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楼主: hkhtg090201
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[科普] 太空科学试验/空间科学实验;空间技术实验/试验(space science experiment):

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 楼主| hkhtg090201 发表于 2018-11-16 11:46 | 显示全部楼层
宇航员在太空国际空间站里都做些什么奇奇怪怪的实验?
  2018-11-16

      本周四,迈克尔·j·福克斯基金会(Michael J. Fox Foundation)的蛋白质结晶、一个令人眼花缭乱的虚拟现实系统以及超细薄膜和Refabricator装置(一种将废物转化为3d打印丝的装置)将会被全部发射到太空。周五,即美国东部时间11月16日凌晨4点23分,诺斯罗普·格鲁曼公司(以前是轨道ATK公司)将会执行第十次国际空间站商业补给任务,任务中会包括更多这些奇怪的科学设备。美国国家航空航天局官员在一份声明中说,该公司的“天鹅座”宇宙飞船将从维吉尼亚州瓦勒普斯飞行中心的大西洋中部地区太空港搭载“安塔瑞斯”号火箭升空,携带大约882磅(400公斤)的实验研究材料和硬件。这枚火箭总共将会向国际空间站发射约7500磅(3402公斤)的科学设备和船员用品补给,如食品和衣物。

      这些实验将是目前在国际空间站上进行的数百项科学调查中的其中一部分。在美国东海岸的部分地区可以看到这次发射。诺斯罗普·格鲁曼公司的安塔瑞斯(Antares)火箭在弗吉尼亚州的美国国家航空航天局瓦洛普斯飞行中心水平集成设施左侧,它正在为其向国际空间站的第10次商业补给任务做准备。

     诺斯罗普·格鲁曼公司的“天鹅座”飞行器以美国宇航局宇航员、美国海军军官约翰·杨命名。杨作为美国国家航空和宇宙航行局的宇航员,在太空中停留了835个小时,共执行了六次太空任务。

     在天鹅座飞船上,将会有一个被称为Refabricator的装置,这个装置是太空制造Refabricator项目的一部分。这是第一个集成3D打印机和回收器,它可以把废弃的塑料变成长丝,在空间站上进行3D打印。这条长丝将用于空间站上的维修,也将作为废物回收的一种手段。这个装置也可以用来制造空间站上的东西。

     从正面的角度看,类似于安装在国际空间站速递架后的样子

      这项技术可能对长期的深空任务非常有用,在这些长期深空任务期间宇航员日常不得不定期处理废物、修理和资源问题。正如调查的研究概况所述,“如果没有回收能力的话,就需要在船上储存大量的原料,以支持长期的勘探任务。”这项调查是由美国宇航局的技术演示部门赞助的。

微重力虚拟现实

     另一项发射到国际空间站的调查主要研究长时间停留在微重力环境将会如何影响宇航员视觉解释运动、方向和距离的能力 (VECTION study) 。

      在地球上,人类的感官往往同时工作,让我们知道我们离某个事物有多远,它移动的速度有多快,它是如何定向的。而在太空中,重力不再在我们的前庭系统中起作用,而这个系统恰恰是帮助我们的找到平衡感和方向感的。VECTION研究旨在通过虚拟现实技术更好地了解微重力对这些感官的影响。

      11月8日,多伦多约克大学教授、本次研究的首席研究员劳伦斯·哈里斯(Laurence Harris)在新闻发布会上说,在这项研究中,宇航员将佩戴一个虚拟现实(VR)系统,该系统将提供计算机生成的视觉线索,试图利用视觉加速度创造人工重力。在虚拟现实模拟之后,宇航员将会报告他们感觉到自己移动了多远,物体离他们有多远等等。

       哈里斯说:“许多宇航员在第一次到达空间站时确实会感到晕眩或晕船。”因此,为了了解微重力环境在太空任务中的多个时间段内对宇航员的影响,在宇航员进入太空、适应了太空环境、回到地球这三个时间段,他们都会参与VR模拟实验。

     国际空间站56次任务的指挥官德鲁·福斯泰尔(Drew Feustel)为最近在空间站上进行的一次PCG实验进行蛋白质晶体生长皿(PCG)填充

      在微重力条件-2下的LRRK2结晶研究(CASIS PCG-16)部分由Michael J. Fox基金会开发,旨在培育以对抗帕金森病的蛋白质晶体。富含亮氨酸的重复激酶2 (LRRK2)蛋白与帕金森氏症有关,但是在地球上生长的蛋白质晶体太小、太紧凑,无法有效地进行研究,而研究由蛋白质生长而成的较大晶体则可以帮助科学家了解蛋白质结构。

      研究人员在新闻发布会上说,之前曾经有过一次在微重力下培育这些晶体的尝试,但没有取得成功。经过调查改进,研究人员将再次尝试在空间站上的微重力环境中培育这些晶体。通过研究更大的LRRK2晶体,研究小组希望对这种蛋白质的形状和形态有更深入的了解,并帮助科学家更好地理解帕金森病。

      福克斯基金会(Michael J. Fox Foundation)研究项目主任马可·巴普蒂斯塔(Marco Baptista)在新闻发布会上说,这次调查的最终目的很简单,他们“正在寻找一种可以减缓、阻止或逆转这种疾病的治疗方法”。

微型碳捕获方法

在微重力条件下,通过合成可伸缩的气体分离膜(Cemisca)的研究正在开发一种捕捉二氧化碳的微型方法。研究人员说,这项实验将测试和合成由钙硅酸盐颗粒组成的微膜,这种微膜像人的头发一样薄,遍布100纳米甚至更小的孔洞。这些纳米孔膜可以将二氧化碳从空气中的其他气体中分离出来,这使得它们成为了一项非常重要的发展中技术,以对抗过多二氧化碳对地球造成的有害影响。

研究人员预测,在微重力环境下制造这些膜的成本可能会更低,并能生产出更耐用的、耗能更少的膜。此外,微重力环境可以使研究人员拥有“控制纳米颗粒大小和形状的能力”,Cemscia LLC公司的Negar Rajabiat是这项国家实验室研究的首席研究员,他在新闻发布会上说道,这意味着他们甚至还可以定制分离不同类型气体的膜。

(本文来源:新浪新闻)

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