera några alger från enheten för att skicka tillbaka till Jorden för analys.
Detta test kommer inte att se alger komma till besättningen middagar tallrikar, sa forskare under nyhetskonferensen. Men en process som används för att torka och förbereda alger på jorden, om den är anpassad för rymden, kan en dag göra alger till en välsmakande behandling för astronauter.
Precis som alger en dag kan köra ut koldioxid ur rymdstationens ekosystem i miniatyr, lagras biomassa på jorden och släpper ut koldioxid i massiv skala. Ett nytt verktyg som kallas Orbiting Carbon Observatory-3 (OCO-3), som kommer att fästas på utsidan av rymdstationen, kommer att mäta atmosfärisk koldioxid och kartlägga källor och sänkor i gasen.
Dragon kommer också att ta med en anläggning på banan som heter Hermes som kommer att kunna köra fyra experiment i taget i timmar, dagar eller månader med videoåterkoppling, enligt ett uttalande från NASA. Hermes kommer att kunna rymma utredningar om asteroid- och kometbildning, påverkningsdynamik och planetutveckling, säger forskare i uttalandet.
Fyra experiment på väg till rymdstationen fokuserar på vävnadschips: små enheter som odlar mänskliga celler i en 3D-matris, vilket gör att astronauter kan övervaka simulerade organers reaktioner i rymden.
"Det här är bioingenjörerade, miniatyrenheter som är ungefär lika stora som en USB-nyckel, och de återskapar strukturen och funktionen hos mänskliga organ och vävnader på ett väldigt livligt sätt," Lucie Low, forskare vid National Institute of Health , sade under presskonferensen. "De är i huvudsak verktyg som kan hjälpa oss att modellera olika sjukdomar och testa säkerheten och effektiviteten hos olika läkemedel på ett mycket realistiskt sätt utan att testa dessa läkemedel på människor och djur."
Forskare samarbetade med NASA för att anpassa vävnadsflis som ska användas i rymden, och denna uppsättning kommer att se ett lung- och benmärgschip, ett brosk- och benchip, ett chip som simulerar blod-hjärnbarriären och ett som odlar njurceller.
Medan mjukpappstekniken förbättras för användning på jorden är rymdstationen en särskilt bra plats för denna typ av forskning: "Microgravity orsakar förändringar i människors hälsa och fysiologi som ser mycket ut som de som är förknippade med olika typer av åldrande, "sade Low." Du ser saker som ben- och muskelmassa, förändringar i det kardiovaskulära systemet, förändringar i immunsystemet.
"Och vi kan faktiskt använda denna typ av accelererad åldrande miljö för att hjälpa till att studera sjukdomar i mikrogravitet på bara några veckor som faktiskt kan ta år att studera på jorden eller till och med bli något som kan ses kliniskt," tillade hon.
Denna fraktleverans kommer också att innehålla den senaste etappen i de studentdesignade Genes in Space-uppdraget, Genes i Space-6, som kommer att spåra hur jäst-DNA bryts med Genredigering av CRISPR-Cas9 reparerar och muterar i rymden. En annan operation, av läkemedelsföretaget AstraZeneca, kommer att öva på att tillverka nanopartiklar som en dag kan tillåta riktad läkemedelsleverans.
NASA förutser en upptäckt i vetenskap som görs på stationen, nu när astronauten Christina Koch har fått i uppdrag att stanna på rymdstationen för nästan ett år, vilket ökar varaktigheten att det kommer fyra NASA-besättningsmedlemmar ombord.
"Den ytterligare fjärde besättningsmedlemmen fördubblar effektivt den tid vi kan ägna oss åt forskning," sade Jennifer Buckley, forskare på programmet International Space Station, under nyhetskonferensen.
- Gener i rymdstudent experimenterar astronaut DNA
- Astronauter identifierar mysteriummikrober i rymden för första gången
- Att göra saker i rymden: Tillverkning utanför jorden är precis igång
