สเปซเอ็กซ์

เที่ยวบินนี้จะส่งมอบการสืบสวนและสิ่งอำนวยความสะดวกที่ศึกษาดาวนิวตรอน โรคกระดูกพรุน แผงเซลล์แสงอาทิตย์ เครื่องมือสำหรับการสังเกตโลก และอื่นๆ นี่คือไฮไลท์บางส่วนของงานวิจัยที่จะส่งมอบให้กับห้องปฏิบัติการโคจร: แนวคิดการทดสอบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใหม่สำหรับแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการผลิตพลังงาน แต่อาจบอบบางและมีขนาดใหญ่เมื่อใช้กับยานอวกาศหรือดาวเทียม พวกเขามักจะถูกเก็บไว้อย่างแน่นหนาสำหรับการเปิดตัวและจากนั้นจะต้องคลี่ออกเมื่อยานอวกาศถึงวงโคจร Roll-Out Solar Array (ROSA) เป็นแนวคิดแผงโซลาร์เซลล์ที่มีน้ำหนักเบาและจัดเก็บได้กะทัดรัดกว่าสำหรับการเปิดตัวมากกว่าแผงโซลาร์เซลล์แบบแข็งที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ROSA มีแผงโซลาร์เซลล์บนผ้าห่มที่ยืดหยุ่นได้และโครงที่ม้วนออกเหมือนสายวัด เทคโนโลยีสำหรับ ROSA เป็นหนึ่งในสองแนวคิดแผงโซลาร์เซลล์ใหม่ที่พัฒนาโดยโครงการ Solar Electric Propulsion ซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก NASA's Space Technology Mission Directorate แนวคิดแผงโซลาร์เซลล์ใหม่นี้มีจุดประสงค์เพื่อให้พลังงานแก่เครื่องขับดันไฟฟ้าสำหรับใช้ในยานอวกาศในอนาคตของ NASA สำหรับปฏิบัติการใกล้ดวงจันทร์และสำหรับภารกิจไปยังดาวอังคารและที่อื่นๆ นอกจากนี้ยังอาจใช้เพื่อขับเคลื่อนดาวเทียมในอนาคตในวงโคจรของโลก รวมถึงดาวเทียมสื่อสารเชิงพาณิชย์ที่ทรงพลังกว่า การสาธิตการติดตั้ง ROSA บนสถานีอวกาศได้รับการสนับสนุนจากห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศ การสืบสวนศึกษาองค์ประกอบของดาวนิวตรอน ดาวนิวตรอนซึ่งเป็นเถ้าถ่านเรืองแสงที่หลงเหลืออยู่เมื่อดาวฤกษ์มวลมากระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา เป็นวัตถุที่หนาแน่นที่สุดในเอกภพ และมีสสารในสถานะแปลกใหม่ที่ไม่สามารถจำลองได้ในห้องปฏิบัติการภาคพื้นดินใดๆ ดาวฤกษ์เหล่านี้ถูกเรียกว่า "พัลซาร์" เนื่องจากวิธีการเปล่งแสงที่ไม่เหมือนใคร - ในลำแสงที่คล้ายกับประภาคาร ขณะที่ดาวหมุน แสงจะกวาดผ่านเราไป ทำให้ดูเหมือนดาวกำลังเต้นเป็นจังหวะ น้ำหนักบรรทุกของ Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) ซึ่งติดอยู่ภายนอกสถานีอวกาศ ศึกษาฟิสิกส์ของดาวฤกษ์เหล่านี้ ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับธรรมชาติและพฤติกรรมของพวกมัน ดาวนิวตรอนปล่อยรังสีเอกซ์ ทำให้เทคโนโลยี NICER สามารถสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้าง พลศาสตร์ และพลังงานได้ นอกเหนือจากการศึกษาสสารภายในดาวนิวตรอนแล้ว น้ำหนักบรรทุกยังรวมการสาธิตเทคโนโลยีที่เรียกว่า Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT) ซึ่งจะช่วยให้นักวิจัยพัฒนาระบบนำทางในอวกาศโดยใช้พัลซาร์ การนำทางของพัลซาร์สามารถทำงานคล้ายกับ GPS บนโลก สเปซเอ็กซ์ โดยให้ตำแหน่งที่แม่นยำสำหรับยานอวกาศทั่วทั้งระบบสุริยะ การศึกษาวิจัยผลของยาใหม่ต่อโรคกระดูกพรุน เมื่อคนและสัตว์ใช้เวลาในอวกาศเป็นเวลานาน พวกเขาประสบกับการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูกหรือโรคกระดูกพรุน มาตรการตอบโต้บนเครื่องบิน เช่น การออกกำลังกาย ช่วยป้องกันไม่ให้อาการแย่ลง แต่ไม่มีการบำบัดบนโลกหรือในอวกาศที่สามารถฟื้นฟูกระดูกที่สูญเสียไปแล้วได้ การบำบัดด้วยระบบของ NELL-1 สำหรับโรคกระดูกพรุน (การวิจัยสัตว์ฟันแทะ-5) ทดสอบยาใหม่ที่สามารถสร้างกระดูกใหม่และป้องกันการสูญเสียมวลกระดูกเพิ่มเติม ทำให้สุขภาพของลูกเรือดีขึ้น การสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในสุขภาพของกระดูก