拯救更多的心脏
NASA的第27次SpaceX商业补给服务任务计划于3月从NASA位于美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射前往国际空间站。
无人龙飞船所搭载的科学实验和技术演示包括检查心脏在太空中的变化、测试一种由学生设计的相机支架，比较控制生物膜形成的多种表面，等等。
NASA爱好者
以下是发射到国际空间站的一些研究的详细信息：
拯救更多的心脏
美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）国家转化科学中心（National Center for Translational Sciences）与国际空间站国家实验室（ISS National Lab）合作开展的太空组织芯片计划（Tissue Chips in Space）正在提交其最后两项研究。两者都是使用组织芯片（模拟人体器官功能的小型设备）进行的心脏相关研究的第二次尝试。
Cardinal Heart 2.0建立在Cardinal Heart研究的基础上。根据斯坦福心血管研究所（Stanford Cardiovascular Institute）博士后研究员迪利普·托马斯（Dilip Thomas）的说法，这项研究证实了微重力会对工程化心肌组织产生不利影响的假设，他表示：“第二项研究旨在测试临床批准的药物是否能减轻第一次飞行中出现的异常过程迹象。”
斯坦福心血管研究所所长兼首席研究员约瑟夫·吴（Joseph Wu）表示，后续研究可以更深入地了解主要的心脏细胞类型会对太空环境中的药物产生怎样的反应。弄清这一点可以指导地球上的药物开发策略，从而更有效地治疗患有心力衰竭等疾病的患者。
第一个工程心脏组织（Engineered Heart Tissues）研究探查了细胞和组织水平的变化，这些变化可以提供心脏病发展的早期迹象。
工程心脏组织-2（Engineered Heart Tissues-2）测试的则是新疗法是否可以防止这些负面影响的发生。这项研究可以帮助预测和预防心血管风险，并制定保护未来太空探索者的对策。由于心血管系统对微重力的反应类似于地球上与衰老相关的疾病，因此这些研究也可以帮助有患心脏病风险的患者。
这两项研究都采用了生物服务太空技术公司（BioServe Space Technologies）开发的适应性较强的实验硬件。
BioServe主管斯蒂芬妮·康特里曼（Stefanie Countryman）说：“我们已经有能力开发或改进硬件，还扩展了可以支持在轨实验的项目类型。组织芯片实验确实为各种各样的研究打开了大门，在那之前，人们认为这些研究在空间站上是不可能的。它允许我们探索更复杂的科学，还可以激发其他研究人员思考更多的可能性。”
学生创新：稳定的图像
高中生与NASA联合创造硬件计划（High School Students United with NASA to Create Hardware，HUNCH）让学生能够在应用自己的科学、技术、工程、数学和艺术技能的同时，也为NASA制造真实可用的产品。HUNCH球夹独脚架（HUNCH Ball Clamp Monopod）将对一个设备进行测试，让相机能在跟踪地面目标或在空间站内拍摄图像和视频时保持稳定。该设备会将相机连接到空间站的扶手上，让空间站内的宇航员拍摄起来更加轻松快捷，同时也有可能应用于地球上的摄影。
来自Cypress Woods高中、Clear Creek高中和Conroe高中的学生参与了该项目。
“我的经历亮点是参与了整个工程设计的过程，最终实现了个人的长期目标。”Cypress Woods高中的沙恩·约翰逊（Shane Johnson）说，他设计了球夹上使用的指旋螺钉。约翰逊在高中的第一天就听说了HUNCH计划，并在那时便决定要将自己做出来的东西送上空间站。“在接下来的几年里，我爱上了从一个想法开始，然后集思广益、制作原型、不断调整直到得到完美产品的过程。当我接到电话说我的硬件获准登上空间站时，我欣喜若狂。”
HUNCH飞行配置项目主管迈克·本内特（Mike Bennett）指出，这个项目为学生提供了设计和制造等许多领域的真实世界经验，并让他们体验了从一个想法开始，通过各种迭代，直到创建出一件项目所需的精致成品零件的经验。
吸收二氧化碳
CapiSorb可见系统（CapiSorb Visible System，CVS）展示了用毛细力代替重力来控制可以吸收二氧化碳的液体。毛细力是液体和固体的相互作用，它可以将液体吸到狭窄的管子上，就像水被吸入纸巾中一样。
“在地球上，使用液体吸附剂来捕获二氧化碳的效果很好，但在微重力环境下，这是一个挑战。”联合研究员格雷斯·贝兰西克（Grace Belancik）说，“该系统的几何构型能以连续液体流动回路的形式，在微重力下起到液体控制和被动传输的作用。”
相关的实验数据可以直接为未来载人登月和火星任务的新型二氧化碳去除系统设计提供信息。
“探索任务需要可靠的、重量轻体积小的生命支持系统。”联合研究员马克·韦斯洛格尔（Mark Weislogel）说，“像这样的系统在简化的方向上拓宽了生命支持设备的技术选择，让我们可以在不牺牲性能的情况下减少维护、修理和更换零件的需要。CVS建立在多年的空间站大尺度毛细管现象的基本和应用研究的基础上，这些研究无法在地球上进行。”
“驱逐”生物膜
生物膜（Biofilms）是欧洲航天局（European Space Agency，ESA）正在进行的一项研究，它研究的是一种名为生物膜的微生物聚集体的形成，将测试太空飞行中不同金属表面的抗菌性能。
“生物膜实验包括三次前往空间站的航班，在三种不同类型的金属表面上测试三种不同的细菌种类，这些金属表面具有或不具有抗菌特性。”项目科学家凯瑟琳·西姆斯（Katharine Siems）说，“每次飞行都有不同的细菌、金属类型、表面形态和重力条件组合。”
首席研究员拉尔夫·默勒（Ralf Möller）指出，微生物污染在载人航天任务中是不可避免的，因为微生物是健康人体不可或缺的一部分。“这些微生物可以传播到航天器内部的地方，在那里它们可以形成生物膜。”默勒说，“这些生物膜会导致生物污染和腐蚀，可能会对敏感的设备构成威胁，尤其是在执行长期太空任务时。”
这项研究可以促进对在不同重力条件下生物膜形成方式的理解，并支持开发可最大限度减少航天器内部微生物污染的材料。抗菌表面也能应用于地球上的医院、公共设施和工业等环境中。
太空生活
Tanpopo-5是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的一项调查，研究耐辐射微生物、苔藓孢子和包括氨基酸在内的生化化合物对太空暴露的反应。氨基酸已在陨石等地外天体中被发现，可能是地球生命的前体。Tanpopo-5作为四个早期实验的后继者，旨在深入了解生物体对太空暴露的反应。
“如今，地球的臭氧层屏蔽了大部分紫外线辐射，但太空环境可以被视为原始地球的模型。”日本福冈工业大学首席研究员三田肇说，“空间站提供了一个可直接使用的太空暴露机会，我们可以在其中实现与太阳紫外线辐射相同的广谱，以及宇宙和太空中紫外线辐射的结合。”
这些调查可以为保护其他行星免受人类污染以及将其他行星的样本安全返回地球的策略提供信息。Tanpopo-5可以深入了解地球生命是否可以在太空中生存，并帮助科学家了解促使地球生命诞生的关键成分。结果还可能有助于支持人类在月球和火星上探索时的农业活动和行星检疫战略。
参考来源：
https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/spacex-27-research-highlights
联系客服
