材料曝露実験装置
68カ月間低軌道にあった後、1990年に回収された Long Duration Exposure Facility (en. LDEF) では、宇宙機の多くの材料や部品が厳しい宇宙環境に曝された。地球の低軌道で最も多く見られる核種である原子状酸素は合成樹脂や一部の金属との反応性が高く、激しく侵食する。大気圏というフィルターがないために紫外線もまた強烈である。放射線は多くの合成樹脂や塗装を劣化させ、曇らせる。宇宙の真空もまた、多くの物質の物理特性を変化させる。宇宙塵やスペースデブリとの衝突も、宇宙空間に曝されたあらゆる物質にダメージを与え得る。これらすべての複合効果が宇宙機に及ぼす影響は、宇宙でしか研究することができない。
MISSEは、STS-76(アトランティス)でミールのドッキング(英語版)モジュール外部に取り付けられ、1年以上後にSTS-86(en. アトランティス)で回収された Mir Environmental Effects Payloads (MEEP) の直接的な後継者である。
ミッションに選ばれた試料はスーツケース状のPEC (Passive Experiment Containers) に入れられる。PECはISSとの輸送に用いられる。それらは船外活動によってISS外部の実験装置の固定場所か手摺に取り付けられた後、フタを開いて試料を曝露させる。曝露期間中に船外活動が行われる場合、もし機会があればMISSEの試料の劣化の様子が写真撮影する。曝露期間を終えた後は、MISSEは展開された時と逆の手順で回収される。MISSEには時間の経過、またはサンプルに何らかの変化が生じた時点を記録するために、能動的および受動的な計測装置が備えられている。地上へ帰還した後、試料の劣化状況の評価や曝露の影響を測定するためのテストが行われる。これらのテストによって、材料物質が宇宙空間に耐えられるほど強靭かどうかが判断される。
本来の計画では、MISSE-1と2は一年間、MISSE-3および4は三年間展開されることになっていた。コロンビア号空中分解事故によってスペースシャトル艦隊が活動休止を余儀なくされたことにより、これらの計画は変更を求められた。MISSE-1と2は三年間、MISSE-3と4は一年間行われることになった。