2016年4月25日，NASA人类研究项目发布了名为《组学》的视频特辑（上），通过组学进行双胞胎研究，更加密切关注个人健康。组学是结合多个生物学科对不同生物分子进行测量，包含基因组学、转录组、蛋白质组学、表观基因组学、代谢组学和微生物组学。研究人员可在分子水平上看到基因表达、转录、蛋白质、代谢物、微生物，以及它们如何相互作用。

为了火星及后续其他星球探索之旅，NASA将双胞胎和太空环境因素加入组学研究，研究人员对双胞胎航天员Scott和Mark Kelly的分子特征进行研究，将双胞胎几乎相同的基因组进行比较。双胞胎之一送往太空，严格控制其饮食、锻炼及日常工作，另一个在地球正常生活，由此在分子水平上研究航天环境对人体造成的影响。组学实验包含多种类型的生物分子的研究，例如DNA、RNA、蛋白质、代谢物以及微生DNA。这些生物分子的类型和浓度的波动可影响生理或行为变化、疾病发展倾向，甚至一些尚未确定因素。

双胞胎研究项目负责人Brinda Rana博士以蛋白质组和基因组生物标志物为基础，研究太空飞行导致的体液转移、视觉障碍以及颅内压症状。