Expedition 69

Expedition 69è stata la 69ª missione di lunga durata verso laStazione spaziale internazionaleche è iniziata il 28 marzo 2023 con l'undockingdellaSojuz MS-22senza equipaggio e si è conclusa il 27 settembre 2023 con l'undocking dellaSojuz MS-23. La missione di sei mesi è stata comandata dal cosmonautaSergej Prokop'ev.
A seguito dell'incidente avvenuto nel dicembre 2022, laSojuz MS-22venne dichiarata inutilizzabile. Per il ritorno sulla Terra dell'equipaggio che era stato lanciato con la Sojuz MS-22 venne lanciata nel febbraio 2023 laSojuz MS-23senza equipaggio e i membri che sarebbero dovuti partire nel marzo 2023 con la Sojuz MS-23 slittati allaSojuz MS-24. Per non far tornare sulla Terra la nuova Sojuz dopo appena un mese nello spazio, la permanenza dell'equipaggio della Sojuz MS-22 che avrebbe dovuto completare la missione nel marzo 2023 dopo sei mesi nello spazio venne estesa di ulteriori sei mesi.Per questo motivo Prokop'ev, Petelin e Rubio presero parte all'Expedition 69 mentre Kononenko, Čub e O'Hara (Sojuz MS-24) raggiunsero la ISS per l'Expedition 70.
Originariamente l'equipaggio avrebbe dovuto essere composto per i primi dieci giorni dai membri dellaSpaceX Crew-5e dellaSojuz MS-23, e per i restanti sei mesi da quelli della Sojuz MS-23 eSpaceX Crew-6.
Il 6 aprile 2023 il veicolo spazialeSojuz MS-23venne spostato dal moduloPoiskal moduloPrichal. Lo spostamento di un veicolo spaziale con equipaggio viene svolto con la presenza di tutti i membri dell'equipaggio a bordo perché, in caso d'emergenza, l'intero equipaggio deve essere in grado di raggiungere il proprio veicolo e tornare sulla Terra il prima possibile. In questo caso, a bordo si trovavano il comandanteSergej Prokop'evche ha eseguito manualmente la manovra e gli ingegneri di voloDmitrij PetelineFrancisco Rubio. Lo scopo dello spostamento era garantire la sicurezza delle futureattività extraveicolari(EVA) russe che usano Poisk comeairlock.
Il 15 aprile il veicoloCargo DragonSpaceX CRS-27venne sganciato dalla Stazione spaziale internazionale per riportare sulla Terra i campioni scientifici prodotti sulla ISS nei mesi precedenti. L'ammaraggio avvenne poche ore dopo al largo della costa della Florida e permise un rapido trasporto dei campioni allaSpace Station Processing FacilitydelKennedy Space Center, consentendo ai ricercatori di raccogliere i dati con un'esposizione minima dei campioni alla gravità terrestre.
La primaattività extraveicolaredell'Expedition avvenne il 19 aprile quando i cosmonauti russi Prokop'ev e Petelin lasciarono la Stazione Spaziale Internazionale attraverso il modulo Poisk per quasi 8 ore. L'obiettivo principale era quello di spostare un radiatore dal moduloRassvete collegarlo al moduloNauka.
Dopo essere rimasto agganciato alla Stazione spaziale internazionale per 163 giorni, il 21 aprile il veicolo di rifornimentoCygnus NG-18"SS Sally Ride" lasciò la ISS. Il veicolo venne sganciato dal boccaporto nadir del moduloUnitye rilasciato dalCanadarm2daicontrollori di volo a terramentre l'astronauta emiratinoSultan Al Neyadimonitorava i sistemi di Cygnus. Poche ore dopo lo sgancio, Cygnus NG-18 deorbitò erientrò nell'atmosferain modo distruttivo sopra una zona disabitata dell'Oceano pacifico.
Il 28 aprile gli astronautiStephen BoweneSultan Al Neyadiindossarono la tuta spazialeEMUe uscirono dalla ISS per 7 ore con lo scopo di cablare i nuovi pannelliiROSAdei canali di alimentazione 1A e 1B. Durante l'EVA gli astronauti non furono in grado di rimuovere una scatola elettrica di una vecchia antenna abanda Ssituata sull'Integrated Truss Structuree questa attività venne rinviata a una futura EVA.
Il 3 maggio Prokop'ev e Petelin uscirono nuovamente per un'EVA per spostare un piccolo airlock posizionato all'esterno di Rassvet sin dal suo lancio nel 2010 in un boccaporto del modulo Nauka. Lo spostamento venne effettuato dal cosmonautaAndrej Fedjaevmanovrando ilbraccio robotico europeo(ERA) da dentro ISS con l'assistenza di Prokop'ev e Petelin per l'allineamento tra airlock e Nauka. Una volta che i due moduli erano abbastanza vicini Fedjajev provò senza successo ad agganciarli saldamente con i ganci, perciò i cosmonauti all'esterno afferrarono il modulo e lo spinsero il più vicino possibile a Nauka. A questo punto, Fedjajev riuscì ad attivare i ganci e collegare saldamente l'airlock a Nauka. Come attività finale vennero passati sei cavi di alimentazione e dati tra Nauka e l'airlock al fine di renderlo operativo.
