北京
2025年11月，標志著人類在國際空間站（ISS）上持續存在了25載！
國際空間站上拍攝的上弦月
圖源：NASA
自2000年11月2日第一批宇航員抵達以來，NASA及其國際伙伴已進行了數千項研究和技術演示，不僅推動了人類對月球和火星的探索，更惠及了地球上的生命。
微重力里的創新之路
研究人員充分利用了空間站獨特的微重力環境，開展了在地球上無法復制的實驗，跨越多個學科領域，推動了科學的邊界。迄今為止，已有超過4000 項實驗在空間站上取得了突破和發現。
NASA宇航員杰茜卡·沃特金斯（前景）與鮑勃·海因斯（后景）在國際空間站進行XROOTS實驗。該研究利用空間站"蔬菜設施"開展無土栽培技術試驗，測試水培和氣培模式的植物生長情況。
圖源：NASA
“25 年前，遠征1號機組成為第一個將國際空間站稱為家園的乘員，開啟了人類在太空中持續存在的時期，并一直持續到今天，”NASA 代理局長肖恩·達菲（Sean Duffy）表示。“這一歷史性里程碑的實現，離不開 NASA 及其合作伙伴，以及每一位致力于在近地軌道保持照明的宇航員和工程師。”
為慶祝在微重力環境中的四分之一個世紀的創新，NASA重點介紹了25項科學突破，以展示空間站對科學、技術和探索的持久影響。
一、空間站的六大核心貢獻
國際空間站不僅僅是一個軌道實驗室，它更是人類邁向深空探索、改善地球生活的前哨站。
一、鋪設通往月球和火星的道路
空間站被用作一個試驗場，以開發和驗證新的系統和技術，為超越近地軌道的任務做準備：
深空技術驗證：導航、通信和輻射防護技術正在整合到月球和火星任務的航天器中。先進機器人系統：機器人外科醫生和自主助手等將擴展醫療程序，減輕宇航員的負擔。
太空 3D 打印：宇航員利用回收塑料和不銹鋼進行 3D 打印，為未來深空任務中零件的按需維修和制造奠定基礎。
意義：人類對月球和火星的推動始于近地軌道上的發現。空間站的每項創新都有助于推動 NASA 的“阿爾忒彌斯”（Artemis）和其他探索計劃。
二、維持地球以外的生命
為了重返月球并邁向火星，在地球以外維持生命變得至關重要：
太空農業：宇航員已在太空種植了50多種植物，包括番茄、白菜和辣椒。
高效水回收：先進的生命支持系統能夠回收空間站美國部分高達98%的水，這是探索任務所需的理想水平。
宇航員健康：研究揭示了太空對大腦、視力、肌肉和骨骼密度的影響，指導了長期任務中的宇航員表現維持策略。
意義：通過在太空種植食物、回收水和改進醫療護理，NASA 正在為未來的月球和火星長期任務鋪平道路，同時革新地球上的農業和醫學。
三、造福地球上的人類
空間站上的研究不僅將人類推向更遠的宇宙，也幫助解決了地球上復雜的人類健康問題：
由Redwire公司主導的國際空間站藥物結晶實驗樣品已完成太空培育并返回地球。
圖源：NASA
疾病治療：微重力改變細胞功能的發現，為癌癥、阿爾茨海默病、帕金森病和心臟病等疾病的治療提供新見解。
藥物開發：在微重力下培養蛋白質晶體，可獲得更大、更有組織的結構，推動了癌癥、肌肉萎縮癥和神經退行性疾病藥物的新發展。
器官制造前沿：3D 生物打印已生產出膝蓋半月板和心臟組織等人類組織結構，這是未來在太空中為移植患者制造器官的重要一步。
意義：微重力研究正使我們更接近在太空制造用于移植的人類器官，并揭示對抗癌癥、心臟病和其他嚴重疾病的新方法。
四、理解我們的宇宙
空間站提供了無與倫比的有利位置來了解宇宙的基本行為：
這張圖片展示了國際空間站上"火焰設計"實驗中被點燃的火焰。
圖源：NASA
宇宙觀測：空間站外部的X射線望遠鏡數據有助于理解恒星坍縮、黑洞和時空漣漪。量子科學：科學家在空間站上創造并研究了物質的第五種狀態（玻色–愛因斯坦凝聚體），將量子科學應用于太空導航和 GPS 系統等。
意義：空間站上的研究正在幫助我們解開宇宙最深層的奧秘，從最小的量子粒子到最強大的宇宙爆發。
五、學習新的物理學
物理過程在微重力下的不同表現，為科學家提供了新的發現視角：
流體和燃燒：對流體沸騰、約束和流動以及冷火焰的研究，有助于設計更高效的未來航天器燃料、生命支持系統和更清潔的發動機。
意義：基礎物理學的突破推動了地球上的創新，并改進了航天器的燃料、熱控制、植物澆水和水凈化系統。
六、實現全球進入太空的通道
自 2000 年以來，空間站為全球的私人公司、研究人員、學生和宇航員打開了大門：
美國宇航局宇航員妮可爾·艾爾斯通過業余無線電與阿肯色州斯普林代爾市湖濱初級中學的學生進行天地通話。艾爾斯圍繞國際空間站上的工作和生活體驗，回答了學生們提出的各類問題。
圖源：NASA
商業航天經濟：空間站是商業航天經濟的發射臺，促進了私人宇航員任務和商業實驗。
全球合作：來自超過 25 個國家的285 多名乘員訪問了這個人類持續運行時間最長的太空前哨站，使其成為全球合作的象征。
意義：空間站孕育了新的全球市場，NASA 及其國際伙伴在近地軌道建立了領導地位，為未來探索任務鋪平了道路。
國際空間站的25年，是人類歷史上最成功的合作范例之一。它所帶來的突破和創新，不僅指向星辰大海，更深深地扎根于地球上的每一個角落。
參考
https://www.nasa.gov/missions/station/iss-research/25-year-of-scientific-discovery-aboard-international-space-station/
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