| 太空探索技術(shù)公司（SpaceX）為美國國家航空航天局（NASA）執(zhí)行的第29次商業(yè)補給服務(wù)（CRS）任務(wù)將攜帶科學(xué)實驗和技術(shù)演示，包括對增強型光通信和大氣波測量的研究。SpaceX公司的"龍"飛船計劃于11月5日之前從美國宇航局位于佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心發(fā)射到國際空間站。
美國國家航空航天局激光通信中繼演示通過激光鏈路與國際空間站通信的插圖。資料來源：美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心 以下是發(fā)射到軌道實驗室的一些研究的詳細(xì)信息：
NASA 的 ILLUMA-T 有效載荷通過激光信號與 LCRD 通信。圖片來源：NASA/Dave Ryan 來自太空的激光通信 美國國家航空航天局的 ILLUMA-T 調(diào)查測試了在空間站上提供增強數(shù)據(jù)通信能力的技術(shù)。安裝在空間站外部的終端使用激光或光通信將高分辨率信息發(fā)送到位于地球同步軌道上的激光通信中繼演示（LCRD）系統(tǒng)。然后，LCRD 將數(shù)據(jù)傳送到位于夏威夷哈雷阿卡拉和加利福尼亞桌山的光學(xué)地面站。 該系統(tǒng)使用不可見的紅外線，能以比傳統(tǒng)射頻系統(tǒng)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)送和接收信息，從而可以在一次傳輸中向空間站發(fā)送或從空間站發(fā)送更多的圖像和視頻。ILLUMA-T 演示還為在繞月或繞火星飛行的航天器上安裝激光通信終端鋪平了道路。
美國宇航局的 ILLUMA-T 有效載荷將飛往國際空間站，目前正在馬里蘭州格林貝爾特的戈達(dá)德太空飛行中心進(jìn)行組裝和測試。ILLUMA-T 演示了通過中繼鏈路從低地球軌道到地面的兩種不同數(shù)據(jù)傳輸速度。這些鏈路可用于實時數(shù)據(jù)流或大容量數(shù)據(jù)傳輸。資料來源：美國國家航空航天局 ILLUMA-T和LCRD創(chuàng)建了NASA首個雙向激光通信中繼系統(tǒng)。激光通信可以補充目前大多數(shù)天基任務(wù)用來與地球之間發(fā)送數(shù)據(jù)的無線電頻率系統(tǒng)。據(jù)位于馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的 ILLUMA-T 項目代理經(jīng)理格倫-杰克遜（Glenn Jackson）介紹，與無線電系統(tǒng)相比，激光系統(tǒng)體積更小、重量更輕、耗電更少。較小的體積為科學(xué)儀器騰出了更多空間，較輕的重量降低了發(fā)射成本，而較低的耗電量則減少了航天器電池的消耗。 ILLUMA-T 由美國宇航局戈達(dá)德分部與美國宇航局休斯頓約翰遜航天中心和麻省理工學(xué)院林肯實驗室合作管理，由位于華盛頓的美國宇航局總部的空間通信與導(dǎo)航（SCaN）計劃資助。
AWE繪制全球中間層重力波特性圖的藝術(shù)家印象。資料來源：美國國家航空航天局 觀察大氣中的波 美國國家航空航天局（NASA）的大氣波實驗（AWE）使用紅外成像儀器測量大氣重力波（AGW）的特性、分布和運動。當(dāng)空氣受到擾動時，這些波在地球大氣層中翻滾，就像把石頭扔到水里產(chǎn)生的波一樣。 科羅拉多大學(xué)博爾德分校的聯(lián)合研究員杰夫-福布斯（Jeff Forbes）說："大氣重力波是氣候系統(tǒng)內(nèi)能量和動量的一種傳輸機制，它們在確定氣候及其演變方面發(fā)揮著作用。"他解釋說，這些波在源頭相對較小，但在高空會被放大，可能預(yù)示著在低空不易觀測到的氣候變化。這項調(diào)查對大氣環(huán)流中的物理過程進(jìn)行的長期觀測，可以提高人們對全球變暖的認(rèn)識，并增進(jìn)對地球大氣、天氣和氣候的了解。"