Il 6 maggio il veicoloCrew Dragon Endeavourdella missioneSpaceX Crew-6venne trasferito dal boccaporto zenith a quello anteriore del moduloHarmony. La manovra di 43 minuti venne eseguita in modo automatico dal veicoloCrew Dragonsebbene a bordo fossero presenti tutti e quattro i membri dell'equipaggio per intervenire in caso di malfunzionamenti. Lo spostamento del veicolo servì per liberare il boccaporto zenith del modulo Harmony in vista dell'arrivo di giugno 2023 del veicolo di rifornimentoCargo DragonSpaceX CRS-28; il boccaporto zenith è l'unico boccaporto di Harmony che permette al braccio robotico Canadarm2 di raggiungere e estrarre l'hardware posizionato nel trunk del veicolo Dragon. Nel trunk del veicolo Cargo Dragon CRS-28 lanciato il 5 giugno 2023 erano posizionati due pannelli solari iROSA che sono stati installati nei mesi successivi.
Il 12 maggio Prokop'ev e Petelin eseguirono un'EVA di 5 ore e 14 minuti per installare un radiatore all'esterno del modulo Nauka e i collegamenti meccanici, elettrici e idraulici per il suo funzionamento. Con l'aiuto del braccio robotico ERA riempirono il radiatore di refrigerante situato nei serbatoi di Nauka sin dal suo lancio nel 2021 e lo dispiegarono per aumentare la capacità didissipazione del caloredelSegmento russo.
Il 21 maggio venne lanciato il veicoloCrew Dragon Freedomcon a bordo i quattro membri della missione privataAxiom Mission 2diAxiom SpacedalComplesso di lancio 39Adel Kennedy Space Center della NASA. L'equipaggio era composto dal comandantePeggy Whitson, il pilota e turista spazialeJohn Shoffnere gli specialisti di missione sauditiAli AlQarnieRayyanah Barnawi. Il veicolo attraccò autonomamente il giorno successivo al modulo Harmony dove rimase per dieci giorni. Durante la missione vennero condotti 20 esperimenti scientifici.
Il veicolo di rifornimento russoProgress MS-23venne lanciato il 24 maggio su unlanciatore SojuzdalCosmodromo di BajkonurinKazakistan. Seguendo un profilo di volo ultra veloce, raggiunse la Stazione spaziale internazionale dopo tre ore/due orbite, consegnando all'equipaggio della ISS tre tonnellate dicarico utile. Rimarrà agganciato a bordo per sei mesi durante i quali innalzerà l'orbita della ISS in vista dell'arrivo e della partenza dei veicoli spaziali in visita.
Il 31 maggio la Crew Dragon Freedon per la missioneAxiom Mission 2con il suo equipaggio si sganciò dal modulo Harmony per far ritorno sulla Terra dopo aver concluso i nove giorni di missione. Il giorno successivo ammarò a largo delle coste della Florida dove venne recuperato dalle squadre di recupero di SpaceX. Venne riportato sulla Terra anche 140 kg di campioni di esperimenti scientifici svolti sulla Stazione spaziale internazionale e hardware della NASA. L'astronauta Axiom SpacePeggy Whitsonche già deteneva il record di permanenza nello spazio per un astronauta statunitense, incrementò questo valore fino ai 674 giorni.
Il 5 giugno venne lanciato dal Complesso di lancio 39A del Kennedy space center il veicolo di rifornimento statunitense Cargo DragonSpaceX CRS-28. Il giorno seguente attraccò autonomamente al boccaporto zenith di Harmony con tre tonnellate di carico, tra cui proviste per l'equipaggio, esperimenti scientifici, hardware per la ISS e due nuovi pannelli solari iROSA. Rimase attraccato alla Stazione spaziale internazionale per un mese, fino il 30 giugno.
Il 9 giugno gli astronauti Bowen e Hoburg uscirono dal moduloQuestdelSegmento statunitenseindossando le tute spaziali EMU per installare il nuovo pannello solare iROSA nel canale di alimentazione 1A nel segmento S6 del Truss, davanti al vecchio pannello solare installato nei primi anni 2000.
Una settimana dopo, il 15 giugno Bowen e Hoburg svolsero un'altra EVA di 5 ore e mezza per installare un altro iROSA per il canale di alimentazione 1B.
I cosmonauti Prokop'ev e Petelin svolsero un'EVA il 22 giugno al fine di recuperare degli esperimenti esposti al vuoto dello spazio e installare alcuni dispositivi di comunicazione all'esterno dei moduliZvezdae Poisk.
Dopo quasi un mese di permanenza sulla ISS, il veicolo cargo statunitense Cargo DragonSpaceX CRS-28venne sganciato dal modulo Harmony il 29 giugno dopo aver ricevuto il comando di sgancio dai controllori di volo di SpaceX aHawthorne. Al suo interno nei giorni precedenti l'equipaggio della ISS aveva inserito 1630 kg di campioni degli esperimenti svolti nei mesi precedenti all'interno deicongelatori a bordo. Il giorno successivo ammarò a largo delle coste della Florida dove venne recuperato dalle squadre di recupero di SpaceX e il suo carico consegnato agli scienziati della NASA delSpace Station Processing Facilitydel Kennedy Space Center.
