På måndag kommer en lastleverans till den internationella rymdstationen att transportera gammaldags sextanter, E. colibacteria och lasrar som kommer att skapa en temperatur som är 10 miljarder gånger kallare än rymdvakuumet.
Dessa ovanliga vetenskapliga experiment planeras planeras på måndag morgon (21 maj) klockan 04:39 EDT (0839 GMT) från NASA: s Wallops Flight Facility i Wallops Island, Virginia. De kommer att lanseras på det kommersiella rymdflugtföretaget Orbital ATKs Antares raket, packad i företagets Cygnus-rymdskepp som en del av 7 385 pund. (3 350 kg) vetenskaplig utrustning, livsmedel, kläder och andra förnödenheter för expeditionen 55 rymdstationer besättning.
Detta uppdrag, känt som OA-9, kommer att vara Orbital ATK: s nionde Cygnus-återupptagningsuppdrag till rymdstationen. Orbital ATK syftade ursprungligen till att starta flygningen på söndag (20 maj). Emellertid skjutit företaget upp flygningen till måndag för att möjliggöra tid för extra kontroller före lansering och vänta på bättre startväder.
Rymdskeppet heter S.S. J.R. Thompson efter J.R. Thompson, en sen luftfartsledare och NASA-direktör som arbetade med rymdskeppet Cygnus och hjälpte till att främja mänsklig rymdflyg. [Orbital ATK: s Antares Rocket & Cygnus Explained (Infographic)]
Lanseringen av tidigt på morgonen kommer att synas längs den amerikanska östkusten, och du kan titta på den live online här på Space.com, med tillstånd av NASA TV.
Ombord på hantverket är ett experiment från Cold Atom Laboratory (CAL), en fysikforskningsanläggning där forskare kommer att utforska de lägsta temperaturerna som vi kan nå i ett labb och hur dessa temperaturer påverkar atominteraktioner. Dessa temperaturer är "som en tiondel av en miljard grader över absolut noll", sa Robert Shotwell, CAL-projektledare och ingenjör vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Kalifornien, på en presskonferens den 10 maj.
CAL skickar rymdstationen ett experimentellt fysikpaket som innehåller ett "isbröst" -liknande fack fylt med lasrar och elektronik; interiören kommer att kunna nå en temperatur 10 miljarder gånger kallare än rymdvakuumet, enligt ett uttalande från NASA. Inom detta instrument kommer forskarna att använda laserkylningstekniker och magneter för att bromsa atomer tills de nästan helt är rörliga.
Genom att studera dessa ultrakalla atommoln i mikrogravitetsmiljön ombord på rymdstationen och observera hur dessa atomer samverkar, kunde CAL hjälpa forskare att svara på några av deras mest förbryllande kvantfrågor, sa NASA-tjänstemän.
Detta lastuppdrag kommer också att ha "ICE Cubes", men inte den kyliga sorten du kanske föreställer dig. Dessa kuber, skickade som en del av International Commercial Experiment, eller ICE Cubes Service, är små, modulära behållare ungefär storleken på mikrovågsugnar. Snyggt slitsade in i ett laboratorieställ som en del av en "plug-and-play" -modell. Dessa kuber är anslutna till el- och övervakningssystem och kommer att innehålla ett annat experiment.
Denna tjänst är ett partnerskap mellan Europeiska rymdorganisationen (ESA) och Space Application Services (SpaceAps). ICE Cubes varierar i storlek och är lätta att bygga, installera och ta bort. "Tanken är att ge snabb, direkt och prisvärd tillgång till utrymme för forskning, teknik och utbildning för alla organisationer eller kunder," sade Hilde Stenuit från SpaceAps i uttalandet.
ICE-kuber som skickas i detta uppdrag kommer att innehålla ett experiment som kommer att studera hur olika frön gror och växer under en mängd olika unika rymdförhållanden, ett experiment som tittar på hur bakterier kan användas för att skapa metan i mikrogravitet och mer.
