太空科研成果(太空科研中心)

昭阳

太空科研成果(太空科研中心)

两艘飞船准备与空间站对接。两艘飞船准备与空间站空对接。

目前国际站空有三个大型实验舱:美国的命运号、欧洲的哥伦布号和日本的希望号。同时,三个节点舱也有一些任务柜。此外,俄罗斯的“黎明”号和“星尘”号舱也可以兼职做很多科学实验。特殊实验环境

利用Tai 空中的微重力、强辐射和超低温环境,可以在国际空站上进行许多在地面上无法进行的空间的科学实验。

在药物研究方面,由于Tai 空中的微重力降低了重力对地球上实验的影响,因此新药的开发将在Tai 空中取得巨大进展,在那里人类可以对生命的构成机制有更透彻的了解。研究人员还会长期关注人类在微重力状态下的变化。

在工业上,研究人员将开发更强更轻的金属和更强大的计算机芯片。由于失重,站内不再存在热气或液体上升、冷气或液体下降的对流现象空,各种液态熔融金属混合更彻底;微重力下液体和火焰的出现也成为科学家关注的焦点。

因为有一部分人的参与,国际站空在对地观测和天文观测方面比其他航天器更有优势。站上的航天员可以利用国际空站的在轨飞行和多方向,及时调整观测仪器的各种参数,针对需要关注的特定观测对象,获得最佳的观测效果。在空之间的科学实验中,一方面,空间站上的宇航员是空之间生命科学和航天医学的实验对象之一;另一方面,他们也可以兼顾材料科学、物理学、微重力流体物理等科学实验。

以上实验在空站内进行,部分实验在空站外进行。对国际空站外部温度和微小陨石的研究将促进工程师改进航天器外壳的设计。国际空站的研究还将创造更先进的技术,如更先进的天气预报系统和更精确的原子钟。Tai 空 Research还将开发新产品和服务。这些创新最终将为地球和Tai 空的人类提供新的就业机会。

国际空站间计划的主要参与国在科研方面各有侧重。利用美国国际空站,加强航天飞行技术创新概念研发,展示在轨推进剂加注、自主交会对接、闭环生命保障系统等技术和能力。,以降低未来空间探索的成本并扩大探索活动的能力。俄罗斯一直将国际空站作为实现深空空探测目标的跳板。未来,俄罗斯将利用国际空站进一步论证深空空探测的可行性,同时尝试挖掘国际空站服务社会经济发展的潜力,从而为其载人航天的长远发展提供动力。无名泰空实验动物

人们在进入Tai 空之前,先用火箭将动物发射到Tai 空中,以此了解生物在没有地球环境保护的情况下能否生存。1951年9月,苏联发射的一枚生物探测器空火箭搭载了一只猴子和11只老鼠,这是第一次有动物进入Tai 空。1957年11月3日,苏联发射第二颗人造卫星,一只名叫莱卡的狗成为第一只绕地球飞行的动物。当动物也飞行空时,这些仪器会监测它们在发射、失重和返回时的生理反应。科学家们从动物的飞行中积累了许多经验。实验动物的飞行为载人航天铺平了道路。

在加加林完成首次载人航天飞行后,实验动物承担了一项新的任务:获取失重对生物影响的信息。于是,数百只小白鼠为泰空事业献出了生命。对这些小鼠的研究表明,微重力对生物体的危害大多是:小鼠肌肉萎缩,骨组织生长速度减慢,骨骼韧性下降,机体免疫力下降。然而,科学家的担忧很快被惊喜取代:当他们解剖一只返回地球25天的小白鼠时,发现小白鼠可以在一个月内康复,过多空飞行对小白鼠身体的不良影响可以消除。这说明小白鼠经受住了失重和辐射的双重作用。