Intorno alle 14:00 del 25 luglio, un problema di alimentazione nelCentro di controllo missione di Houstonprovocò la perdita di comando, telemetria e voce da Houston alla Stazione Spaziale Internazionale.Il problema era isolato a terra e icontrollori di volopoterono parlare con l'equipaggio a bordo della ISS attraverso i canali di comunicazione diRoscosmos. Il problema si verificò durante gli aggiornamenti pianificati al sistema di alimentazione a terra per garantire che la rete elettrica del Centro di controllo missione rimanesse solida e affidabile. Le squadre di terra attivarono i sistemi del Centro di controllo missione di backup situati presso ilMarshall Space Flight Centerdella NASA aHuntsville, in Alabama, per riprendere le comunicazioni con la ISS il prima possibile mentre gli ingegneri affrontavano il problema dell'alimentazione a Houston. I sistemi di backup vengono generalmente utilizzati in eventi come il passaggio degli uragani quando potrebbe essere necessaria l'evacuazione del Centro di controllo missione di Houston. Il problema venne risolto durante l'arco della giornata e tutte le comunicazioni con la ISS tornarono nominali.
Il 2 agosto il veicolo di rifornimentoCygnus NG-19diNorthrop Grummanvenne lanciato a bordo del lanciatoreAntaresdalla Rampa 0A delWallops Flight Facilitydella NASA. Il veicolo è soprannominatoSS Laurel Clarkin onore dell'astronauta NASALaurel Clarkdeceduta nel 2003 neldisastro dello Space Shuttle Columbiadurante la missioneSTS-107.Due giorni dopo il lancio, il 4 agosto, Cygnus NG-19 raggiunse la Stazione spaziale internazionale, accostandosi a qualche metro da essa. L'astronauta Hoburg manovrò il braccio robotico canadese Canadarm2 per afferrare il veicolo dal suograpple Fixturementre Rubio ne monitorava i sistemi di bordo; nelle ore successive alla cattura, i controlli di volo a Terra eseguirono unberthingdel veicolo al boccaporto nadir di Unity. Alla ISS vennero consegnati3700kgdicarico utile, tra cui esperimenti, rifornimenti per l'equipaggio e dispositivi necessari per la ISS. Il veicolo rimase sulla ISS fino a ottobre 2023.
Il 5 agosto i propulsori del veicoloProgress MS-22vennero accesi per tre minuti e 16 secondi per eseguire unPre-Determined Debris Avoidance Maneuver(PDAM) al fine di allontanare la Stazione spaziale internazionale dalla traiettoria di undetrito spaziale.
Il 9 agosto i cosmonauti Prokop'ev e Petelin svolsero un'EVA di sei ore e mezza per installare tre scudi anti detriti all'esterno del modulo Rassvet e testare la robustezza di una piattaforma di lavoro fissata all'estremità di braccio robotico europeo ERA.
La navicellaProgress MS-22carica di spazzatura e attrezzature dismesse venne sganciata dalla Stazione Spaziale Internazionale il 20 agosto 2023. Nelle ore successive eseguì un rientro distruttivo in atmosfera sopra l'Oceano pacifico.
LaProgress MS-24venne lanciata il 23 agosto 2023 a bordo di un lanciatore Sojuz 2.1a dalCosmodromo di Bajkonurin Kazakistan con a bordo un carico di tre tonnellate di provviste per l'equipaggio, propellente e hardware. Arrivò alla Stazione spaziale internazionale due giorni dopo, il 25 agosto, attraccando automaticamente al modulo Zvezda dove rimase per sei mesi, fino a febbraio 2024.
Il 24 agosto i propulsori del modulo di servizio Zvezda vennero accesi per 21 secondi per modificare l'orbita della ISS per evitare la collisione con un detrito spaziale, diminuendo di 500 metri l'altitudine della ISS. La modifica dell'orbita della ISS non influenzò l'attracco della ISS della Progress MS-24 e dellaSpaceX Crew-7, rispettivamente avvenuti il 25 e 26 agosto.
Il 26 agosto venne lanciato il veicolo spaziale con equipaggioCrew Dragon Enduranceper la missioneSpaceX Crew-7con il comandanteJasmin Moghbeli, il pilotaAndreas Mogensene gli specialisti di missioneSatoshi FurukawaeKonstantin BorisovdalKennedy Space Center.Il giorno successivo eseguì un docking autonomatico al boccaporto zenith del modulo Harmony dove rimarrà agganciato per sei mesi durante l'Expedition 70.
Il 3 settembre la navicella spazialeCrew Dragon Endeavourper la missioneSpaceX Crew-6venne sganciata dal boccaporto anteriore di Harmony con il comandante Bowen, il pilota Hoburg e gli specialisti di missione Al Neyadi e Fedjaev. Ammarò nell'Oceano Atlantico, a largo delle coste della Florida, nelle ore successive, dopo 185 giorni di missione nello spazio.
