Op 20 februari, 2021, Northrop Grumman zal zijn Cygnus-vrachtruimtevaartuig lanceren aan boord van een Antares-raket om verschillende tonnen vracht en voorraden naar het internationale ruimtestation ISS af te leveren voor zijn 15e bevoorradingsmissie (CRS-15). Inbegrepen in deze omvangrijke benodigdheden zal een handvol items zijn die niet meer dan een paar gram wegen - een steekproef van zaden, sommige microscopisch kleine eiwitten, en een paar kleine wormen. Toch zijn het deze kleine organismen die de grootste impact kunnen hebben op deze missie, die de toekomst van de ruimtevaart beïnvloeden en tegelijkertijd levensveranderende voordelen opleveren voor degenen onder ons die nog op aarde zijn.

Drie experimenten, gesponsord door NASA's Biologische en Exacte Wetenschappen Division, focus op de diversiteit van ruimtebiologie en natuurwetenschappen:

Micro-16

Maak kennis met Caenorhabditis elegans, een rondworm van 1 mm die een eigenschap gemeen heeft met mensen:spieren. Lange ruimtereizen vormen een unieke uitdaging voor astronauten:verlies van spiermassa en kracht. Kan deze kleine worm aanwijzingen geven over hoe dit risico te verkleinen? Het Micro-16-project zal deze spoelworm gebruiken om te zien of verminderde expressie van spiereiwit geassocieerd is met verminderde kracht. Het onderzoeksteam ontwikkelde een nieuw apparaat dat de spierkracht meet over meerdere generaties wormen die op het ruimtestation zullen worden geboren en getogen.

Fase II real-time eiwitkristalgroeionderzoek

Een van de manieren waarop wetenschappers nieuwe medicijnen ontwikkelen om ziekten te bestrijden, is door gebruik te maken van een proces dat eiwitkristallisatie wordt genoemd en dat plaatsvindt wanneer individuele eiwitmoleculen worden gestabiliseerd door kristalcontacten. Deze kristallen kunnen onder microzwaartekracht anders groeien dan op aarde. het produceren van een kristal van hogere kwaliteit. Real-time Protein Crystal Growth-2 op het ruimtestation is ontworpen om nieuwe methoden te demonstreren voor het produceren van deze hoogwaardige eiwitkristallen. Acht verschillende eiwitten zullen worden geïncubeerd op speciale groeiplaten in het BioServe Space Automated Bioproduct Lab bij nauwkeurig gecontroleerde ingestelde temperaturen. Op verschillende tijdstippen tijdens de incubatie, de platen worden verwijderd en op de BioServe's TS-100-microscoop geplaatst om eventuele kristallen die zich vormen te lokaliseren en af ​​te beelden. Deze beelden zullen vervolgens worden gebruikt door de hoofdonderzoekers van het experiment om de volgende iteratie van eiwitgroeicondities te ontwerpen.

Het MISSE-Seed-experiment

Bedenk wat je in je volgende salade zou kunnen doen:wat sla, Pac Choi, radijs, tomaten, bloemkool, en een paar pepers. Een voedzaam gerecht voor jou of een astronaut. Maar kunnen deze groenten groeien en gedijen in een buitenaardse kas als ze worden blootgesteld aan te veel straling? Dat is de drijvende vraag bij het MISSE-Seed Experiment:het bestuderen van de effecten van langdurige blootstelling aan de ruimte op gewaszaden. Voor zes maanden, elf zaadvariëteiten zullen worden blootgesteld aan de ruimteomgeving buiten het ruimtestation op de Zenith-positie van de Materials International Space Station Experiment (MISSE) monsterdrager. Het project zal ook een aantal passieve insluitingsvaten onderzoeken om vast te stellen welk type opslageenheden optimaal zijn om zaden of andere biologische monsters te bewaren tijdens blootstelling aan de ruimteomgeving.

Zoals Craig Kundrot, de afdelingsdirecteur van de afdeling Biologische en Exacte Wetenschappen merkte op:"Nadat het Cygnus-ruimtevaartuig zijn lading heeft afgeleverd, de grote ideeën die uit deze experimenten zullen voortkomen, zullen ons de kennis geven die we nodig hebben om de maan te bewonen, Mars en verder. Tegelijkertijd, ze zullen veranderen wat we weten over biologie en natuurwetenschappen op aarde, ons helpen nieuwe manieren te vinden om de groeiende wereldbevolking te voeden en de gezondheid te verbeteren."