宇航員在太空國際空間站里都做些什麼奇奇怪怪的實驗？

本周四，邁克爾·j·福克斯基金會(Michael J. Fox Foundation)的蛋白質結晶、一個令人眼花繚亂的虛擬現實系統以及超細薄膜和Refabricator裝置(一種將廢物轉化為3d列印絲的裝置)將會被全部發射到太空。

周五，即美國東部時間11月16日凌晨4點23分，諾斯羅普·格魯曼公司(以前是軌道ATK公司)將會執行第十次國際空間站商業補給任務，任務中會包括更多這些奇怪的科學設備。美國國家航空航天局官員在一份聲明中說，該公司的「天鵝座」宇宙飛船將從維吉尼亞州瓦勒普斯飛行中心的大西洋中部地區太空港搭載「安塔瑞斯」號火箭升空，攜帶大約882磅(400公斤)的實驗研究材料和硬體。這枚火箭總共將會向國際空間站發射約7500磅(3402公斤)的科學設備和船員用品補給，如食品和衣物。

這些實驗將是目前在國際空間站上進行的數百項科學調查中的其中一部分。在美國東海岸的部分地區可以看到這次發射。

諾斯羅普·格魯曼公司的安塔瑞斯(Antares)火箭在弗吉尼亞州的美國國家航空航天局瓦洛普斯飛行中心水平集成設施左側，它正在為其向國際空間站的第10次商業補給任務做準備。圖片來源： Patrick Black/NASA"s Wallops Flight Facility

諾斯羅普·格魯曼公司的「天鵝座」飛行器以美國宇航局宇航員、美國海軍軍官約翰·楊命名。楊作為美國國家航空和宇宙航行局的宇航員，在太空中停留了835個小時，共執行了六次太空任務。

在天鵝座飛船上，將會有一個被稱為Refabricator的裝置，這個裝置是太空製造Refabricator項目的一部分。這是第一個集成3D印表機和回收器，它可以把廢棄的塑料變成長絲，在空間站上進行3D列印。這條長絲將用於空間站上的維修，也將作為廢物回收的一種手段。這個裝置也可以用來製造空間站上的東西。

從正面的角度看，類似於安裝在國際空間站速遞架後的樣子。來源：Allison Porter, Tethers Unlimited Inc.

這項技術可能對長期的深空任務非常有用，在這些長期深空任務期間宇航員日常不得不定期處理廢物、修理和資源問題。正如調查的研究概況所述，「如果沒有回收能力的話，就需要在船上儲存大量的原料，以支持長期的勘探任務。」這項調查是由美國宇航局的技術演示部門贊助的。

微重力虛擬現實

另一項發射到國際空間站的調查主要研究長時間停留在微重力環境將會如何影響宇航員視覺解釋運動、方向和距離的能力 (VECTION study) 。

在地球上，人類的感官往往同時工作，讓我們知道我們離某個事物有多遠，它移動的速度有多快，它是如何定向的。而在太空中，重力不再在我們的前庭系統中起作用，而這個系統恰恰是幫助我們的找到平衡感和方向感的。VECTION研究旨在通過虛擬現實技術更好地了解微重力對這些感官的影響。

11月8日，多倫多約克大學教授、本次研究的首席研究員勞倫斯·哈里斯(Laurence Harris)在新聞發布會上說，在這項研究中，宇航員將佩戴一個虛擬現實(VR)系統，該系統將提供計算機生成的視覺線索，試圖利用視覺加速度創造人工重力。在虛擬現實模擬之後，宇航員將會報告他們感覺到自己移動了多遠，物體離他們有多遠等等。

哈里斯說：「許多宇航員在第一次到達空間站時確實會感到暈眩或暈船。」因此，為了了解微重力環境在太空任務中的多個時間段內對宇航員的影響，在宇航員進入太空、適應了太空環境、回到地球這三個時間段，他們都會參與VR模擬實驗。

國際空間站56次任務的指揮官德魯·福斯泰爾(Drew Feustel)為最近在空間站上進行的一次PCG實驗進行蛋白質晶體生長皿(PCG)填充。來源：美國國家航空航天局

在微重力條件-2下的LRRK2結晶研究(CASIS PCG-16)部分由Michael J. Fox基金會開發，旨在培育以對抗帕金森病的蛋白質晶體。富含亮氨酸的重複激酶2 (LRRK2)蛋白與帕金森氏症有關，但是在地球上生長的蛋白質晶體太小、太緊湊，無法有效地進行研究，而研究由蛋白質生長而成的較大晶體則可以幫助科學家了解蛋白質結構。

研究人員在新聞發布會上說，之前曾經有過一次在微重力下培育這些晶體的嘗試，但沒有取得成功。經過調查改進，研究人員將再次嘗試在空間站上的微重力環境中培育這些晶體。通過研究更大的LRRK2晶體，研究小組希望對這種蛋白質的形狀和形態有更深入的了解，並幫助科學家更好地理解帕金森病。

福克斯基金會(Michael J. Fox Foundation)研究項目主任馬可·巴普蒂斯塔(Marco Baptista)在新聞發布會上說，這次調查的最終目的很簡單，他們「正在尋找一種可以減緩、阻止或逆轉這種疾病的治療方法」。

微型碳捕獲方法

在微重力條件下，通過合成可伸縮的氣體分離膜(Cemisca)的研究正在開發一種捕捉二氧化碳的微型方法。研究人員說，這項實驗將測試和合成由鈣硅酸鹽顆粒組成的微膜，這種微膜像人的頭髮一樣薄，遍布100納米甚至更小的孔洞。這些納米孔膜可以將二氧化碳從空氣中的其他氣體中分離出來，這使得它們成為了一項非常重要的發展中技術，以對抗過多二氧化碳對地球造成的有害影響。

研究人員預測，在微重力環境下製造這些膜的成本可能會更低，並能生產出更耐用的、耗能更少的膜。此外，微重力環境可以使研究人員擁有「控制納米顆粒大小和形狀的能力」，Cemscia LLC公司的Negar Rajabiat是這項國家實驗室研究的首席研究員，他在新聞發布會上說道，這意味著他們甚至還可以定製分離不同類型氣體的膜。

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