科學硬件和空間實驗搭乘SpaceX CRS-24龍飛船返回地球

在SpaceX第24次商業再補給服務任務中,從國際空間站返回的貨物包括一台退役的顯微鏡和研究膠體和細胞信號的樣品。2021年12月22日抵達空間站的龍飛船於1月23日離開國際空間站,第二天下午(1月24日)在佛羅里達州的海岸邊以降落傘輔助的方式降落。

科學硬件和空間實驗搭乘SpaceX CRS-24龍飛船返回地球

這些快速返回的飛行使科學家能夠在肯尼迪航天中心對他們的實驗進行額外的觀察和分析,最大限度地減少重力對樣品的影響。然後調查人員可以在他們的家庭實驗室進行更深入的分析。

這台當時最先進的光成像顯微鏡,即光鏡模塊(LMM),於2009年發射到空間站,並搭乘龍飛船返回地球,讓科學家享受應有的回報。由美國宇航局生物和物理科學部門贊助,這個強大的診斷工具使微重力下的微觀現象得到了新的研究,提供了遠程獲取和下載多種級別放大的圖像和視頻的能力。

LMM使觀察和記錄物質在微觀層面上的組織和運動方式成為可能。科學家們利用這一工具對膠體進行了微重力研究,膠體是懸浮在液體中的微小顆粒,它為牙膏和洗髮水等消費品配方和保質期、3D打印以及探測火星上沙子移動的技術的步做出了貢獻。LMM還為微重力下的植物研究做出了貢獻,並支持熱物理學研究,包括微重力下傳熱系統研究。

科學硬件和空間實驗搭乘SpaceX CRS-24龍飛船返回地球

研究結果可以為如何利用納米粒子來製造和生產新材料提供見解,並為空間應用帶來更先進的材料,用於熱屏蔽、防止微隕石傷害、能源生產、能源傳輸、以及機器人和人類任務的執行器和傳感器。其他潛在的應用包括推進地球上的材料製造,如熱屏蔽、聲音阻尼裝置、偽裝和醫療診斷。該技術還可以支持更大規模的應用,如為容易發生地震的地區建造地基穩定器。

通過國際空間站,科學家們繼續研究微重力如何影響哺乳動物細胞。一項來自ESA(歐洲航天局)的調查,研究微重力是否會影響被稱為RhoGTPases的細胞信號分子的功能。這些分子具有”分子開關”的功能,參與控制細胞增殖、程序性細胞死亡、基因表達和細胞骨架(使細胞具有形狀的蛋白絲和管子網絡)。

科學硬件和空間實驗搭乘SpaceX CRS-24龍飛船返回地球

這項調查有助於我們了解人體對微重力的反應,並可能支持開發對策,以幫助船員在未來的任務中保持最佳健康狀態。這項工作還可能擴大有關地球上細胞功能的知識,並有助於今後在地面上的醫學研究。