Il 15 settembre 2023 la navicellaSojuz MS-24con il comandanteOleg Kononenkoe gli ingegneri di voloNikolaj ČubandLoral O'Haravenne lanciata dal Cosmodromo di Bajkonur per raggiungere la Stazione spaziale internazionale. Utilizzando un profilo di volo ultra veloce, tre ore (due orbite) dopo il lancio, la navicella raggiunse la ISS attraccando autonomamente al moduloRassvetdelSegmento orbitale russo. O'Hara parteciperà a una missione di sei mesi (Expedition 70) e farà ritorno sulla Terra nel a marzo 2024, sempre a bordo della Sojuz MS-24, insieme al comandanteOleg Novickije alla partecipante al voloMarina Vasilevskaja(Sojuz MS-25). Kononenko e Čub invece rimarranno sulla ISS per un anno (Expedition 70eExpedition 71, tornando sulla Terra nel settembre 2023 a bordo della Sojuz MS-24 insieme all'astronauta statunitenseTracy Caldwell Dyson.
Il 26 settembre 2023 il comandante della Stazione spaziale internazionale per l'Expedition 69,Sergej Prokop'ev, in vista della sua partenza del giorno successivo, passò il comando all'astronauta daneseAndreas Mogensenper i sei mesi di missione dell'Expedition 70. Mogensen divenne il primo danese e il sesto europeo a ricoprire quel  ruolo.
Il giorno successivo, il 27 settembre 2023, la Sojuz MS-23 con il suo equipaggio composto dal comandante Prokop'ev e gli ingegneri di volo Petelin e Rubio, si sganciò dal modulo Prichal della ISS. Quattro ore e mezza dopo atterrò nelle steppe disabitate del Kazakistan dove venne recuperata e l'equipaggio a bordo assistito dalle squadre di recupero di Roscosmos e NASA. Prokop’ev,  Petelin e Rubio conclusero con successo una missione di 371 giorni (dei quali solo 180 erano inizialmente previsti), la missione più lunga svolta fino a quel momento a bordo della ISS. Con lo sgancio della Sojuz MS-23 si concluse ufficialmente l'Expedition 69 e iniziò l'Expedition 70.
Alcuni dei centinaia di esperimenti svolti settimana per settimana durante la missione:SpaceX CRS-27,27 marzo 2023,3 aprile,10 aprile,17 aprile,24 aprile,1º maggio,8 maggio,15 maggio,22 maggio,29 maggio,SpaceX CRS-28,5 giugno,12 giugno,19 giugno,26 giugno,10 luglio,17 luglio,28 luglio,Cygnus NG-194 agosto,11 agosto,18 agosto,25 agosto,1 settembre
L'esperimentoAmpli Space Pharmacystudia le proprietà dellereazioni chimichedeifluidiche scorrono attraverso lemembranein condizioni dimicrogravità. I ricercatori utilizzeranno le informazioni ottenute per perfezionare un approccio disintesi organicae biotrattamento esistente per produrre nuovicomposti. Questo esperimento potrebbe supportare lo sviluppo di una piattaforma leggera, passiva e modulare per la produzione di prodotti farmaceutici. Gli equipaggi potrebbero utilizzare una tale piattaforma per crearefarmacinelle future missioni spaziali, liberando spazio di carico utilizzato per immagazzinare una scorta di farmaci che l'equipaggio potrebbe non utilizzare mai. Allo stesso modo, tale strumento potrebbe fornire medicinali a coloro che si trovano in aree isolate o sottosviluppate della Terra che altrimenti potrebbero non averne accesso. 
L'esperimento è composto da piccoli dispositivi di forma cubica chiamatiAmpli Blockche fungono da indicatori per le reazioni chimiche. Le velocità di reazione chimica, la vitalità e i cambiamenti attraverso la colorazione sono tutti osservati in un ambiente di microgravità passiva. I membri dell'equipaggio utilizzano dellepipetteper iniettare sostanze chimiche negliAmpli Blocksnella piattaformaAmpli. Le superfici superiori degliAmpli Blocksono trasparenti e quindi le reazioni possono essere registrate con le telecamere a bordo man mano che si verificano.
L'esperimentoBFF-Meniscus-2valuta, utilizzando ilBioFabrication Facility(BFF), lastampa 3Ddi unmenisco, otessuto cartilagineodel ginocchio, utilizzando bioink ecellule. Le lesioni muscoloscheletriche, comprese le lesioni del menisco, sono uno dei principali problemi di salute nelleforze armate statunitensie la capacità dibiostampare tessuticome la cartilagine del ginocchio potrebbe anche giovare ai membri dell'equipaggio delle  future missioni spaziali o alle persone situate in luoghi isolati sulla Terra. Gli scienziati mirano a valutare le proprietà meccaniche dei tessuti biostampati in condizioni di microgravità e sulla Terra e confrontarle tra loro. La dimostrazione di ulteriori capacità per lafabbricazione dei tessutinello spazio supporta anche l'uso commerciale continuato e ampliato della Stazione spaziale internazionale come struttura per la creazione di tessuti e organi necessari per iltrapiantoa terra. I membri dell'equipaggio a bordo della ISS si occupano di inserire delle cassette di tessuto in una struttura apposita per le operazioni di stampa.
