文章來自科學大院微信官方賬號(ID:薛蝌大元)。
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長期以來，太空中有成千上萬顆衛星，但只有壹個空間站，那就是國際空間站。它由美國國家航空航天局、俄羅斯航天局、歐空局、JAXA和加空局聯合運營。在過去的20年裏，國際空間站已經接待了239名勇敢的探險者，並進行了2700多次科學實驗。
由於壹些原因，國際空間站不歡迎中國的參與，中國的航天力量已經位居世界前列。
然而，並不是春天壹枝獨秀，而是春天百花齊放。很快，這種局面將被打破！
根據計劃，中國將在2020年發射空間站的核心模塊。這是中國載人航天工程“三步走”戰略的第三步——空間站任務階段，即在太空建設具有國際先進水平的空間站，解決長期有人照料的大規模空間應用問題。計劃於2022年左右完成，預計其核心模塊將於今年推出。
雖然他們不帶我們去玩，但不代表我們不能學習他們的先進經驗。讓我們跟隨鏡頭的目光，看看2019國際空間站進行了哪些開創性的研究！
“男人，了解妳自己”
“人，認識妳自己”是刻在希臘阿波羅神廟上的壹句名言。認識自己不僅是個人生活中的哲學問題，也是國際空間站科學研究的重頭戲。這裏有很多生命科學的探索，尤其是對某些疾病的研究，成果將造福地球上成千上萬的人類。
想要器官？印刷的那種！
美國國家航空航天局宇航員克裏斯蒂娜·科赫創建了生物制造設施(BFF)。科學家和醫學科學家長期以來壹直夢想使用3D生物打印機制造人體器官。然而，事實證明，在重力的作用下，打印出人體器官內部微小而復雜的結構是非常困難的。BFF可以探索在太空的微重力環境下，能否通過3D打印制造出人體器官。
長期飛行會增加阿爾茨海默病的風險嗎？
歐洲航天局(ESA)的宇航員盧卡·帕米塔諾(Luca Parmitano)手裏拿著壹個小藍帽罐，裏面裝著澱粉樣物質聚集體。澱粉樣纖維是壹種能在體內聚集的蛋白質，與許多神經退行性疾病如阿爾茨海默病病和帕金森病有關。這種神經退行性疾病對於長途飛行的宇航員來說是壹種潛在的風險。這項研究正在評估微重力是否會影響這些纖維的形成。
探索新的癌癥療法。
美國國家航空航天局飛行工程師Christina Koch正在使用顯微鏡觀察和拍攝蛋白質晶體的生長樣品。微重力晶體研究結晶了壹種膜蛋白，這種膜蛋白對腫瘤生長和癌癥存活不可或缺。對於這種蛋白質，研究結果可能有助於開發更有效、副作用更少的癌癥療法。
對時間的感知變得不可靠了？
有沒有感覺時間飛逝或者日子如太空中的歲月？加拿大航天局(CSA)的宇航員大衛·聖雅克(David Saint Jacques)進行了壹項微重力下時間感知的研究實驗。宇航員戴上顯示器後，會看到藍色的方塊，然後他們會說出這些方塊顯示了多長時間，從而測量和分析人類在長期處於微重力環境下對時間感知的主觀變化。
實驗結果表明，人在太空中會覺得時間過得更快，這應該算是個好消息，未來漫長的太空旅行似乎會更好。
紅細胞和白細胞
美國國家航空航天局宇航員安妮·麥克萊恩拿著用於骨髓實驗的生物醫學設備。這項研究測量了微重力前後骨髓中脂肪的變化，還測量了紅細胞和白細胞的具體變化。
如何在太空中多吃蔬菜
美國國家航空航天局宇航員傑西卡·梅爾在空間站給野生芥菜的培養基澆水，並在收獲後食用這些蔬菜。這項研究的重點是光質和肥料對葉類作物的影響。