半个多世纪以来,科学家们先后将20多种生物送入Tai 空,包括原生动物、各种植物和微生物,还有鹌鹑蛋、苍蝇、青蛙、甲虫、乌龟和小鱼。如果说早期的Tai 空实验动物,比如狗和灵长类动物,还能有一个感性的“名字”,那么今天的实验动物就完全是“无名英雄”,只有一串代号,包括不起眼的果蝇。

果蝇的基因与人类基因有着惊人的相似之处。人类已知的疾病基因中,大约有61%与果蝇的基因编码相似。果蝇的蛋白质序列有50%与哺乳动物相似。由于果蝇的繁殖能力极强,在短时间内可以繁殖很多代,而且它们的基因图谱已经被完全绘制,因此人们常常将果蝇作为实验对象,进行有关人类疾病的研究。我国在1990年发射的第12颗返回式卫星上,也搭载了果蝇,实现了果蝇在太空产卵、孵化、生长的全过程。现在,果蝇正在国际空间站参与“太空飞行对航天员基因影响”的研究。

太空科研成果(太空科研中心)果蝇的基因与人类的基因惊人的相似。大约61%的已知人类疾病基因与果蝇相似。果蝇的蛋白质序列与哺乳动物的蛋白质序列有50%的相似性。由于果蝇的繁殖能力很强,可以在短时间内繁殖多代,其基因图谱已经绘制完整,所以人们经常以果蝇为实验对象,进行人类疾病的研究。1990年发射的我国第十二颗返回式卫星也搭载了黑腹果蝇,在Tai 空实现了黑腹果蝇产卵、孵化、生长的全过程。现在,黑腹果蝇正在国际站参与“太太空飞行对宇航员的遗传影响”的研究。

研究结果是有根据的。

目前空站的科学实验主要涉及微重力医学、微重力生物学、微重力物理学、空天文学和地球观测。

其中,人体微重力实验主要是围绕航天员身体的各个系统进行的。通过空站长期数据采集和研究,提出了Tai 空微重力和辐射环境的解决方案,为未来载人登月、月球基地建设、小行星着陆、火星着陆等长期载人深空探测任务提供支撑。

微重力研究包括微重力环境下的微生物、植物、动物、生物工程和细胞生物学。微重力实验为空站提供微生物预防,试验生产地球上难以制造的疫苗和抗生素,为Tai 空药物的商业化做准备。

Tai 空植物生长研究实验是研究植物如何在Tai 空生长,这将为基于生物育种的闭环生命支持系统奠定技术基础,也将为在Tai 空或其他星球生产粮食和蔬菜积累经验。目前的研究发现,植物在没有重力的情况下仍然可以生长,这对未来的人类生活来说是个好消息。

假以时日,中国空站从无到有,从小到大,也将取得令人瞩目的成就。作为人类在Tai 空长期停留的前哨站,Tai 空实验将对未来Tai 空的探索产生深远而持久的影响。十大怪事空实验

在航天史上,有用而有趣的Tai 空实验数不胜数。下面是历史上十个奇怪的Tai 空实验。1.不怕真相空和辐射的“水熊”

在too 空环境中飞行时,失重并不是唯一改变的环境因素。动物在Tai 空也会遭受大量的宇宙辐射。科学家们早就知道苔藓、细菌等低等生物可以在高真空和强辐射空的环境中生存,但是地球上有一种奇特的动物却可以在too 空的恶劣环境中生存。这就是只有用显微镜才能看到的无脊椎动物“水熊虫”。它们是缓步动物家族的成员之一。2007年,在一次欧洲火箭实验中,一些缓步动物暴露在太阳强烈的紫外线辐射和真实空环境中。实验结果表明,少数缓步动物能够在辐射下存活,而大多数能够适应真实空环境。2.马兰戈尼对流效应

在微重力条件下,表面张力是流体力学特性的主要因素。在国际空站进行的实验表明,从金属环中流出的水似乎被一个看不见的勺子搅动着。这种搅动效应是用手电筒对水加热不均匀造成的,产生的温差诱发液态水表面张力的不平衡,造成液态水的旋转。这种表面张力实验被称为“马兰戈尼对流效应”。这种现象很少出现在地球上,而是存在于钢水冷却池等环境中。该研究可用于航天器液体燃料补充、Tai 空冶金等领域。3.失重状态下的火焰