Una delle sfide più importanti per il mantenimento della salute dell'equipaggio nelle future missioni spaziali di lunga durata è fornire un'alimentazione adeguata. È noto che alcunevitamineesostanze nutritivesi degradano nel tempo, rendendo gli alimenti e gliintegratorimeno efficaci per il mantenimento della salute. Inoltre, una carenza di un singolo nutriente può portare a malattie debilitanti o mortali come loscorbuto(carenza di vitamina C). L'esperimentoBioNutrients-2, usando tecniche simili a quelle usate sulla Terra per produrre alimentifermentati, come loyogurt, mira a produrre, con strumenti minimi e in breve tempo, quantità specifiche di tre prodotti: yogurt, un prodotto a base di latte fermentato noto comekefire una bevanda a base dilievito. L'esperimento è composto da dei sacchetti morbidi trasparenti al cui interno sono contenuti ingredienti secchi che poi verranno integrati con dell'acqua e successivamente riscaldati per favorire la crescita del prodotto. A seguito della produzione in orbita, i campioni vengono congelati e riportati sulla Terra per l'analisi e il confronto con campioni identici cresciuti a Terra.
L'esperimento precedente dell'indagine (Cardinal Heart, nel 2021) ha dimostrato che quattro settimane di esposizione alla microgravità causano cambiamenti significativi nella funzione dellecellule cardiachee nell'espressione genicache potrebbero portare a danni a lungo termine oatrofiadel muscolo cardiaco. Basandosi sulle conoscenze pregresse,Cardinal Heart 2.0utilizza gliorganoididel cuore, cioè strutture 3D costituite da tutti i diversi tipi di cellule presenti in un particolare organo, per verificare se i farmaci clinicamente approvati riducono i cambiamenti indotti dalla microgravità nella funzione delle cellule cardiache. Sulla Terra, questi cambiamenti si verificano a causa dell'invecchiamentoo dell'indebolimento dei muscoli cardiaci a causa di undifetto mutazionaleo dell'uso prolungato didispositivi di assistenza cardiaca. Le risposte adattative cardiovascolari degli astronauti in microgravità nel lungo periodo causano malattie cardiache simili a quelle osservate sulla Terra, ma in un periodo di tempo inferiore. I risultati di questo esperimento potrebbero supportare lo sviluppo di efficaci combinazioni di farmaci per migliorare la salute degli astronauti e dei pazienti sulla Terra.
Laricerca scientificasuggerisce che ilcambiamento climaticoe ilriscaldamento globalestanno contribuendo all'aumento degli incendi. Quando un incendio brucia i terreni si viene a creare un sottile strato di terreno che respinge l'acqua piovana. La pioggia scorre quindi lungo il suolo e può trasformarsi in catastrofiche colate di fango che trasportano pesanti massi e detriti a valle; questi fenomeni sono estremamente pericolosi per l'uomo e causano danni significativi alleinfrastrutturee aibacini idrografici. L'esperimentoCatastrophic Post-Wildfire Mudflowsvaluta la composizione di questecolate detritiche, che includono sabbia, acqua e bolle d'aria intrappolate al loro interno. I risultati dell'esperimento potrebbero migliorare la comprensione dei meccanismi che regolano il movimento dei detriti post-incendio, compreso il modo in cui le colate intrappolano le bolle d'aria e trasportano i massi pesanti. Questa indagine potrebbe anche aiutare a sviluppare e convalidare equazioni fondamentali permodellaree prevedere la diffusione e la velocità delle colate detritiche e il loro effetto su case, infrastrutture varie e ostacoli naturali.
L'esperimentoCellular Mechanotransduction by Osteoblasts in Microgravityha l'obiettivo di studiare come lamicrogravitàcontribuisce alla perdita di massa ossea. L'osteoporosifa sì che le ossa diventino deboli e fragili man mano che gli individuiinvecchianoe comunemente porta afratturecon forze in gioco basse o cadute accidentali. È stato dimostrato che la microgravità induce una perdita ossea accelerata negli astronauti, ma come ciò avvenga non è del tutto chiaro. In questa indagine, gli scienziati studiano un gruppo diproteinee il loro effetto sulle cellule che formano l'osso, oosteoblasti, in condizioni di microgravità. I risultati potrebbero migliorare la comprensione di come i cambiamenti nel carico osseo causino la perdita ossea, che a sua volta sosterrà una migliore prevenzione e sviluppo di trattamenti per l'osteoporosi. L'esperimento utilizza un particolare dispositivo per misurare la rigidità degli osteoblasti umani e i cambiamenti nella forma delle cellule sotto diverse pressioni.
Ilsonnogioca un ruolo importante nella salute e nel benessere degli esseri umani. Il sonno insufficiente o i disturbi del sonno possono aumentare il rischio di sviluppare condizioni mediche, come lemalattie cardiovascolari, e possono compromettere le prestazioni della persona. Il monitoraggio del sonno nello spazio con la bandanaDry-EEG(in breveDreams) è un'indagine dimostrativa della tecnologia che utilizza la bandana Dry-EEG: una soluzione efficace, conveniente e confortevole per monitorare la qualità del sonno degli astronauti con risultati paragonabili allapolisonnografia standarde senza suoi principali inconvenienti. I dati prodotti dalla bandana, come la durata del sonno, le fasi del sonno, lafrequenza cardiacae il numero di risvegli, possono essere utilizzati nellapsicoterapia cognitivo-comportamentaleper ridurre lostresse aiutare i membri dell'equipaggio ad addormentarsi.
