对皮肤老化和肿瘤细胞的科学调查，以及对氧气生产、电池和植物种植技术的测试，都将在诺斯罗普·格鲁曼公司第17次前往国际空间站的商业再补给服务任务中进行。天鹅座飞船计划不早于2022年2月19日从弗吉尼亚州沃勒普斯岛的美国宇航局沃勒普斯飞行设施升空。
以下是关于这次任务中前往空间站的一些科学调查的细节。
保护我们的皮肤
皮肤组织的恶化是衰老的一个正常部分，发生在几十年后。微重力导致的身体变化与衰老相似，但在太空中发生的速度要比在地球上更快，在太空中更容易研究。高露洁皮肤老化实验评估了微重力条件下工程人类皮肤细胞的细胞和分子变化。与衰老有关的皮肤变化不仅仅是外观上的。作为人体最大的器官，皮肤执行多种功能，包括保护免受感染、调节体温和感觉输入。因此，皮肤功能或结构稳定性的丧失可能是其他健康问题的一个潜在来源。这项实验的结果可以表明，这些工程细胞可以作为一个模型，快速评估旨在保护地球上的皮肤免受老化过程影响的产品。
测试肿瘤药物
MicroQuin 3D Tumor研究了一种药物在太空中对乳腺癌和前列腺癌细胞的影响。在微重力下，这些细胞可以在一个更自然的三维模型中生长，这使得它们的结构、基因表达、细胞信号传导和对药物的反应更容易被描述。结果可以为药物所针对的细胞蛋白提供新的见解，并帮助推进其他针对癌细胞的药物的开发。
“我们在空间站上的三维肿瘤建模调查提供了一个惊人的机会，可以更自然地研究癌症，让我们更好地评估药物渗透、肿瘤反应、细胞间信号传导、疾病进展，甚至是抗药性如何出现，”MicroQuin首席研究员Scott Robinson说。“癌细胞无视停止生长、停止分裂、甚至死亡的信号。在微重力环境下，这些信号发生了很大的变化，可能有利于或阻碍癌症生长。知道哪些信号通路受到影响以及如何影响，使我们能够将研究工作集中在确定新的治疗干预措施上，这些干预措施更有效，毒性更小，对病人的治疗效果更好。”
改进氢气传感器
OGA H2传感器演示测试了用于空间站氧气生成系统（OGS）的新传感器。OGS通过电解产生可呼吸的氧气，或将水分离成氢气和氧气。氢气要么被排放到空间站外，要么被送到一个后处理系统，在那里与废弃的二氧化碳重新结合，形成水。目前的传感器确保没有氢气进入机舱内的氧气流，但对湿度、氮气、校准漂移和其他可能导致问题的问题很敏感。因此，它们必须在每使用201天后被换掉。
这项技术可以为每201天更换一次不切实际的情况提供更耐用的传感器，减少长期太空任务（如前往月球或火星）所需的备件数量。改进的监测氧气生成系统的技术也有可能应用于地球上的封闭环境，如水下设施和那些偏远和危险的地方。
更好的电池
来自日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的一项调查，Space As-Lib展示了一种能够在极端温度和真空环境下安全、稳定运行的锂离子二次电池的操作。该电池使用固体、无机和阻燃材料，使其更安全、更可靠。结果可以证明该电池的性能在太空和其他行星环境中的各种潜在用途。固态电池在恶劣的环境中以及在地球上的汽车和航空航天工业中也有潜在的应用。
太空中的植物
目前在太空中种植植物的系统使用土壤或生长介质。这些系统很小，由于质量和密封性、维护和卫生问题，在太空环境中不能很好地扩展。XROOTS测试使用水培（以水为基础）和气培（以空气为基础）技术代替，这可以减少整个系统的质量。该调查拍摄了根部区域和作物的视频和静态图像，以评估植物生命周期从种子发芽到成熟的多个独立生长室的情况。
“该调查结合了独特的根部模块，旨在为植物提供营养液的输送和回收，因此它们可以在没有任何土壤介质的额外质量的情况下生长，” Sierra Nevada公司的主要调查员John Wetzel解释道。“这种方法对于未来大规模的太空植物生长系统来说，质量效率要高得多。”
研究结果可以为开发更大规模的系统提供启示，以便为未来的太空探索和居住地种植粮食作物。为这项调查而开发的系统的组成部分也可以加强陆地环境中的植物栽培，如温室，并为地球上的人们提供更好的食品安全。
改善消防安全
固体燃料点燃和熄灭（SoFIE）设施能够研究材料的可燃性和现实大气条件下的火灾点燃。它使用燃烧集成架（CIR），可以在不同的氧气浓度和压力下进行测试，代表了当前和计划中的太空探索任务。在地球上，重力会影响火焰；但在空间站的微重力条件下，火的作用是不同的，并可能以意想不到的方式表现。一些证据表明，火灾在减少的重力下可能更加危险，这是未来太空任务的一个安全问题。
研究结果可能会提高对火灾在减少的重力下如何开始和发展的理解，有助于验证测试方法和预测航天材料和模型的可燃性的模型。这种洞察力可以通过改进舱外活动服的设计，为选择更安全的舱内材料提供信息，并帮助确定抑制空间火灾的最佳技术，从而确保乘员的安全。项目数据还可以提供对消防安全的更好理解，并改进测试家庭、办公室、飞机和地球上其他用途材料的方法。