在太空中，微重力可能會延緩植物的生長。因為沒有重力，植物的蒸騰作用會受到影響。原本通過葉片散失到大氣中的水汽會更長時間地附著在葉片上，蒸騰作用可以降低植物的溫度，是植物吸收和運輸水分的主要動力。此外，航天器植物培養箱中的二氧化碳濃度遠高於地球，生長在高二氧化碳環境中的植物會失去營養價值，其鋅、鐵和維生素也會減少。很多因素綜合起來，植物的產量和營養都下降了。因此，如何在太空中安全、高效、合理地種植綠色植物，形成新鮮的食物供應體系，是太空研究的重中之重。
在太空中建造更好的骨骼
尼克·黑格，壹名美國國家航空航天局宇航員，在日本“希望”號實驗艙內操作生命科學手套箱(LSG)。他正在進行骨愈合和組織再生實驗的科學操作。這項研究可以讓人們更好地了解影響組織再生的因素，並有助於對抗宇航員在太空中經歷的骨密度損失。
感知節奏
圖為美國國家航空航天局宇航員安妮·麥克萊恩漂浮在“和諧”號和“命運”號實驗艙之間的大廳裏。她額頭上戴著壹個傳感器，正在收集晝夜節律實驗的數據，該實驗可以研究宇航員的“生物鐘”在長期太空飛行中是如何變化的。
"工欲善其事，必先利其器."
使用工具不是人和動物的根本區別，創造工具才是。如何讓我們的工具更令人滿意，讓制造工具的材料更合適，操作方法更先進，是人們不懈的追求。國際空間站的微重力環境給研究人員帶來了新的研究視角和實驗方法，也成為測試前沿技術的訓練場。
“低溫冷鏈運輸”
美國國家航空航天局號的宇航員Christina Koch和Andrew Morgan將生物研究樣品放入美國命運號實驗艙內的科學冰箱中。雖然沒有透露具體成本，但毫無疑問，這壹定是世界上最貴的冰箱。將科學樣本儲存在制冷設備中，如國際空間站的實驗低溫冷卻器(冰川)，對於保存空間產生的科學數據並將其返回地球供研究人員分析非常重要。
測試材料壽命
美國國家航空航天局宇航員尼克·黑格(Nick Hague)和安妮·麥克萊恩(Anne McClain)在日本Kibo實驗艙的氣閘中安裝了“MISSE-FF(材料ISS實驗飛行設施)”，然後給設備減壓。MISSE-FF配備了將在Kibo艙外進行的新材料暴露實驗。國際空間站材料試驗(MISSE)任務是專門為材料輻照試驗而設立的國際空間站試驗任務。是2001開始的，可以驗證航天器研制用材料的壽命。這項研究將有助於科學家了解輻射、空間真空環境和微流星體的影響將如何影響各種材料。
用微生物采礦？
歐洲航天局的宇航員盧卡·帕米塔諾(Luca Pamitano)在庫比克孵化器中安裝了壹個生物采礦反應器，這是生物巖石研究的壹部分。生物采礦是利用微生物的力量從固體巖石中開采有用的礦物和金屬，在地球上非常普遍。Biorock研究是首次研究在微重力和模擬火星重力條件下，微生物如何生長和改變行星巖石。
安全燃燒實驗
國際空間站工作人員的任務之壹是操作和維護科學硬件。在上圖中，美國國家航空航天局宇航員傑西卡·梅爾正在研究可燃集成支架(CIR)，該支架可以在微重力條件下進行燃燒實驗。CIR與微重力科學手套箱等設施壹起，創造了壹個堅實而安全的環境，宇航員可以在沒有危險的情況下進行燃燒研究。
這種特殊的火焰是CIR內部“火焰設計”研究中點燃的許多火焰之壹，該研究旨在研究不同條件下產生的煙塵量。黃色的點是灰團，熱的時候發出黃色的光。這些星團在微重力下比在地球上更大，因為煤煙在火焰中停留的時間更長。
每個細胞都在努力適應空間。
美國國家航空航天局宇航員安德魯·摩根(Andrew Morgan)利用多用途可變g平臺(MVP)在空間站進行研究，試圖了解生物如何適應太空環境，這是未來太空探索的重要組成部分。該平臺可以研究各種小生物，包括果蠅、扁蟲、植物、魚類、細胞、蛋白質晶體等。
忙碌的蜜蜂