Ibiofilmmicrobici sono motivo di preoccupazione durante lemissioni spazialiperché possono causare danni alleapparecchiaturemediantebiodegradazioneeincrostazione, sono molto resistenti aidetergentie possono ospitaremicrorganismi patogeniche potrebbero causareinfezioni. L'esperimento Inibizione del biofilm sull'attrezzatura di volo a bordo della ISS con l'utilizzo di superfici metalliche microbiologicamente letali (in breveESA-Biofilms) studia la formazione di biofilm batterici e le proprietàantimicrobichedi diverse superfici metalliche diverse condizioni digravitàalterata. In particolare, vengono coltivate alcunecolture batteriche(Staphylococcus capitis,Acinetobacter radioresistenseCupriacidus metallidurans) in un ambiente liquido in differenti condizioni: il materiale delle piastre campione (acciaio inossidabile,rameoottone), le caratteristiche della superficie del metallo (liscia o ruvida) e tre diversi livelli di gravità (µg, 0,4g o 1g). L'obiettivo scientifico è determinare quali metalli e quali caratteristiche offrono le migliori proprietà antibatteriche da usare sulla Terra, ad esempio nel settore sanitario, nell'industria alimentare, nelle superfici antivegetative in ambiente marino, e nello spazio, nei veicoli spaziali e in futuro nellebasi lunari.
Per la distribuzione dell'acqua potabileutilizzabile dagli astronauti a bordo della ISS, sin dal 2008 si è fatto uso delPotable Water Dispenser(PWD). Un nuovo sistema appena arrivato sulla ISS, l'Exploration Potable Water Dispenser(Exploration PWD), è dotato dei più recenti progressi nel campo dellasanificazione dell'acquae della riduzione dellacrescita microbica, oltre a essere dotato di un riscaldatore per erogare acqua calda per la preparazione degli alimenti.Exploration PWDha inoltre la capacità di raccogliere dati,telemetriae di automonitoraggio, permettendo agli ingegneri di monitorarlo e comandarlo in tempo reale da Terra.
Leschiume, dispersioni di gas su superfici liquide o solide, assumono un comportamento molto diverso sulla Terra e nello spazio, perché il processo didrenaggiocausato dallagravitàè assente in condizioni dimicrogravità. Il drenaggio si riferisce al flusso irreversibile di un liquido attraverso la schiuma dall'alto verso il basso causato dalla gravità che porta la schiuma a collassare tornando allo stato liquido e ad accumularsi sul fondo, facendo restringere le bolle più piccole e crescere quelle più grandi. Nello spazio invece le schiume sono più stabili e ciò permette agli scienziati di studiare meglio il comportamento delle bolle che le compongono, senza essere condizionate dal drenaggio. L'esperimentoFoam Coarseningè costituito da dei piccoli contenitori composti ognuno da quattro celle ermetiche che contengono liquidi che una volta agitati producono schiume;laser otticie telecamere ad alta risoluzione analizzano le fasi di transizione dallo stato solido a quello liquido delle schiume. Le schiume sono utilizzate in tanti settori, sia nella Terra che nello spazio, ad esempio neiprodotti alimentari, nei prodotti per la pulizia e la sigillatura, neicosmeticie nei prodotti per l'igiene personale, nell'industria petroliferae nell'edilizia.
Itelomeri, strutture genetiche che proteggono i nostricromosomi, si accorciano l'invecchiamentomentre precedenti esperimenti negli astronauti hanno dimostrato che i telomeri si allungano nello spazio.Genes in Space-10vuole testare una tecnica per misurare con precisione la lunghezza dei telomeri in condizioni di microgravità usando dei campionifluorescenti, perché i metodi tipicamente impiegati sulla Terra sono difficili da usare nello spazio. L'esperimento mira anche a capire se l'allungamento dei telomeri nello spazio è causato da una proliferazione dicellule staminali, cioè quelle cellule indifferenziate che danno origine a specifici componenti del corpo e che tipicamente hanno lunghi telomeri. Comprendere il meccanismo alla base dell'allungamento dei telomeri potrebbe rivelare possibili effetti sulla salute degli astronauti durante le missioni a lunga durata e portare dei benefici per le persone più anziane sulla Terra.
Lo Studio della crescita deicristallidisilicio-germanioin condizioni di microgravità (Hicari-II) esamina le proprietà fisiche dei cristalli di germaniuro di silicio (SiGe) che si sono mostrati promettenti comesemiconduttoree materiale per la realizzazione ad alta risoluzione e basso costo dilenti ottichea infrarossiedispositivi elettrici. Purtroppo la loro crescita sulla Terra presenta alcune sfide, tra cui un lento tasso di crescita e difficoltà nel controllare leimpurità. Nello spazio invece la crescita dei cristalli è più veloce e con una uniformità maggiore rispetto a quelli cresciuti sulla Terra. Questa indagine potrebbe aiutare a risolvere queste sfide e supportare lo sviluppo di nuove tecniche per la crescita e l'utilizzo dei cristalli di SiGe.
