美国宇航局于北京时间12月7日凌晨0点17分（美国东部时间12月6日11点17分）计划发射CRS-21任务，借助SpaceX公司的火箭向国际空间站运送科研物资。
CRS-21是SpaceX与美国宇航局签订商业货物再补给服务合同下的第21次发射，选址在佛罗里达州的肯尼迪航天中心。
原定于12月5日的发射因恶劣天气而推迟，升级版的Dragon货运舱将由Falcon 9火箭发射，搭载2903公斤的补给和科研设备，主要用于生命科学、再生医学等领域的实验。
此次发射标志着SpaceX升级后的Dragon飞船首次携带货物升空（此前该飞船仅用于运送宇航员）。新型Dragon是Crew Dragon的改进版，去除了执行载人任务所需的系统，如座椅、驾驶舱控制系统和生命支持系统，以及在发射故障时启用的SuperDraco推进器，这为宇航员提供了紧急逃生能力。
升级后的Dragon可以支持更多的科学装备，内部设计允许携带更多动力载荷，非常适合生命科学研究，能够提供更多冷藏和其他类型的实验条件。宇航员可在Dragon上储存一些动力有效载荷。
在Dragon飞船上，有几种有效载荷采用了“组织芯片”的独特设计，使人类细胞和有机组织在微重力环境中生长并形成三维结构。研究人员通过观察这些组织的生长过程，能够更好地理解老化、骨骼状况和肌肉损失等基本问题。
一项由佛罗里达大学开展的研究将探讨太空中人类肌肉的萎缩情况，16个骨骼肌样本将被送往空间站，宇航员将在微重力下观察肌肉组织的变化。这些样本包括8个来自年轻活跃人士的骨骼肌，以及8个来自久坐的中老年人。每组的样本中一半将接受电刺激，以观察在失重条件下肌肉的萎缩情况。这项研究将为进一步测试各种疗法提供基础，旨在寻找预防肌肉退化的方法。
另一个科学载荷是利用干细胞技术培育的大脑类器官，旨在探讨微重力对脑细胞存活及功能的影响，这可能为自闭症和阿尔茨海默症的治疗提供新思路。
Space Tango公司的首席科学家比尔·麦克拉姆布表示：“太空旅行模拟了我们在地球上观察到的人体衰老现象，只是在更短的时间内，让我们更容易观察这些过程。在太空中研究人类大脑具有挑战性，因此此类实验非常重要。”
该研究将提取干细胞并将其转化为脑细胞，形成具有三维结构的大脑类器官，这些类器官储存在特殊容器中，能够模拟细胞多样性和人脑发育的功能。
斯坦福大学的研究团队正在观察改良心脏组织在微重力环境下的反应，此次发射将携带心肌细胞、内皮细胞和心脏成纤维细胞构成的组织样本，以研究重力变化对心脏细胞的影响。
研究人员了解到，微重力会导致人类心脏的负荷和形状变化，但如果人在太空中生活较长时间，这些变化是否会变成永久性变化仍不确定。
快检诊断公司HeMoCue将研究白细胞在太空中的反应。在地球上，医生通过白细胞总数和症状观察进行疾病诊断，而HeMoCue首次推出了一种新技术，使宇航员能够在太空中检测白细胞数量。
HeMoCue的目标是测试该设备在微重力环境下的效果，如果有效，将成为宇航员医疗箱中一个非常有价值的工具。
另一项科学载荷MicRo-14将探讨太空环境中酵母菌的反应，特别是白色念珠菌（Candida albicans），这是一种机会性病原体，能在免疫缺陷宿主体中引发危及生命的疾病。MicRo-14将评估酵母菌在微重力下的反应，研究细胞和分子层面产生的变化。
由于宇航员在太空飞行中可能出现免疫缺陷，研究人员特别关注如何更好地预测生物体健康风险。早期研究表明，许多微生物在微重力环境下表现出更强的毒性，但这仍需进一步研究以确认。
美国宇航局喷气推进实验室正在开展一项计划，从空间站不同位置收集棉签样本，以观察细菌和相关代谢物（细菌生长产生的化学物质）之间的关系。这将帮助研究人员更好地理解微生物和代谢物在封闭环境中的分布，以及这种分布如何影响人类健康，对医院和疗养院的管理也具有重要意义。
