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宇航员在太空做的7个有趣实验

对于航天员来说,能够在太空中利用微重力环境做研究,是不可多得的体验。在近地轨道的国际空间站或航天器上,宇航员可以进行许多在地球上无法从事的科研活动。

宇航员在太空做的7个有趣实验图为国际空间站国家实验室。以下就是其中一些有趣的实验,一起来看看它们是什么吧。好玩的史莱姆水晶泥(Slime,又称拉伸泥)2020年,国际空间站收到了2升的史莱姆水晶泥。水晶泥是一种很受儿童欢迎的玩具,介于固体和液体之间,由无毒的粘滑胶质材料制成。地面研究人员要求收到水晶泥的宇航员们做实验,比如在注射筒里灌满水晶泥往其他宇航员身上喷;把气球装上水晶泥戳破;或将水晶泥做成小球,让它在空中飘。研究人员希望通过这些“玩”的过程,来观察非水的流体在失重状态有什么行为,以为今后处理空间站的二氧化碳、废水、植物浇水等问题提供思路,甚至为太空生命支持系统的研究做铺垫。当然了,在整个实验过程中,宇航员玩得也很开心。宇航员在太空做的7个有趣实验史莱姆水晶泥示意图。微缩组织–人体细胞组织芯片这些芯片用来模拟人体各个器官,比如心脏、肺或肾脏等,以了解微重力环境对人类健康的影响。微重力下人体出现的许多变化,与地球上人体衰老所出现的变化类似,比如骨骼和肌肉的流失。通过在细胞组织芯片上观察和做各种实验,可以了解这些影响及帮助开发新药。该芯片内含人体组织细胞,用集成在芯片中的微型管道模拟人体内部循环。其标准化的设计有助于准确的分析及在太空狭小的环境中做实验。水母也会晕为测试失重对水母发育的影响,1991年NASA曾用哥伦比亚号航天飞机将2,478只名叫“polyps”的水母上太空。水母挺适应太空的生活,测试结束时,它们繁殖到了 6万只!不过当它们被送回地球后遇到了点麻烦。这些水母在有重力的环境下游泳时,表现出不规则的跳动和移动,就像它们喝了酒精饮料,无法控制自己的平衡。宇航员在太空做的7个有趣实验图为水母示意图。沙门氏菌毒性变强2007年,亚利桑那州立大学的研究人员将沙门氏菌(最常见的引起食物中毒的细菌之一)样本送入太空,以了解细菌在微重力下的反应。得出的结果令人不安,这种细菌在太空中的毒性变得更大,这对想移民太空的人类来说不是个好消息。顽强的水熊虫(缓步动物、Tardigrades)水熊虫非常小,大约为50微米到1.4毫米之间,被认为是地球上生命力最强的生物。看看以下这些数字就能了解它有多顽强,水熊虫在隐生情况下,可以在接近绝对零度(-272°C)、高温(151 °C)、高辐射、达到人类致死1,000倍的X射线照射、真空或6,000大气压等环境下生存数分钟至数日。(隐生是指缓步动物为抵御不良环境,将其身体中的水分大幅降低,身体呈现萎缩状态并停止新陈代谢的一种生命状态。当周围环境好转时,隐生动物就可以复苏。)水熊虫是第一种已知的可在太空中生存的动物。2007年,水熊虫在低地球轨道,暴露于太空中10天后,一部分水熊虫活着回到了地球:那些位于被航天器遮挡着太阳辐射的地方的水熊虫大部分都活下来了;而直接暴露于太阳辐射下的水熊虫,复苏率低,即使活下来,它们的生育能力也受损。补充一下,一些细菌和微生物也能在太空中生存,它们中有些是附着在航天器外壳上被带上太空,有些是被科学家送上太空的。宇航员在太空做的7个有趣实验水熊虫只有50微米到1.4毫米大小。图为显微镜下的水熊虫可怜的蜜蜂科学家期望蜜蜂可以帮助人类在太空中生活,比如给植物授粉,或为航天员提供蜂蜜。波兰有一个叫Lunares的研究站,可以模拟月球或火星基地环境,一些实验或宇航员训练在那里预演。有一次,科学家把90,000只蜜蜂送入研究站,不幸的是,进入研究站的蜜蜂出现越冬状态,并开始大量死亡,每四天就有1000-1200只蜜蜂死亡,雪上加霜的是,蜂巢也停止哺育后代。在模拟实验期,蜜蜂完全无视科学家放的代替花粉的螺旋藻粉,它们最多冒险去喝点水,或挤在灯泡下取暖。死去的蜜蜂得不到补充,使蜂箱温度变得更低,从而导致更多蜜蜂死亡,事情发展成了恶性循环。这次测试似乎让科学家得出结论,让蜜蜂在外星环境中执行授粉任务可能是错的,现在他们已经把目光投向了用小型无人机来取代蜜蜂。蜘蛛空中结网科学家把两只金球蜘蛛(Nephila clavipes)发往太空,观察他们在微重力环境下结的网与在地球上的有什么不同,结果是还真有点不一样,蜘蛛在太空中结的网更圆。在这期间,教育机构把太空中的蜘蛛实验和学生教育融合在一起,让学生在教室里同步观察比较。蜘蛛在天上织网的2014年,恰逢《超凡蜘蛛侠2》上映,人们对辐射后生物是否会变异比较关心。空间站的航天员郑重告诉大家:虽然蜘蛛暴露于微重力和空间辐射中,但它们并未变成“异形”。透明的脊椎动物–青鳉鱼(Medaka)骨质疏松症是长期生活在太空中的宇航员得的一种常见病。科学家希望通过对青鳉鱼的研究,了解在微重力环境下骨质疏松症发生的原理,以及可能的治疗手段。科学家之所以选择青鳉鱼是因为,首先它们是脊椎动物,也就是说它们有骨骼和肌肉。其次它们是透明的,科学家可以透过其外部观察它们身体内的情况。宇航员在太空做的7个有趣实验青鳉鱼人类在太空中的家–国际空间站国际空间站从2000年11月2日开始正式服役以来,到今年已经走过了21个年头。在这期间,共有19个国家的244个宇航员拜访过空间站。截止到2020年,宇航员在空间站进行了约3,000项科学实验。国际空间站的开发,制造和维护成本都非常高,总成本估计为1,500亿美元,年度运营成本为35亿美元。尽管国际空间站的设计使用寿命是15年,但美国宇航局希望空间站可以一直运营到2028年,甚至更长时间。宇航员在太空做的7个有趣实验宇航员在空间站外工作。

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