科學(xué)家們在太空動力實驗室設(shè)施的無塵室中準(zhǔn)備發(fā)射 AWE 的光學(xué)組件。圖片來源：太空動力實驗室/艾莉森-比爾斯（Allison Bills 研究人員還在研究 AGW 如何導(dǎo)致空間天氣變化，空間天氣是指太陽系內(nèi)的不同條件，包括太陽風(fēng)?？臻g天氣會影響天基和地基通信、導(dǎo)航和跟蹤系統(tǒng)?？茖W(xué)家們對 AGWs 究竟如何影響空間天氣知之甚少，這項調(diào)查有助于填補這些知識空白。研究結(jié)果將有助于開發(fā)減緩空間天氣影響的方法。空間站的高度、地理和時間覆蓋范圍為這項調(diào)查提供了一個理想的平臺。
猶他州立大學(xué)創(chuàng)新校區(qū)空間動力學(xué)實驗室（SDL）設(shè)施無塵室中的大氣波實驗（AWE）光學(xué)機械組件。圖片來源：SDL/Allison Bills "AWE 是一項開創(chuàng)性的研究，首次對太空邊緣的重力波進(jìn)行全球測量，"福布斯說。"這是在了解大氣中的波及其對近地空間天氣的貢獻(xiàn)方面邁出的重要一步"。大氣波實驗由戈達(dá)德為美國宇航局總部的美國宇航局科學(xué)任務(wù)局管理。 進(jìn)入空間站的更多科學(xué)
卵巢組織切片顯示了各種卵泡類型?！杜陨辰】怠罚‵emale Reproductive Health： 太空飛行誘發(fā)的卵巢和雌激素信號功能障礙、適應(yīng)和恢復(fù)）嚙齒動物研究-20（RR-20）調(diào)查評估了微重力狀態(tài)下雌性小鼠的卵巢功能、返回地球后的生育能力以及太空飛行對下一代的影響。圖片由堪薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心提供。圖片來源：美國國家航空航天局 太空飛行誘發(fā)的卵巢和雌激素信號功能障礙、適應(yīng)和恢復(fù)是由美國宇航局生物和物理科學(xué)部贊助的一項基礎(chǔ)科學(xué)研究。它推進(jìn)了之前的微重力研究，旨在更好地了解太空飛行、營養(yǎng)和環(huán)境壓力對排卵控制的綜合影響以及由此對骨骼產(chǎn)生的影響。這項研究的結(jié)果有助于確定和治療壓力對排卵的影響，并改善地球上的骨骼健康。
測試 Aquaporin Inside? HFFO 模塊（Aquamembrane-3）的污染物排阻硬件由三個獨立的并行系統(tǒng)組成，用于量化膜在微重力環(huán)境下的水通量和污染物排阻，這是完整水回收系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。該圖顯示了完整的實驗硬件。圖片來源：美國國家航空航天局 Aquamembrane-3是歐洲航天局（ESA）進(jìn)行的一項調(diào)查，繼續(xù)評估用一種被稱為Aquaporin Inside Membrane（AIM）的膜來替代空間站上用于水回收的多層過濾床。這種膜結(jié)合了生物細(xì)胞中的蛋白質(zhì)（稱為水蒸發(fā)蛋白），可以更快地過濾水，同時降低能耗。 2015 年對 AIM 技術(shù)進(jìn)行的初步測試表明，在微重力環(huán)境下可以通過膜過濾水，此次后續(xù)測試可以證明這種膜如何有效地消除空間站廢水中的污染物。測試結(jié)果可以推動完整的全規(guī)模膜式水回收系統(tǒng)的開發(fā)，改善水回收利用，減少需要發(fā)射到空間站的材料數(shù)量。這種水過濾技術(shù)還可應(yīng)用于地球上的極端環(huán)境，如軍事和應(yīng)急環(huán)境，以及偏遠(yuǎn)地區(qū)的分散式供水系統(tǒng)。
馬修-維?。∕atthew Vellone）操作著第一個在國際空間站上飛行的系統(tǒng)原型，而特林-許（Trinh Huynh）則在錄制調(diào)查視頻。"高丘肺"調(diào)查將研究凝膠涂層管內(nèi)的流體傳輸，以進(jìn)一步了解呼吸窘迫綜合征的治療方案，并制定新的污染控制策略。圖片由 Bioserve 提供。圖片來源：NASA 由國際空間站國家實驗室贊助的"高丘肺"（Gaucho Lung）研究呼吸系統(tǒng)內(nèi)壁的粘液如何影響少量注射液體（即液栓）中藥物的輸送。在微重力環(huán)境下進(jìn)行這項研究，可以分離出相關(guān)因素，包括毛細(xì)管或吸力、粘液特性和重力。了解這些因素的作用有助于開發(fā)和優(yōu)化有針對性的呼吸治療方法。此外，這項工作還有助于制定新的戰(zhàn)略，控制用于醫(yī)療保健和食品行業(yè)的液體管道的污染。 |
