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SpaceX货物航天器搭载全新气阀前往太空站

发布时间: 2021-12-14

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美国航天局科学局,SpaceX货物航天器搭载全新气阀前往太空站

在周日上午11:17时,最新的太空探索技术公司(SpaceX)“龙”补给飞船从位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心,携带着超过6400磅(2902千克)的科学研究,一个新的密封舱,以及其他货物前往国际空间站的路上。

该航天器从位于肯尼迪的39A发射台,由猎鹰9号火箭(Falcon 9)发射,并计划于12月7日周一下午1:30左右抵达空间站,进行太空探索技术公司(SpaceX)的首次自主对接,并在空间站停留大约一个月。美国宇航局电视台和机构的网站将于上午11:30开始报道抵达情况。

美国航天局科学局,SpaceX货物航天器搭载全新气阀前往太空站太空探索技术公司(SpaceX)执行其第21次商业再补给任务,此为升级后“龙”飞船设计的首次亮相,与用于运送宇航员们往返空间站的乘员“龙”飞船相似。升级后的航天器具有12个双倍容量的动力柜,在往返地球的运输过程中保存科学和研究样本。科学有效载荷现在也可以在任务期间停留在升级后的“龙”飞船上,作为空间站实验室空间的延伸。 在此次对接任务中,有四个动力有效载荷会将驻留在“龙”飞船中。

在“龙”飞船向空间站提供的科学研究中包括:

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微生物陨石矿工

陨石样本和微生物的混合物正被送往空间站。某些微生物在岩石表面形成可以释放金属和矿物表层,这一过程被称为生物矿采。生物岩石(BioRock)是一项来自欧空局(European Space Agency)以前的调查,研究了微重力如何影响生物矿采的过程。欧空局(ESA)根据生物小行星研究(BioAsteroid)的工作,研究了在微重力下小行星或陨石材料的生物膜形成和生物矿采。研究员们正在寻求对于控制这些混合物的基本物理过程的进一步理解,如重力、对流和混合。微生物岩石的相互作用在空间探索和地球外的建设中有许多潜在的用途。比方说,微生物可以将岩石分解成土壤以供植物生长,或提取对于生命支持系统和药品生产的有用元素。

美国航天局科学局,SpaceX货物航天器搭载全新气阀前往太空站使用组织芯片检查心脏的变化

微重力会导致人类心脏的工作量和形状发生变化,如果一个人生活在太空中超过一年,这些变化是否会成为永久性目前仍是未知数。卡地诺心脏(Cardinal Heart)研究重力的变化是如何在细胞和组织层面影响心脏。这项研究使用了3D工程心脏组织(一种组织芯片)。此研究结果提供了对于地球上拥有心脏问题的病人的新理解,并有助于确定新治疗方法,和支持在飞行前预测心血管风险的筛选措施的发展。

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在太空中计数白细胞

美国航天局科学局,SpaceX货物航天器搭载全新气阀前往太空站血红蛋白分析仪(HemoCue)测试了一种商业可行的设备,在微重力情况下对白细胞总数和分化提供快速和准确的计数能力。医生们通常使用白细胞的总数和五种不同类型的白细胞,以此去诊断疾病和监控各种健康状况。在空间站中自主血液分析能力的验证可以加强地球上的医疗保健,是满足未来任务中航员医疗保健需求的重要一步。

钎焊建造

美国航天局科学局,SpaceX货物航天器搭载全新气阀前往太空站铝合金在太空中的钎焊(SUBSA-BRAINS)检验了在微重力的情况下,焊接合金的凝固过程中毛细血管流动、界面反应和气泡形成的差异。钎焊是一种用于在高温下连接材料的焊接方式,比如铝合金与铝或铝合金与陶瓷。该技术可以作为未来太空任务中人类栖息地和飞行器的空间建造工具,以及修复微流星体或空间碎片造成的伤害。

一扇崭新和改进的空间之门

美国航天局科学局,SpaceX货物航天器搭载全新气阀前往太空站那诺拉客公司的毕许普气阀(Nanoracks Bishop Airlock)是一个在“龙”太空舱的后备箱中发射的商业平台,它支持空间站上的一系列科学工作。它的能力包括部署自由飞行的有效载荷,如CubeSats和外部安装的有效载荷,容纳小型外部有效载荷,投弃垃圾,和回收外部轨道替换单元(Orbital Replacement Units)。轨道替换单元(ORUs)是空间站的组合式零件,可以在需要的时候替换,比如泵和其他硬件。毕许普气阀(Bishop Airlock)约日本实验舱已经使用的气阀五倍之大,允许机器人运输更多更大的包裹运输至空间站外部,包括太空行走所需的硬件。它还具有提供内部与外部有效载荷所需的电力和以太网的能力。

在微重力下的大脑

微重力对人脑类器官的影响的研究观察了大脑类器官对微重力的反应。由细胞组成的小块活体互相作用和生长,类器官可以生存数月,为了解细胞和组织是如何适应环境变化的提供了一个模型。从神经元或神经细胞生长出来的类器官表现出正常的过程,如应对刺激和压力的反应。因此,类器官可以被用来研究微重力是如何影响生存、代谢和脑细胞的特征,包括基本的认知功能。

这些只是目前在轨道实验室中进行的生物和生物技术、物理科学、地球和空间科学等领域的数百项调查中的一部分。

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这些领域的进展将有助于在长期的太空旅行中保持宇航员的健康,并为未来人类和机器人在低地球轨道以外的探索展示技术。通过美国宇航局的阿尔忒弥斯(Artemis)计划,为未来人类和机器人探索月球和火星提供技术。

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