L'indagine Monitoraggio dell'immunità cellularemedianteipersensibilità di tipo ritardatoin vitro sull'ISS (Immunity Assay) mira a monitorare l'impatto dei fattori distressdel volo spaziale, sia fisico (microgravità,radiazioni, ecc.) sia psichico, sullefunzioni immunitariecellulari in uncampione di sangue, con l'aiuto di un test immunitario funzionale.  La capacità degli esseri umani di difendersi dalleinfezioni("immunità") ha mostrato chiari cambiamenti in risposta alla microgravità simulata o al confinamento sulla Terra. Fino ad ora, questo test poteva essere effettuato solo sulla Terra e condotto prima e dopo il volo spaziale. Con l'aiuto di una provetta di nuova concezione, i ricercatori possono anche eseguire questo test nello spazio a intervalli di tempo regolari per consentire una valutazione molto più chiara dei cambiamenti immunitari che avvengono in volo negli astronauti.
La microgravità fa sì che il sangue e illiquido cerebrospinalesi spostino verso la testa, che si ritiene sia una causa alla base dei cambiamenti strutturali degli occhi degli astronauti, noti come Sindrome neuro-oculare associata al volo spaziale (Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome, SANS). L'esperimento ISAFE (Investigating Structure and Function of the Eye) misura i cambiamenti di occhi, cervello e vasi sanguigni durante le missioni di diverse lunghezze per determinare se il SANS varia con la durata della missione, se questi cambiamenti spariscono quando gli astronauti tornano sulla Terra e quanto tempo è necessario per recuperare. I risultati potrebbero aiutare a prevedere i cambiamenti oculari nei futuri voli spaziali di lunga durata, come i viaggi su Marte, e sostenere lo sviluppo di metodi per proteggere gli occhi degli astronauti. La SANS condivide alcune caratteristiche con diverse malattie osservate sulla Terra, inclusa l'ipertensione intracranicaidiopatica. I risultati di questa indagine potrebbero fornire nuove informazioni sui meccanismi alla base di queste condizioni e beneficiare le persone che le sperimentano sulla Terra. Per l'esperimento vengono analizzate diverse componenti dell'occhio degli astronauti:  la struttura dell'occhio, compresi i vasi sanguigni, viene misurata mediante imaging 3D ad alta risoluzione (Tomografia ottica a coerenza di fase, OCT) mentre la funzione dell'occhio viene determinata medianteelettroretinografia(ERG), un test che misura le risposte elettriche delle cellule nella parte posteriore dell'occhio a seguito di una stimolazione luminosa. Inoltre, lapressione oculareviene misurata utilizzando un dispositivo che fornisce una misurazione continua della pressione per diversi secondi (pneumatonometria, PTM), consentendo agli scienziati di osservare i cambiamenti nella pressione oculare ad ognibattito cardiaco.
IlJEM Water Recovery System(JWRS) ha lo scopo di generareacqua potabiledall'urina. In passato, l'urina e leacque refluevenivano raccolte e immagazzinate o scaricate fuori bordo; dal 2009 (Expedition 19) sulla Stazione spaziale internazionale l'urina viene raccolta, filtrata e usata nuovamente per tutte le attività della ISS, compresa l'idratazione degli astronauti, grazie alEnvironmental Control and Life Support System(ECLSS). Per le missioni spaziali di lunghissima durata e distanza, come le missioni verso Marte, sarà necessario essere provisti di dispositivi estremamente affidabili, con tassi di recupero elevati, dimensioni più compatte e un minore consumo energetico rispetto ai  dispositivi attualmente in uso sulla Stazione spaziale internazionale. In futuro potrà essere usato nelle zone più sottosviluppate e desertiche della Terra per fornire acqua potabile alle popolazioni prive dibacini idricinelle vicinanze.
Fiber-optic Active Dosimeter(Lumina) è undosimetroafibra otticaattiva che monitora, in tempo reale, la dose diradiazionericevuta sfruttando la capacità delle fibre ottiche di scurirsi quando esposte alle radiazioni. Questo dosimetro presenza diversi vantaggi, tra cui la possibilità di fornire misurazioni affidabili della quantità di radiazioni in ambienti complessi come quelli associati aelettroni,protoni,raggi gammaoraggi X, e l'indipendenza delle prestazioni del dispositivo dalla temperatura diirraggiamentoe dal rateo didose assorbita(dose assorbita in un'unità di tempo). Il monitoraggio delleradiazioni ionizzantiè fondamentale l'esplorazione spazialefuori dall'orbita terrestre bassadove non si ha alcuna protezione dalla Terra; un dosimetro affidabile e in tempo reale dei livelli di fluttuazione delle radiazioni ionizzanti potrebbe consentire di anticipare ibrillamentidi radiazioni e reagire adeguatamente a questi eventi pericolosi. Sulla Terra potrebbe essere applicato nell'industria medica e nucleare.
Lo studio Analisi della cinetica strutturale e dicristallizzazionedeglianticorpi monoclonali(Monoclonal Antibodies PCG) valuta le differenze di cristallizzazione nello spazio di vari anticorpi monoclonali terapeutici. Gli anticorpi monoclonali sonoproteinedelsistema immunitariocreate in laboratorio progettate per interagire con bersagli specifici come lecellule tumorali. Lamicrogravitàconsente la produzione di cristalli di qualità superiore che potrebbero supportare lo sviluppo di farmaci con costi ridotti, una migliore stabilità e maggiore facilità disomministrazione. Questo progetto studia la cristallizzazione dei composti bioterapeutici in condizioni di microgravità, dove alcuni cristalli crescono più grandi e più ordinati rispetto a quelli sulla Terra, al fine di identificare le condizioni fisiche che portano la produzione di cristalli grandi e di alta qualità. La cristallizzazione uniforme dei farmaci bioterapeutici potrebbe portare a costi di stoccaggio e di produzione ridotti, nonché a nuove formulazioni che migliorano la qualità della vita dei pazienti.
