美国宇航局的补给任务将科学实验带到空间站

NASA 到 国际空间站的第 18 次 诺斯罗普·格鲁曼公司商业补给服务任务对 植物突变和泥流结构等主题进行了科学调查，同时展示了来自日本、乌干达和津巴布韦的相机技术和小型卫星。将这些调查带到轨道实验室的天鹅座宇宙飞船计划不早于 11 月 6 日从位于弗吉尼亚州瓦洛普斯岛的美国宇航局瓦洛普斯飞行设施的大西洋中部地区太空港发射升空。

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以下是本次任务前往空间站的一些科学调查的详细信息：

生物打印组织

BioFabrication Facility (BFF) 在 2019 年首次太空之旅期间成功打印了部分人体膝关节半月板和大量人体心脏细胞。现在，有效载荷正以新的能力返回微重力实验室，以进一步进行人体组织打印研究。

3D 生物打印机测试微重力是否能够打印比地面打印质量更高的组织样本。长期目标是使用 3D 生物打印技术通过打印替换器官和组织来帮助缓解需要移植的患者的器官短缺。

“与 BFF 进行的研究对人类健康的未来具有令人兴奋的影响，”Redwire 太空制造和运营执行副总裁 John Vellinger 说。“除了为我们在地球上的生活带来明显的好处之外，在地球上推进这项技术国际空间站现在是为未来商业空间站工作做准备的好方法，这些空间站可以配备关键的研究技术，如 BFF。”

在未来的任务中，BFF-Meniscus-2将使用升级后的设施来评估使用 BFF 来使用生物墨水和细胞 3D 打印膝关节软骨组织。进一步展示空间组织制造能力也支持空间站继续和扩大商业用途，以制造用于在地面移植的组织和器官。BFF-Meniscus-2 由国际空间站国家实验室赞助。

评估植物如何适应空间

暴露在太空飞行中的植物会发生变化，这些变化包括向其 DNA 中添加额外信息，这会调节基因的开启或关闭方式，但不会改变 DNA 本身的序列。这个过程被称为表观遗传变化。Plant Habitat-03评估了在太空中生长的一代植物的这种适应性是否可以转移到下一代。

该调查的长期目标是了解表观遗传学如何有助于植物在太空中使用的适应性策略，并最终开发出更适合用于未来任务的植物，以提供食物和其他服务。结果还可以支持制定使作物和其他经济上重要的植物适应地球上边缘和开垦栖息地生长的战略。

在早期的实验中，研究人员注意到许多与植物表观遗传修饰相关的基因在空间中的表达方式不同。在其他研究中，研究人员导致植物缺乏与特定表观遗传变化相关的关键基因。这些植物比它们的野生型（天然存在的）对应物和地面控制更受太空飞行的影响。

“这表明这些变化在植物对太空飞行环境的生理适应中起着重要作用，”佛罗里达大学教授、首席研究员安娜-丽莎保罗说。“下一个问题，也是本实验的主题，是这些太空飞行引起的表观遗传变化是否会传递给下一代植物，并可以赋予该环境的适应性优势。”

泥流混合物

气候变化和全球变暖正在加剧野火的发生。当野火燃烧植物时，燃烧的化学物质会形成一层薄薄的土壤，可以排斥雨水。然后雨水侵蚀土壤，并可能变成灾难性的泥石流，将沉重的巨石和碎屑带下山，对基础设施、流域和人类生命造成重大破坏。由国际空间站国家实验室赞助的野火后泥流微结构(TangoLab Mission-28)评估了这些泥流的成分，包括沙子、水和滞留的空气。

加州大学圣地亚哥分校结构工程系助理教授 Ingrid Tomac 说：“重力在这个过程中起着至关重要的作用，它推动空气从混合物中向上排出，颗粒向下进入水底。” “因此，消除重力可以提供对这些沙-水-空气混合物的内部结构动力学的深入了解，并为它们的行为提供基线。“

结果可以提高对控制野火后碎片运动的基本机制的理解，包括泥流如何捕获气泡并携带沉重的巨石。这项调查还可以帮助开发和验证基本方程，以模拟和预测泥石流的传播和速度及其对房屋、基础设施和自然障碍物的影响。

微重力下的卵巢细胞发育

OVOSPACE由 NASA 和意大利航天局 (ASI) 赞助并由 ASI 协调，研究微重力对牛细胞培养的影响，这项研究可以改善地球上的生育治疗并帮助为未来人类在太空定居做准备。

罗马第一大学实验医学系的首席研究员 Mariano Bizzarri 解释说，长时间生活在月球或火星重力减弱的环境中可能会损害生育能力。

“这威胁到在地球以外建立永久或扩展定居点的目标，”比扎里说。“生殖功能的放松管制也可能带来额外的健康风险。我们的研究结果可以提高对卵子发育的理解，并确定对策和治疗的目标，以保护太空任务中的生殖潜力。这项调查还可以支持开发改善或恢复地球上人们生育能力的治疗方法。”

乌干达和津巴布韦的第一颗卫星

BIRDS -5是一个立方体卫星星座：PEARLAFRICASAT-1，乌干达开发的第一颗卫星；ZIMSAT-1，津巴布韦的第一颗卫星；和来自日本的 TAKA。BIRDS-5 使用商用现成相机对地球进行多光谱观测，并展示了一种高能电子测量仪器。收集的统计数据有助于区分裸地与森林和农田，并可能表明农业增长的质量。这有助于改善乌干达和津巴布韦公民的生计。

作为一个跨境大学项目，BIRDS为来自发展中国家的学生提供动手卫星开发的机会，为他们本国的类似太空技术项目奠定了基础，最终可能导致那里的可持续太空计划。