N Zhang이 2019년 국제 우주 정거장에서 수행된 일을 검토하도록 안내합니다.

작성자: Zhang Tian(중국 우주 비행사 연구 훈련 센터)

이 기사는 과학원 공식 계정(ID: kexuedayuan)에서 가져온 것입니다.

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오랫동안 우주에는 수천 개의 위성이 있었지만 우주정거장은 단 하나, 바로 국제우주정거장이다. NASA, 로스코스모스, 유럽우주국(ESA), 일본항공우주탐사국(JAXA), 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 운영하고 있다. 지난 20년 동안 국제 우주 정거장은 239명의 용감한 탐험가를 수용하고 2,700회 이상의 과학 실험을 수행했습니다.

국제우주정거장은 어떤 이유에서든 항공우주 역량이 세계 최고 수준인 중국의 참여를 환영하지 않는다.

그러나 봄이라고 해서 꽃이 한 송이만 피는 것이 아니라, 정원에 수백 송이의 꽃이 피어나는 봄이 곧 올 것입니다!

계획에 따르면 우리나라는 2020년 우주 정거장 핵심 모듈을 발사할 예정이다. 이는 우리나라의 유인항공우주사업 '3단계' 전략 중 세 번째 단계인 우주정거장 임무단계로, 대규모·장기 유인우주문제 해결을 위해 국제적으로 선진적인 수준의 우주에 우주정거장을 건설하는 것이다. 우주 적용 문제로 2022년쯤 완료될 예정이며, 핵심 모듈은 올해 출시될 예정이다.

우리를 데리고 놀지는 않지만, 그들의 앞선 경험을 통해 배울 수 없다는 뜻은 아니다. 그렇다면 카메라의 시선을 따라가며 어떤 일이 벌어지고 있는지 살펴보자. 2019년 국제우주정거장. 이제 선구적인 연구를 시작하세요!

'남자야, 너 자신을 알라'

'남자야, 너 자신을 알라'는 그리스 아폴론 신전에 새겨져 있는 유명한 말이다. 자신을 아는 것은 개인 생활의 철학적 문제일 뿐만 아니라 국제 우주 정거장에 대한 과학 연구의 하이라이트이기도 합니다. 많은 생명과학 탐구가 이곳에서 수행되고 있으며, 특히 특정 질병에 대한 연구가 수행되고 있으며, 그 결과는 지구상의 수천 명의 인류에게 도움이 될 것입니다.

장기를 원하시나요? 인쇄하는 종류!

NASA 우주 비행사 크리스티나 코크(Christina Koch)가 생물학적 제조 시설(BFF)을 가동합니다. 과학자들과 의학자들은 오랫동안 3D 바이오프린터를 사용해 인간 장기를 만드는 꿈을 꾸어왔습니다. 그러나 지구 중력의 영향을 받아 인간 장기 내부의 작고 복잡한 구조를 인쇄하는 것은 매우 어렵다는 것이 밝혀졌습니다. BFF는 우주의 미세 중력 환경에서 3D 프린팅을 통해 인간 장기를 제작할 수 있는지 탐구할 수 있습니다.

장기 비행이 알츠하이머병 위험을 증가시키나요

유럽 우주국(ESA) 우주 비행사 루카 파르미타노가 아밀로이드가 들어 있는 캡슐을 들고 있습니다. 단백질 응집을 위한 파란색 뚜껑이 달린 작은 병입니다. 아밀로이드 원섬유는 체내에 응집되는 단백질로, 알츠하이머병과 파킨슨병을 비롯한 다양한 신경퇴행성 질환과 관련이 있습니다. 이러한 신경퇴행성 질환은 장거리 비행을 하는 우주 비행사에게 잠재적인 위험이 됩니다. 본 연구에서는 미세중력이 이러한 섬유의 형성에 영향을 미치는지 여부를 평가하고 있습니다.

