В рамках 24-й миссии по снабжению МКС на космическую станцию будет доставлено 2989 кг различных грузов, включая материалы для множества исследований и экспериментов, оборудование для станции, личные вещи и припасы для экипажа. Из них - 1119 кг научных исследований, 386 кг запасов для экипажа, 328 кг оборудования для станции, 182 кг оборудования для выхода в открытый космос и 33 кг компьютерного оборудования. 2081 кг грузов будет доставлено в герметичном отсеке корабля и 908 кг в негерметичном.
Научные исследования
Вот лишь самые интересные из исследований миссии:
Биопечать для заживления ран в космосе
Биопечать - разновидность 3D-печати, которая использует жизнеспособные клетки и биологические молекулы для печати тканевых структур. Исследование от Немецкого космического агентства (DLR) - Bioprint FirstAid, демонстрирует портативный биопринтер, который использует клетки кожи пациента для создания тканеобразующего "пластыря", который покрывает рану и ускоряет процесс её заживления. Во время будущих миссий на Луну и Марс биопечать таких "пластырей" может помочь в заживлении ран астронавтов. Для этого перед миссией у астронавтов берут их клетки кожи, а потом используют их для создания тракеобразующего покрытия. Такие лечебные "пластыри" также имеют потенциал использования на Земле, помогая более быстрому заживлению ран.
Использование противораковых препаратов
Моноклональные антитела, используемые для лечения широкого спектра заболеваний человека, плохо растворяются в жидкости, поэтому в клинических условиях их обычно следует вводить внутривенно. Лечение, применяемое в виде инъекции под кожу или в мышцы, могло бы быть более доступным для пациентов и использовало бы меньше дорогостоящих процедур. Исследование CASIS PCG 20 от лаборатории Merck Research Labs ведёт работу по изучению кристаллизации моноклональных антител, которые являются активными ингредиентами препаратов против течения различных видов рака. Учёные анализируют эти кристаллы, чтобы узнать больше о структуре и поведении таких антител, с целью создания лекарственных препаратов, которые можно вводить путем инъекции и делать это в кабинете врача или даже дома.
Контроль иммунитета
Учёные замечают, что космический полёт в ряде случаев увеличивает активность потенциально вредных микробов внутри человека и может снизить иммунитет, что может увеличить риск инфекционных заболеваний. Исследование Host Pathogen оценивает вызванные космосом изменения иммунитета путём культивирования клеток, взятых у членов экипажа до, во время, и после космического полёта, и сравнивает их с микробами, выращенными в земных условиях. Результаты могут помочь оценить потенциальный риск, который могут представлять вредные микробы во время космических полётов, а также улучшить меры по уходу за людьми с ослабленной иммунной системой на Земле.
Корни, побеги и листья
Исследование MVP Plant-01 изучит развитие побегов и корней растений в условиях микрогравитации, чтобы помочь учёным понять механизмы, с помощью которых растения чувствуют изменения в окружающей среде и адаптируются к ним. Растения могут служить важной частью систем жизнеобеспечения человека во время длительных космических полётов. Однако растения, выращенные в космосе, испытывают стресс от множества факторов, и недавние исследования показывают, что экспрессия генов в растениях изменяется в ответ на эти стрессы. Лучшее понимание таких изменений может позволить использовать реакцию на различные стрессы для использования растений, которые лучше всего подходят для роста в космической среде. Для этого растения выращивают в чашках Петри в недавно разработанных модулях Phytofuge компании Techshot.
Стирка в космосе
В космических условиях даже простая стирка становится проблемой. Астронавты на космической станции, как и все люди на Земле носят одежду и периодически меняют её на новую. Однако грязную одежду приходится возвращать на Землю для стирки. Ограниченная грузоподъемность космических кораблей для более далёких миссий на Луну и Марс делает проблему использования одежды ещё более актуальной. Компания Procter & Gamble (P&G) разработала Tide Infinity, полностью разлагаемое средство стирки для использования в космосе. Исследование PGTIDE изучает эффективность компонентов по удалению пятен и стабильность его состава в условиях микрогравитации.
"С научной точки зрения, основные проблемы для стирки в космосе включают строгие требования к совместимости с системами очистки воздуха, ограниченное количество воды, доступное для каждой стирки, и требование, чтобы вода после стирки была очищена до пригодного для питья состояния", — говорят в Procter & Gamble.
После того, как новая технология будет апробирована в космосе, Tide будет использовать методы стирки в космосе для продвижения экологически безопасных и экономичных решений для стирки одежды и на Земле.