En ovanligt lågteknologisk artikel kommer också att vara ombord på rymdskeppet: en handhållen sextant. Detta instrument, som mäter vinkelavståndet mellan två synliga objekt, är en tidshöjd navigationsfärg. Det traditionella metallverktyget har historiskt använts för nautisk navigering av seglare ute till havs eller för att mäta avstånd på natthimlen.
Sextant Navigation-undersökningen kommer att testa användningen av handhållna sextanter för akutnavigering vid framtida djuputrymmeuppdrag, enligt NASA: s uttalande. När bemannade uppdrag reser längre och längre från jorden kommer riskerna att öka. Om en besättning befann sig utan kommunikation eller tillräckligt med datorkapacitet, kunde den teoretiskt använda en sextant för att hitta sitt sätt att använda vinklarna mellan månen, planeterna och stjärnorna.
Eftersom instrumentet inte behöver någon ström eller externt stöd för att fungera, kan det vara ett enkelt men livräddande verktyg, sa NASA-tjänstemän.
Kommer ombord på rymdskeppet kommer att vara Biomolecule Extracting and Sequencing Technology (BEST), som kommer att använda DNA- och RNA-sekvensering för att studera mikrober ombord på rymdstationen och bättre förstå hur rymdflyg kan bidra till mutationer i dessa arter.
Med en swab-to-sequencer-process kan astronauter sekvensera genomet av mikrober som finns ombord utan att behöva odla organismerna först. Detta är ett enormt steg framåt, som tidigare, "NASAs mikrobiologi har förlitat sig på att odla organismerna", sa Sarah Wallace, en NASA-mikrobiolog och huvudutredare för BEST, under presskonferensen.
Med mänsklig rymdflyg framåt varje dag kommer detta arbete att göra det möjligt för forskare att bättre förstå hur mikroskopiska organismer, som bakterier, reagerar på mikrograviteten ombord på rymdstationen, sade Wallace. BEST kommer också att främja sekvensering i rymden genom att utföra direkt RNA-sekvensering.
Escherichia coli (E. coli), den bakterie som är mest känd för sin förmåga att orsaka matförgiftning hos människor, är också på väg upp till rymdstationen. Bortsett från att orsaka gastrointestinal nöd kan en genetiskt konstruerad stam av E. coli också producera isobutan. Denna E. Coli-stam, även om den är ofarlig för människor, kan producera denna molekyl, som vi använder för att göra allt från latex till medicinsk utrustning och bränsletillsatser. I själva verket är isobutan en viktig del av tillverkningen idag, sade forskare på nyhetskonferensen.
Tyvärr produceras materialet främst för tillverkningsändamål från fossila bränslen och icke-förnybara källor. Processen för att producera isobutan är energikrävande och förorenande, som Brandon Briggs, biträdande professor vid University of Alaska Anchorage, diskuterade vid konferensen. Genom att genetiskt konstruera E. coli för att producera isobutan och skicka några av dessa ut i rymden, kan forskare undersöka vilka miljöer som är idealiska för isobutanproduktion i dessa mikrober.
Dessutom kommer rymdskeppet att bära NASA: s kontinuerliga vätske-vätskeseparation i Microgravity-undersökning, som kommer att använda separationssystemet för väik-vätska från företaget Zaiput Flow Technologies. Medan vätskeseparation här på jorden vanligtvis förlitar sig på tyngdkraften, använder denna separator ytkrafter oberoende av tyngdkraften, såsom ytspänning. Systemet kommer att testas i rymdstationens mikrogravitetsmiljö, där tyngdvariabeln kan avlägsnas och de kan se om ytspänning ensam kan användas som vätskeavskiljare eller inte.
Detta kommer att göra det möjligt för forskare att förbättra systemets prestanda, enligt Andrea Adamo, grundare och VD för Zaiput Flow Technologies, under presskonferensen. Adamo noterade också på nyhetskonferensen att detta system en dag kan användas för att möjliggöra kemisk syntes i rymden.
Redaktörens anmärkning: Denna berättelse, som ursprungligen postades klockan 07.00 EDT, uppdaterades för att inkludera detaljer om Orbital ATK: s lanseringsförsening. Lanseringen är nu klar för måndag 21 maj.
