一張圖告訴你誰在國際空間站上做了什么研究。

　　二十年前的本周，即2000年11月2日，三名宇航員打開了新建成的國際空間站的大門，漂浮了進去，從此開啟了人類在這個太空前哨上的長期生活和工作。

2019年，宇航員Christina Koch在國際空間站上進行太空行走。來源：NASA/Alamy。

　　在此期間，國際空間站上的宇航員進行了大約3000次科學實驗，研究涵蓋一系列學科，包括基礎物理學、地球觀測和生物醫(yī)學研究（見“在軌研究”）。國際空間站上的科學研究一度被批評為意義相對不大，與地球上人們的生活沒什么關系，但隨著宇航員投入更多的時間，國際空間站上的科學研究已經(jīng)開花結果。成果包括深入認識了人類和動物是如何適應長時間的空間飛行的；材料在空間中的表現(xiàn)（見“高空飛行科學”）。

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　　如今，國際空間站上擠滿了現(xiàn)代化的研究設備，包括最近安裝的一臺頂級共聚焦顯微鏡。10月30日，目前在國際空間站上的美國宇航局宇航員、生物學家Kate Rubins在接受媒體提問時，在接近零重力的環(huán)境中漂浮著說：“這就像把一整個世界一流的大學縮小到空間站的大小?！痹谶^去的一周里，Rubins在空間站上研究了一個植物生長室，并在開展一項物理學實驗，測試液滴在微重力下如何與表面相互作用。??

　　空間站上的大多數(shù)科學實驗旨在研究物體在微重力下的不同運作方式，如火焰燃燒的方式或小鼠細胞的發(fā)育方式，以了解這些經(jīng)驗是否可以應用于地球上的新技術或藥物。其他實驗則利用空間站在低地軌道上的位置，俯瞰地球或眺望太空。

　　高空飛行科學

　　國際空間站上的一些著名實驗：

　　冷原子實驗室。物理學家今年報告說，他們利用這一設施首次在太空中創(chuàng)造了一種被稱為玻色-愛因斯坦凝聚（Bose–Einstein condensate）的異常物質狀態(tài)。他們研究了原子集體在微重力下的表現(xiàn)。?

　　阿爾法磁譜儀。這個附在國際空間站外部的宇宙射線探測器，可以搜尋暗物質粒子。2019年，宇航員不得不進行一系列難度很大的太空行走，以修復這項耗資20億美元實驗的損壞的冷卻泵。

　　嚙齒類研究。無數(shù)的小鼠和大鼠已經(jīng)飛上了空間站。在2019年的一項研究中，日本研究人員報告說，雄性小鼠在國際空間站的籠子里漂浮了35天后，仍然可以生育健康的后代。

　　太空中的植物。美國宇航局的宇航員Don Pettit于2012年在國際空間站上記錄了西葫蘆在太空的生長。更重要的是，宇航員已經(jīng)能夠種植生菜和其他蔬菜，以改善他們在太空中長時間駐留期間的飲食。

　　雙胞胎研究。美國宇航局利用擁有同卵雙胞胎宇航員的優(yōu)勢，監(jiān)測太空飛行對人體造成的變化。2015-16年，Scott Kelly在國際空間站上度過了近一年的時間，而他的兄弟Mark則留在地球上。目前已發(fā)現(xiàn)待在空間站上的雙胞胎出現(xiàn)了基因表達變化。?

　　軌道碳觀測衛(wèi)星-3。該儀器安裝在空間站外，指向地球，在繞地運行的過程中跟蹤二氧化碳的排放情況。

　　“我最喜歡的實驗其實與人類健康有關，”美國宇航局前首席科學家、美國國家航空航天博物館館長Ellen Stofan說，“很多人并不知道宇航員在國際空間站上，圍繞人類健康做了多少研究?！?/p>

　　從國際空間站項目的最初階段開始，科學家們就研究了宇航員在太空的健康狀況，目的是確保他們的肌肉質量不會損失太多，也不會受到太多輻射。但空間站上的研究范圍其實已經(jīng)擴大了很多，例如研究重力如何影響被稱為T細胞的白細胞的激活，這種白細胞有助于增強人的免疫系統(tǒng)。Stofan說，知道宇航員的免疫系統(tǒng)為何會以及如何在太空中受到抑制，可以幫助地球上的科學家開發(fā)更好出的醫(yī)療藥物。?

　　國際空間站項目涉及美國、俄羅斯、加拿大、日本和11個歐洲國家的合作，它將至少運行到2024年，目前正在討論將其延長到2028年。



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