在失重状态下,更容易形成形状光滑、温度较低的火焰。与地球环境状态不同,低密度热空气体在失重状态下不上升。在失重状态下,从高温到低温粒子占主导地位。对失重燃烧的研究将揭示这一现象背后的基本物理原理,有助于发展航天器灭火技术和改进火箭发动机燃烧室的设计。4.失重状态下的植物生长

在地球上,重力控制着植物的生长方向。科学家推测,在微重力条件下,苔藓应该会无阻力地到处生长,但结果令人惊讶。苔藓细胞按顺序一个接一个地长出来,形成非常规则的螺旋状。似乎重力掩盖了苔藓的自主生长模式,只有当重力消失时才能显露出来。5.Too 空“连连看”

1992年的亚特兰蒂斯号和1996年的哥伦比亚号航天飞机在执行任务时,都进行了一次大胆的实验——部署一颗卫星,卫星上绑着一根21km的电缆,然后拉动电缆拖动卫星在Tai 空中移动。实验的目的是为了展示绳子“Tai 空”在穿越地球磁场时能否产生电流。在1992年的实验中,Tai 空的绳子伸出了256米,但是在1996年的实验中,绳子突然断了。

实验表明,回旋镖之所以能沿着圆形路径返回,是因为弯曲结构受力不均,而不是重力的影响。6.Too 空玫瑰

1998年,发现号航天飞机将两朵玫瑰带到了国际空间站空。玫瑰气味的变化取决于它们生长的地方,所以土壤、光线、温度和湿度非常重要。在失重状态下,玫瑰的香味更加甜美和神秘。一家化妆品公司根据“Tai 空 Rose”的香味开发了一种新香水。7.回旋镖,飞毯,折叠衣服和眼药水

2008年,日本宇航员在Taitai 空投掷回旋镖,验证回旋镖能否沿原路返回。实验表明,回旋镖之所以能沿着圆形路径返回,是因为弯曲结构受力不均,而不是重力的影响。2009年初,另一名日本宇航员完成了一系列零重力实验,向观看直播的公众展示了他可以在Taitai 空完成模拟“飞毯”飞行、叠衣服、滴眼药水等活动。8.Tai 空状态下晶体体积较大。

在失重状态下,晶体的体积会更大。在地球环境中,低密度液体漂浮在上面,在实验容器内形成对流,从而形成低密度和高密度液体的分层。这就限制了晶体的大小,失重状态下不存在这种现象。生成更大更纯的晶体有助于揭示材料更基本的结构和性质。Tai 空制造的硅酸盐晶体布满微小的孔隙,可以用来过滤和储存矿物质,也可以用于未来燃料电池的储氢。9.沙门氏菌毒性加倍。

可导致人畜食物中毒的沙门氏菌,两次乘坐航天飞机进入Tai 空。令人惊讶的是,这种细菌在Tai 空的毒性比地球上高3到7倍。在Tai 空放置12天后,给老鼠注射沙门氏菌,只有10%的老鼠存活,而在地球上的类似实验中,有40%的老鼠存活。在Tai 空沙门菌的DNA中有167个基因和73个蛋白质。因此,科学家们已经证实了这些细菌的基因在微重力下发生突变的方式。基于此,美国一家生物公司研发了沙门氏菌疫苗。10.微型人造卫星

国际空站上有一些迷你卫星,只有一个足球大小,名为“SPHERES”。该装置可用于测试真实人造卫星的控制程序,使卫星在无人干预的情况下达到最佳飞行姿态。通过实验开发的新的控制程序可以保证飞船与国际空站的自动对接,也可以更好地完成在轨仪器设备的组装。

◎来源|科幻世界(有删减)

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