运行20年，国际空间站20大科学突破
国际空间站运行20年，其间开展大量在轨科学实验，取得多个方向的突破。NASA近日盘点了20大科学突破——
基础疾病研究：阿尔茨海默病，帕金森病，癌症，哮喘，心脏病。如果其中任何一种疾病影响了你的生活，那么空间站的研究也会影响到你的生活。
发现持续冷燃火焰：科学家在灭火实验中点燃液滴时，意外的事情发生了。庚烷燃料的火焰似乎熄灭了，但实际上液滴仍在没有可见火焰的情况下继续燃烧，温度比普通蜡烛低2.5倍。
▲灭火实验中持续燃烧的庚烷液滴
新的水净化系统：水对人类生存至关重要。不幸的是，世界上许多人口缺乏清洁的水。借助让宇航员得以回收93%的水的空间站技术，地球上的风险地区可以使用先进的过滤和净化系统。
利用蛋白质晶体开发药物：在空间站上进行的蛋白质晶体生长实验为许多疾病的治疗提供了思路，从癌症、牙龈疾病到进行性肌营养不良。
▲希望号实验舱里形成的蛋白质晶体
对抗肌肉萎缩和骨丢失的方法：太空研究极大促进了我们对宇航员骨骼和肌肉损失、以及如何减轻其影响的认知。这些知识也适用于地球上受困于骨质疏松症等疾病的人。
探索物质的第五种状态：25年前，科学家们首次在地球上制备出物质的第五种状态：玻色-爱因斯坦凝聚物（BEC）。2018年，NASA的冷原子实验室成为第一个在太空中产生这种物质状态的地方。这项成就可能有助于对量子力学基本定律的研究。
了解人体在微重力环境下的变化：当人类前往火星时，我们需要知道将面临的挑战。空间站上的长期停留，让我们发现了人体在微重力环境下意想不到的变化。
▲双胞胎宇航员天地对比实验
在轨测试组织芯片：组织芯片是一个U盘大小的设备，在其3D矩阵中内置人体细胞并代表某个器官的功能。这些芯片被送往国际空间站，以求更好地了解微重力对人类健康的影响，并将其应用于改善地球人健康状况。
刺激近地轨道经济：从卫星部署到在轨研究，充满活力的商业太空经济已经发展起来，其价值目前超过3450亿美元。国际空间站一直是支持这一领域发展的重要力量。
在微重力环境中种植食物：种植粮食的能力可以帮助人类探索地球之外更远的地方。为实现这一目标，国际空间站上开展了许多种植植物的技术探索。2015年8月10日，宇航员们品尝了他们的第一份太空沙拉，现在他们正在太空中种植萝卜。
从空间站部署立方星：作为最小型的卫星之一，立方星为空间科学研究和技术验证提供了一种更经济的方式。目前国际空间站已在轨部署了250多颗立方星，推动了卫星研发和卫星公司的发展。
▲鸽群卫星从国际空间站释放
从独特角度监测地球：凭借空间站内外各种精密高端的仪器，科学家得以研究地球的水资源、空气、陆地、植被等等，获得了传统遥感卫星之外的视角。
收集超过1000亿个宇宙粒子的数据：“阿尔法磁谱仪-02”为全球研究人员提供了数据，帮助其研究宇宙的构成与起源。
更好地理解脉冲星和黑洞：安装在空间站外部的中子星内部成分探测器（NICER）和全天空X射线图像监测仪（MAXI）携手工作，增进了我们对脉冲星和黑洞的认识。
▲I型X射线爆炸概念图
学生参与太空实验室研究：商业公司和科研人员并不是能够利用空间站进行微重力研究的唯一群体。国际空间站为从小学到高校的学生们提供了了解空间科学、研究微重力效应的机会。
在轨识别未知微生物的能力：无需将样本送回地球鉴定即可在轨实时识别微生物，这一能力对于微生物学和空间探索来说是革命性的。“太空基因-3”任务团队在2017年将这种可能性变成了现实。
▲2017年，“太空基因-3“实验首次在轨完成
从微生物样品制备到基因测序的
完整微生物鉴定流程
开拓胶体研究领域：牙膏、3D打印、制药、探测火星上的流沙，这些事之间似乎没有关联，但事实上它们中的每一项都将受益于空间站上胶体研究所取得的进步。
流体物理研究进展：地球上覆盖着流体，而将其送入太空可以帮助我们更好地了解流体究竟是怎样流动的。从先进的医疗设备到热传递系统，空间流体研究已经从基础研究发展到了技术应用测试阶段。
微重力环境3D打印：2014年，国际空间站上完成了首次3D打印。此后，使用可回收材料开展的3D打印、甚至人体组织的打印屡被探索。
▲2014年在轨3D打印的扳手
应对自然灾害：以宇航员手持摄像机所拍摄图像为重要来源，空间站积极收集对地数据，以支持全球的防灾减灾活动。
全部图文来自NASA：
20 Breakthroughs from 20 Years of Science aboard the International Space Station，
https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/iss-20-years-20-breakthroughs
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第 341期
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