Научная аппаратура БЕЛКА предназначена для получения  совершенных  по  структуре монокристаллов  белков,  пригодных  для  рентгеноструктурного  анализа, получения биокристаллических пленок из объемного раствора на подложках с использованием эффекта искусственной эпитаксии. В результате проведения полёта должна получить дополнительную квалификацию На БЕЛКА и должны быть отработаны в условиях космического полёта методики кристаллизации  большого  количества (по наименованиям) белков в интересах фундаментальной и прикладной биологии, медицины, фармакологии и микроэлектроники.

Эта научная аппаратура представляет собой автоматическую установку, обеспечивающую проведение  исследований по выращиванию кристаллов белков методами жидкостной диффузии и диффузии из газовой среды при прецизионном поддержании заданных температурных условий кристаллизации.

Она делится на две составляющих, в свою очередь включающих следующие основные части:

• блок кристаллизации (БК);
• блок управления (БУ);
• комплект межблочных электрических кабелей.

В научной аппаратуре БЕЛКА обеспечивается постоянная температура термостатирования модулей кристаллизации во время хранения и на всех фазах проведения эксперимента в диапазоне температур от +4°С до +20^оС.

В космических экспериментах на борту КА «Фотон-М» №4 будут кристаллизоваться в общей сложности тридцать белков – то есть запланировано проведение тридцати космических экспериментов научной программы «БЕЛКА». Примеры изучаемых белков:

• белок-шаперон человека DJ-1, участвующий в регуляции клеточного ответа на окислительный стресс (этот белок активно изучается в настоящее время в связи с обнаружением его связи с болезнью Паркинсона);
• белки из организмов Exiguobacterium sp.255-15, Thermotoga maritima и Deinococcus radiodurans, которые представляют потенциальный биотехнологический интерес, так как эти микроорганизмы являются экстремофилами;
• белки из микроорганизмов Salmonella tiphimurium и Vibrio cholerae, являющиеся потенциальными мишенями для терапии, так как микроорганизмы, из которых они выделены, являются патогенными.

Постановщиками космических экспериментов являются Институт кристаллографии РАН/Филиал ИК РАН – НИЦ КМ  и НИЦ «Курчатовский институт», в эксперименте принимают участие специалисты ФГУП «ЦЭНКИ»-НИИСК. 

Способ возвращения результатов космических экспериментов

Результаты КЭ возвращаются на Землю вместе с научной аппаратурой – это данные наблюдаемых процессов кристаллизации белков, а также информация о характеристиках процессов в запоминающем устройстве. В полёте на Землю передаётся краткая телеметрическая информация о состоянии работы научной аппаратуры.