SpaceX龙飞船向国际空间站提供新研究
SpaceX在6月1日发射第十二次商业再补给任务。这次发射将提供研究中子星、骨质疏松症、新概念太阳能电池板、地球观测等的研究和设备。以下是将提供给轨道实验室的一些研究重点:
新概念太阳能电池板测试更为高效的电源
太阳能电池板是发电的有效方法,但是当用于为航天器或卫星供电时,它们可能会显得巨大而脆弱。它们经常被紧紧收起以便发射,然后当航天器到达轨道时必须展开。Roll-Out Solar Array(ROSA)是一种新概念太阳能电池板,比目前使用的刚性太阳能电池板更轻、储存更紧凑。ROSA在柔性衬垫上有太阳能电池,并且像卷尺一样推出框架。 ROSA的技术是由太阳能电力推进项目开发的两个新型太阳能电池板概念之一,由NASA太空技术委员会主办。 新概念的太阳能电池板旨在为电动推进器提供动力,用于NASA未来的太空飞船,用于月球附近的操作以及对火星及其以外的任务。它们也可能用于为地球轨道上的未来卫星提供电力,包括更强大的商业通信卫星。
ROSA是一种新型、更紧凑的太阳能电池板,可在空间中展开,如上图所示。 Credits: NASA
中子星的研究成果
中子星是大质量恒星爆炸为超新星时留下的发光灰渣,是宇宙中最密集的物体,并且包含不可能在任何地面实验室中复制的外来物质状态。这些星星被称为“脉冲星”,因为它们发射光的独特方式—类似于灯塔信号灯的光束。固定在空间站外部的中子星内部组成探测器(NICER)有效载荷研究这些恒星的物理特征,为其性质和行为提供了新的见解。 中子星发射X射线辐射,使NICER技术能够观察和记录关于其结构、动力学和能量学的信息。除了研究中子星的事情之外,有效载荷还包括称为X射线定时和导航技术(SEXANT)的技术演示验证,这将有助于研究人员开发基于脉冲星的空间导航系统。脉冲星导航可以类似于地球上的GPS,为整个太阳系的航天器提供精确的位置。
哈勃太空望远镜观测到的一颗巨大的星球爆炸或超新星爆炸。图像右上角的亮点是一个叫做超新星的恒星。国际空间站外部的中子星内部组成探测器(NICER)调查研究这些星星的物理特征,为其性质和行为提供了新的见解。 Credits: NASA, ESA, A.V. Filippenko (University of California, Berkeley), P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), et al.
新药对骨质疏松症的研究
人和动物在太空中停留时间过久会经历骨密度损失或骨质疏松症。飞行中的对策如运动可以防止情况变得更糟,但是在地球或空间上无法治疗以恢复已经失去的骨骼。用于骨质疏松症的系统治疗研究一种能够重建骨骼并阻止进一步骨质流失、改善航天员健康的新型药物。 暴露于微重力会导致骨骼健康发生快速变化,类似于在某些骨骼消耗疾病中发生的情况以及在卧床休息期间和正常老化过程中发生的现象。来自ISS国家实验室的研究结果可能会促进新型药物研发以治疗地球上数百万人的骨密度损失。
研究寻求理解微重力下心脏问题
暴露在微重力环境可导致心血管改变,如流体移动、总体积变化、心跳和心律不正常以及有氧能力下降。Fruit Fly Lab-02研究将使用果蝇更好地了解长期接触微重力对心脏不良反应的潜在机制。苍蝇较小且具其遗传信息已经被全面研究,非常快速的衰老特征使它们成为研究心脏功能的良好模型。该实验将有助于开发微重力下果蝇心脏模型。这样的模型可以显著推进航天对心血管系统影响的研究,并促进制定对策以防止太空旅行对宇航员的不利影响。
刷新人类在太空中生存方式的研究
目前,空间站的生命支持系统需要专门的设备来分离液体和气体。该技术利用的旋转和运动部件如果破坏或以其他方式受损则可能会造成空间站污染。毛细管结构研究使用特定形状的结构来研究一种新的水循环和二氧化碳去除方法以管理流体和气体混合物。与目前在空间站上使用的昂贵的基于机器的处理相反,毛细管结构设备由小尺寸的3-D打印的尺寸不同的几何形状组成。使用时间推移摄影,地面研究团队将观察液体如何从这些毛细结构中蒸发并测试不同参数的有效性。研究结果可促进电气故障或其他故障情况下简单、可信赖和高可靠的新流程的开发。
地球观测设施提供观测平台
在距离地球表面约250英里的轨道上,空间站可以提供其他地方提供不了的地球景观。由Teledyne Brown Engineering开发的用于地球观测的多用户系统(MUSES)设施,可以提供地球观测仪器如高分辨率数码相机、高光谱成像仪,并提供精确定位和其他。这项国家实验室主办的研究工作可以提供数据应用于海域、农业、粮食安全、灾害响应、空气质量、油气勘探和火灾探测。
NASA航天员观察到的飓风爱德华,.MUSES平台将提供诸如高分辨率数码相机等地球观测仪器,并提供诸如救灾等信息。 Credits: NASA