Создание сплавов в космосе
Устройство Turbine SCM тестирует обработку деталей из жаропрочных сплавов в условиях микрогравитации. Сплавы - это материалы, состоящие как минимум из двух различных химических элементов, один из которых - металл. Учёные ожидают более однородной структуры и улучшенных механических свойств деталей из суперсплавов, созданных в условиях микрогравитации, по сравнению с теми, которые делаются на Земле. Такие материалы могут улучшить характеристики газотурбинных двигателей в аэрокосмической промышленность и производстве электроэнергии на Земле. Turbine SCM будет управляться удаленно с Земли специалистами из Redwire Space.
Студенты исследуют микробы и бактерии на МКС
Студенты, обучающиеся в высших учебных заведениях, могут разрабатывать и проводить эксперименты на МКС в рамках программы
NASA Student Payload Opportunity with Citizen Science (SPOCS). В рамках неё студенты привлекаются в качестве непрофессиональных учёных. Это позволяет людям, не являющимся профессиональными учёными, вносить свой вклад в реальные исследования.
Проект NASA STEM on Station финансирует такие эксперименты как исследование устойчивости к антибиотикам в условиях микрогравитации от и исследование того, как космические условия влияют на устойчивые к бактериям материалы. Космическое излучение может вызвать увеличение частоты мутаций у бактерий, а появление штаммов, устойчивых к антибиотикам, всё это представляет потенциальную угрозу для будущих долгосрочных космических полётов людей. Исследование CARMEn изучит устойчивость к антибиотикам комбинаций бактерий в условиях микрогравитации, это поможет понять, как микрогравитация влияет на способность разных штаммов вызывать заболевания.
Студенты также проверят, как использование материалов, устойчивых к росту микробов внутри космической станции, может защитить астронавтов во время их космического полёта. В рамках исследования будут проверены и хорошо известные химические вещества на способность защиты поверхностей от роста на них микробов.
Также на МКС будет доставлено следующее оборудование:
— Новый датчик водорода для системы жизнеобеспечения, который отслеживает наличие избыточного водорода в генерируемом на станции кислороде
— Усовершенствованный электронный блок резистивного тренировочного устройства (ARED). Этот блок нужен для тренажёра, которым пользуются члены экипажа станции
— Новый внутренний модуль дистанционного управления питанием станции. Он поддерживает всю электронную систему питания, распределяя его по станции
— Морозильная установка для исследований 66 и 67-й экспедиций на МКС
— Расходомеры для модулей стоек с оборудованием EXPRESS. Они измеряют параметры и подают сигнал для управления соответствующими регулирующими клапанами в стойках с оборудованием для проведения различных экспериментов
— Новые боксы и оборудование для исследований на грызунах.
Четыре кубсата в рамках 38-й миссии ELaNa
DAILI - 6U кубсат от Aerospace Corporation. Он будет делать снимки границы земной атмосферы, чтобы определить плотность атмосферного кислорода. Это исследование может помочь улучшить модели, дающие нам представление о динамике верхних слоёв атмосферы, которая может влиять на спутники и космический мусор, а также поможет лучшему прогнозированию погоду и других атмосферных явлений.
GASPACS - 1U кубсат от команды студентов Университет Юты в Логане. Он развернёт метровую стрелу на орбите и передаст её изображение на Землю. Такая стрела будет пассивно стабилизировать вращение спутника из-за небольщого аэродинамического сопротивления на орбите.
PATCOOL - 3U кубсат, разработанный студентами лаборатории Университета штата Флорида, запускается при поддержке NASA, чтобы исследовать возможность использования нового покрытия поверхности спутника, как более эффективный способ пассивно охладить компоненты космических аппаратов в космосе. Такое покрытие должно обеспечивать гораздо более высокий коэффициент отражения энергии солнечного излучения, чем любое существующее.
TARGIT - 3U-кубсат от Технологического института Джорджии в Атланте, цель которого - испытать на орбите LiDAR, способный создавать подробные топографические карты, а также предоставлять студентам университетов практический опыт в создании спутников и научных исследованиях. Миссия также продемонстрирует серию экспериментальных технологий.
В негерметичном отсеке корабля Cargo Dragon будут запущены 2 научных прибора:
— COWVR - компактный радиометр для измерения направления ветра в океане. Он измеряет направление и скорость ветра у поверхности океана
— TEMPEST - прибор для исследования влажности атмосферы. Он будет измерять параметры штормов и крупных тропических систем для их лучшего предсказания.
Позднее, с МКС на Землю будут возвращены:
Водородный купольный блок для системы генерации кислорода, устройство для дистилляции и обработки мочи на орбите, вентилятор для охлаждения авионики, анализатор органического углерода в извлеченной воде на борту МКС, контейнеры для проб CO2 и относительной влажности, а также старые контейнеры для исследования грызунов.