L'esperimentoMulti-Needle Langmuir Probemonitora le densità delplasmanellaionosfera, dove l'atmosfera terrestreincontra lospazio, con una precisione di pochi metri. LaStazione spaziale internazionaleè il luogo ideale per le attività di questo strumento poiché orbita vicino al picco di densità del plasma della ionosfera (circa 400 km dialtitudine). Piccole strutture di plasma nella ionosfera influenzano regolarmente la precisione deisistemi di navigazione satellitarecome ilGPSeGalileo; questo esperimento potrebbe aiutarci a comprendere la causa principale di tali imprecisioni e, in futuro, a costruiremodelliche prevedano problemi di qualità dei segnali. Lo strumento verrà installato sullapiattaforma europea Bartolomeo, all'esterno della ISS.
L'esperimentoNeuronixvuole testare la formazione dicolture cellularineuronalitridimensionali in condizioni di microgravità e produrre unaterapia genicaspecifica per i neuroni. È importante studiarli perché i modelli tridimensionali derivati dallecellule staminaliumane sono necessari per imitare ilsistema nervoso centraleumano e l'ambiente cerebrale durante lo sviluppo di nuove terapie. Purtroppo al 2023 non esistono terapie per laparalisi, considerando che per moltidisturbi neurologicicome lemalattie neurodegenerative, i modelli deiroditorinon sono riusciti a produrre i trattamenti desiderati. Al contrario, la terapia genica si è mostra promettente come potenziale trattamento per le persone con paralisi e malattie neurologiche come l'Alzheimere ilParkinson. Per superare il problema di non essere in grado di formare i modelli tridimensionali necessari per testare queste terapie nellagravità terrestre, conNeuronixsi vuole provare a generare i modelli tridimensionali nello spazio. La creazione di colture cellulari tridimensionali in condizioni di microgravità potrebbe fornire una piattaforma per la scoperta di farmaci e test di terapia genica.
Le piante esposte a stress ambientali, compresa lamicrogravità, subiscono cambiamentiepigeneticiche comportano l'aggiunta di ulteriori informazioni al loro acidodesossiribonucleico(DNA) anziché modificare le informazioni già esistenti;  questo comportamento è noto come cambiamento epigenetico.Plant Habitat-03valuta,sequenziando l'intero genoma bisolfitonelle foglie diArabidopsis thalianadi due generazioni, se gli adattamenti epigenetici in una generazione di piante cresciute nello spazio possono trasferirsi alla generazione successiva. Ciò potrebbe aiutare a identificare gli elementi genetici che aumentano l'adattabilità delle piante al volo spaziale; un primo passo verso lo sviluppo di coltivazioni più adatte a fornire cibo e purificazione dell'aria e dell'acqua neisistemi di supporto vitalenelle future missioni spaziali.
IlPick-and-Eat Salad-Crop Productivity, Nutritional Value, and Acceptability to Supplement the ISS Food Systemè un progetto di ricerca in fasi che includeVeg-04A,Veg-04B,Veg-05eHRF Veg. L'obiettivo principale è sviluppare un sistema per produrre cibo sano e fresco nelle future missioni spaziali di lunga durata per integrare la dieta standard preconfezionata degli astronauti con cibi freschi coltivati nello spazio. Oltre alla ricerca sulla coltivazione di piante, vengono svolte ricercheorganolettichee comportamentali umane, come il benessere psico-fisico dovuto alle attività di coltivazione, raccolta e consumo di piante nello spazio dei membri dell'equipaggio. Lo studioVeg-05si occupa della coltivazione di pomodori nani nella strutturaVeggie(una piccola serra senza terra ma dotata diLEDblu o rossi che simulano la luce del sole) per esaminare gli effetti della qualità della luce e deifertilizzanti, lamorfologiadelle colture, sulla resa dellabiomassacommestibile, sullasicurezza alimentaremicrobica, accettabilità organolettica,valore nutrizionalee benefici per lasalute comportamentaledei prodotti freschi. Nella precedente fase dello studio, l'esperimento Veg-04, erano state prodotte verdure a foglia verde.HRF Vegsfrutta le attività svolte dagli astronauti con l'esperimentoVeg-05per sottoporli a deisondaggi psicologicisul loro umore durante le attività con le piante e valutazioni organolettiche durante il consumo dei prodotti freschi. Prendersi cura delle piante fornisce stimolisensorialie aiuta a scandire il passare del tempo nell'ambiente ristretto e isolato della ISS.
Lista degli eventi (docking e/o berthing) dei veicoli di rifornimento o con equipaggio in visita alla Stazione spaziale internazionale durante l'Expedition 68 in ordine cronologico. I veicoli che si sono sia agganciati sia sganciati durante la missione sono riportati due volte.