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从磁悬浮到冻蜡--货运飞船向空间站运送大量研究物资

时间:2016-06-27  来源: 文本大小:【 |  | 】  【打印

Space X龙飞船从卡纳维尔角空军航空站发射向国际空间站进行第九次商业补给(CRS-9)。龙飞船载有航天员补给和研究实验,共计约4900磅货物,实验包含太空DNA测序、航天器温度调节、骨质疏松研究、全球船舶感知、计算机太空辐射防护、高效三维太阳能电池测试等。

生物分子测序仪

确定单个生物体的脱氧核糖核酸(DNA)序列有助于了解不同环境对生物体的影响。DNA测序目前只能在地球上进行,但龙飞船上的生物分子测序仪研究证明该微型装置可以在太空飞船上实现DNA测序。航天员可通过DNA测序识别并监测微生物,即刻确定适当的补救策略,这将成为月球之外太空探索的关键。实时DNA测序可评估航天员健康、确定长期太空飞行中对抗措施的效能。

相变热交换器

太空中没有大气层维持温度,相变材料热交换器可通过冷冻或融化材料维持航天器内临界温度。龙飞船将运送这种新型相变热交换器前往空间站进行试验。相变材料热交换器通过在最大负荷时融化材料贮存余热或能量,当条件允许,通过散热器排出能量,冻结材料。阿波罗登月车和空间实验室Skylab均用蜡作为材料,但水的贮能性更强,因此要贮存同等热量,所需水的体积更小,但水在冻结情况下体积会有所增加,本项研究将分别对蜡和水进行实验,确定哪个更适用于空间相变热交换器。

骨密度测量组学

长期执行航天任务的航天员和卧床病人都会有骨质流失问题,科学家在地球上通过磁悬浮装置模拟微重力环境研究骨质流失。骨密度测量组学研究将通过比较骨细胞暴露在地球磁悬浮环境和真正空间站微重力环境下的基因变化,测试模拟环境的准确度。

心肌细胞

心肌细胞实验研究微重力环境对人类心脏的影响,以及这些影响在不同个体之间变化。研究人员引导人类皮肤细胞转变为干细胞,进而成为人类心肌细胞。这些心肌细胞将在空间站培养一个月时间,用于分析细胞及分子变化,由此研究微重力环境对心脏的影响。

船舶感知

全球自动识别系统(AIS)对海洋上大部分船只进行跟踪,但当船只远离海滨或相对距离较远,地球曲率便会阻碍信号。美国国家实验室船舶感知研究向空间站发送了AIS接收器,测试其长达12个月的持续船只监测能力。在空间站进行船只监测不受到地球曲率的影响,将持续收集船只的实时信息,包括方位、路线、速度及货物信息。这些数据可以提高运输安全,监测贸易协议和商业利益,提高环境保护效力。

NanoRacks——Gumstix

太空辐射对电脑的影响可能引起对处理器的干扰,造成故障或数据丢失。NanoRacks-Gumstix研究与CASIS合作,将在空间站外部放置商用电脑Gumstix模块,观察太空辐射对电脑的影响。Gumstix模块使用的处理器晶体管之间的差距微小,使得电脑体积小,易受辐射影响。实验通过看门狗电路在6个月时间内跟踪所有辐射相关错误,在此实验结果的基础上,未来微型航天器可采用Gumstix进行通信和远程遥感研究,降低进入太空的成本。

NanoRacks——纳米管太阳能电池

空间站上NanoRacks——纳米管太阳能电池实验将对能更高效吸收太阳能的新一代3D太阳能电池进行研究,观察其对太阳光照射角度持续改变以及太空环境作出的响应。3D碳纳米管光电装置(3DCNTPV)具有轻质、灵活及低成本特性,在太阳光不直射的情况下也能产生较多电力,因此不需要具有庞大体积或昂贵的跟踪装置。各单元格采用铜锌锡硫化物光吸收器,具备理想材料的所有特性,例如成本低廉、丰富化学元素、现有技术、结构及材料兼容性。

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