คล้ายกับที่เกิดขึ้นในโรคกระดูกเสื่อมบางประเภท ระหว่างการนอนที่ยาวนานขึ้น และระหว่างกระบวนการชราตามปกติ ผลจากการตรวจสอบที่ได้รับการสนับสนุนจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติของ ISS นี้สร้างขึ้นจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ที่ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ และอาจนำไปสู่ยาใหม่สำหรับรักษาการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูกในผู้คนหลายล้านคนบนโลก การวิจัยพยายามที่จะเข้าใจหัวใจของเรื่อง การสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงลดลงอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือดและหัวใจ เช่น การเปลี่ยนแปลงของของเหลว การเปลี่ยนแปลงของปริมาณเลือดทั้งหมด การเต้นของหัวใจและจังหวะการเต้นของหัวใจผิดปกติ และความสามารถในการใช้ออกซิเจนลดลง การศึกษา Fruit Fly Lab-02 จะใช้แมลงวันผลไม้ (Drosophila melanogaster) เพื่อทำความเข้าใจกลไกพื้นฐานที่รับผิดชอบต่อผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์จากการสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานในหัวใจ แมลงวันมีขนาดเล็กกว่า ด้วยองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่รู้จักกันดี และการแก่ตัวที่รวดเร็วมากทำให้พวกมันเป็นต้นแบบที่ดีในการศึกษาการทำงานของหัวใจ การทดลองนี้จะช่วยในการพัฒนาแบบจำลองหัวใจไร้น้ำหนักในแมลงวันผลไม้ แบบจำลองดังกล่าวสามารถพัฒนาการศึกษาผลกระทบของการบินในอวกาศต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดได้อย่างมีนัยสำคัญ และอำนวยความสะดวกในการพัฒนามาตรการรับมือเพื่อป้องกันผลกระทบด้านลบของการเดินทางในอวกาศต่อนักบินอวกาศ การสืบสวนกำหนดแนวทางการอยู่รอดของมนุษย์ในอวกาศ ปัจจุบัน ระบบช่วยชีวิตบนสถานีอวกาศต้องการอุปกรณ์พิเศษเพื่อแยกของเหลวและก๊าซ เทคโนโลยีนี้ใช้ชิ้นส่วนที่หมุนและเคลื่อนที่ ซึ่งหากแตกหักหรือเสียหาย อาจก่อให้เกิดการปนเปื้อนบนสถานีได้ การตรวจสอบโครงสร้างหลอดเลือดฝอยศึกษาวิธีการใหม่ในการรีไซเคิลน้ำและการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยใช้โครงสร้างที่ออกแบบในรูปทรงเฉพาะเพื่อจัดการส่วนผสมของของเหลวและก๊าซ ตรงข้ามกับกระบวนการที่ใช้เครื่องจักรซึ่งมีราคาแพงในปัจจุบันที่ใช้บนสถานี อุปกรณ์ Capillary Structures ประกอบด้วยรูปทรงเรขาคณิตขนาดเล็กที่พิมพ์ 3 มิติที่มีขนาดต่างๆ กันซึ่งหนีบเข้าที่ เมื่อใช้การถ่ายภาพแบบไทม์แลปส์ ทีมวิจัยภาคพื้นดินจะสังเกตการระเหยของของเหลวจากโครงสร้างเส้นเลือดฝอยเหล่านี้ โดยทดสอบประสิทธิภาพของพารามิเตอร์ต่างๆ ผลลัพธ์จากการตรวจสอบอาจนำไปสู่การพัฒนากระบวนการใหม่ที่ง่าย เชื่อถือได้ และมีความน่าเชื่อถือสูงในกรณีไฟฟ้าขัดข้องหรือการทำงานผิดปกติอื่นๆ สิ่งอำนวยความสะดวกจัดเตรียมแพลตฟอร์มสำหรับเครื่องมือสังเกตการณ์โลก สถานีอวกาศโคจรอยู่สูงประมาณ 250 ไมล์เหนือพื้นผิวโลก ทำให้มองเห็นวิวของโลกเบื้องล่างอย่างที่หาจากที่อื่นไม่ได้ สิ่งอำนวยความสะดวก Multi User System for Earth Sensing (MUSES) พัฒนาโดย Teledyne Brown Engineering โฮสต์เครื่องมือการดูโลก เช่น กล้องดิจิทัลความละเอียดสูง เครื่องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม และให้การชี้ตำแหน่งที่แม่นยำและการอำนวยความสะดวกอื่นๆ การตรวจสอบที่ได้รับการสนับสนุนจาก National Lab นี้สามารถสร้างข้อมูลเพื่อใช้สำหรับการรับรู้โดเมนทางทะเล ความตระหนักด้านการเกษตร ความมั่นคงด้านอาหาร การตอบสนองต่อภัยพิบัติ คุณภาพอากาศ การสำรวจน้ำมันและก๊าซ และการตรวจจับอัคคีภัย