Stan nieważkości w przestrzeni kosmicznej prowadzi do utraty masy mięśniowej w organizmie. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej znajdują się specjalne urządzenia do ćwiczeń, które pozwalają astronautom zredukować negatywne skutki zdrowotne długotrwałego pobytu w kosmosie. Jednak wykonywane na stacji ćwiczenia nie są w stanie w pełni zatrzymać utraty masy mięśniowej. Celem długotrwałej misji było lepsze zrozumienie zmian zachodzących w organizmie astronautów w celu udoskonalenia procedur dotyczących zapobiegania utraty masy mięśniowej. W szczególności obserwowane były zmiany zachodzące w organizmie Scotta Kelly'ego, który ma brata bliźniaka Marka Kelly'ego, który również jest astronautą. Mark w tym czasie przebywał na Ziemi i dzięki temu możliwe było porównanie zmian zachodzących w ciałach obu astronautów i dokładniejsze zdefiniowanie skutków długotrwałego lotu kosmicznego. Jednocześnie ten program badawczy miał również sprawdzić zmiany zachodzące w psychice astronautów, którzy znajdują się w zamkniętej przestrzeni przez dłuższy czas.