加拿大航天局(CSA)的宇航員大衛·聖雅克(David Saint Jacques)正在空間站與壹個名叫“大黃蜂”(Bumble)的小型長方體機器人Astrobee壹起工作，這種機器人可以自由飛行。Astrobee由三個獨立的自由飛行機器人(Bumble、Honey和Queen)和壹個塢站組成。由於GPS在太空中不易使用，Astrobees需要依靠基於攝像頭的定位系統，該系統由風扇驅動，可以在任何方向自由移動。
壹次重要的太空行走。
美國國家航空航天局宇航員安德魯·摩根在第壹次太空行走中揮手修理宇宙粒子探測器。他似乎站在阿爾法電磁光譜儀(AMS-02)和其他空間站硬件之間。AMS為全球數百名研究人員提供數據，可以幫助他們了解“宇宙是由什麽組成的”和“宇宙是如何開始的”等奧秘。由於暴露在惡劣的空間環境中，AMS需要升級才能繼續收集數據。
“小兄弟，都安排好了！”
完美的攝影機會
參與“薩莉·賴德EarthKAM”項目的學生將趕上日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的HTV-8貨運飛船，這是向空間站運送科學和材料的最佳機會。“薩莉·賴德地球卡姆”是由第壹位進入太空的美國女性薩莉·賴德建立的壹個教育項目。它由中學生遠程編程，允許學生從空間站的角度拍攝和分析我們的地球。學生可以通過控制空間站上的特殊數碼相機拍攝地球的山脈、河流和其他有趣的地理位置和地形。上面這幅宏偉的作品來自“薩莉·賴德地震”項目。
所有的快樂和興奮？弱！
圖片中這兩個足球大小的家夥，看起來有點像樂高思維風暴，他們並不簡單。它們的全稱叫做“同步定位、執行和重定向試驗衛星”，即spheres-synchronized position hold、engage、redirection和實驗衛星。美國國家航空航天局飛行工程師宇航員Alexander Skvortsov和宇航員Andrew Morgan正與球形機器人球體壹起漂浮在空間站中，以測試小型航天器的技術。宇航員正在運行來自Spheres“Zero Robotics”2065 438+09中學暑期項目參與者的代碼。這個項目可以測試學生開發的算法，並從競賽中選擇最佳設計，在空間站上操作機器人。
在太空的時候保持聯系！
在國際空間站的業余無線電會議期間，來自歐洲的美國國家航空航天局宇航員尼克·黑格漂浮在哥倫布實驗艙中。他用的是國際空間站的呼號“NA1SS”。國際空間站業余無線電項目為學生提供了通過無線電與軌道上的宇航員直接通話的機會。
標簽
這些只是目前在國際空間站實驗室進行的許多科學研究中的幾個。從微重力下種植綠葉蔬菜，分析采礦微生物，到測試自主機器人，這些研究不僅可以造福地球上的人們，也為人類未來的太空探索奠定了基礎。
2020年6月8日，中國載人航天工程辦公室宣布，中國空間站系統已完成樣機產品生產，正在開展總裝集成試驗。中國載人空間站總體名稱為“天宮”，各艙和貨運飛船名稱如下:核心艙命名為“天河”，代號“TH”；實驗艙I命名為“問天”，代號為“WT”；實驗艙二命名為“巡天”，代號“XT”；這艘貨船被命名為“天舟”號，代號為“TZ”。
天宮、天河、問天、巡天、天舟，光看這些名字就讓人熱血沸騰。
總有壹天，在中國自己的空間站中，中國科學家也將能夠借助空間環境的獨特力量，通過智慧和努力，開展豐富的科學研究，造福人類。讓我們期待那壹天吧！
參考:
https://www . NASA . gov/mission _ pages/station/research/news/2065 438+09-space-station-research-in-pictures
來源:科學大院