새로운 암 치료법 탐색

NASA 비행 엔지니어 Christina Koch는 현미경을 사용하여 성장하는 단백질 결정 샘플을 관찰하고 사진을 찍습니다. 미세중력 결정학 연구는 종양 성장과 암 생존 과정에 필수적인 막 단백질을 결정화했습니다. 이 단백질을 목표로 하는 이번 발견은 부작용이 적고 보다 효과적인 암 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.

시간에 대한 인식이 불안정해졌나요?

우주에서 시간이 흐르는 듯한 느낌인가요, 아니면 매일이 1년 같은 느낌인가요? 캐나다 우주국(CSA) 우주 비행사 David Saint Jacques는 미세 중력 환경에서 시간 인식에 대한 연구 실험을 수행했습니다. 우주 비행사들은 모니터를 착용한 후 파란색 사각형을 확인한 다음 사각형이 얼마나 오랫동안 표시되었는지 알려주고 미세 중력에 장기간 노출되는 동안 인간의 시간 인식에 대한 주관적인 변화를 측정하고 분석합니다.

실험 결과는 사람들이 우주에서 시간이 더 빨리 흐른다는 것을 느끼게 될 것이라는 점을 일차적으로 보여주었습니다. 이는 앞으로의 장거리 우주 여행이 더 편안해질 것으로 보입니다.

적혈구와 백혈구

NASA 우주비행사 앤 맥클레인(Anne McClain)은 골수 실험에 사용되는 생물의학 장비를 들고 있습니다. 이 연구에서는 미세중력 전후의 골수 지방 변화와 적혈구 및 백혈구 기능의 구체적인 변화를 측정했습니다.

우주에서 야채를 더 많이 먹는 방법

NASA 우주 비행사 제시카 메이어는 우주정거장에서 야생 머스타드 배양액에 물을 주고 수확한 뒤 이 야채를 먹었습니다. 이 연구는 잎이 많은 작물에 대한 빛의 질과 비료의 영향에 중점을 둡니다.

우주에서는 미세 중력으로 인해 식물 성장이 느려질 수 있습니다. 중력이 없기 때문에 식물의 증산에 영향을 미치게 됩니다. 원래 잎을 통해 대기로 손실된 수증기는 오랫동안 잎에 달라붙게 되며, 이는 식물체의 온도를 낮추는 주요 방법입니다. 물을 흡수하고 운반하는 식물. 또한 우주선 식물 재배 용기의 이산화탄소 농도는 지구보다 훨씬 높습니다. 이산화탄소가 높은 환경에서 자란 식물은 영양가를 잃고 아연, 철 및 비타민 함량이 감소합니다. 여러 요인의 조합으로 인해 식물 수확량과 영양이 감소했습니다. 따라서 우주에서 녹색 식물을 어떻게 안전하고 효율적이며 합리적인 비용으로 재배하여 신선한 식량 공급 시스템을 형성하는 것이 항공우주 연구의 최우선 과제입니다.

우주에서 더 나은 뼈 만들기

NASA 우주 비행사 Nick Hague는 일본 Kibo 실험 모듈 Sciences Glovebox(생명 과학 글러브 박스)에서 생명 과학 글러브 박스(LSG, the Life)를 운영하고 있습니다. 그는 뼈 치유와 조직 재생 실험에 관한 과학적인 작업을 수행하고 있습니다. 이 연구는 조직 재생에 영향을 미치는 요인에 대한 더 나은 이해로 이어질 수 있으며 우주비행사가 우주에서 경험하는 골밀도 손실을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

리듬을 느껴보세요

사진은 NASA 우주 비행사 Anne McClain이 "Harmony"와 "Destiny" 실험 모듈 사이의 로비에 떠 있는 모습을 보여줍니다. 그녀의 이마에 있는 센서는 장기간 우주 비행 중에 우주비행사의 "생체 시계"가 어떻게 변하는지 연구할 수 있는 일주기 리듬 실험에서 데이터를 수집하고 있습니다.

"일꾼이 일을 잘하려면 먼저 도구를 갈아야 한다."

인간과 동물의 근본적인 차이는 도구를 사용하는 것이 아니라 도구를 만드는 것이다. 도구를 더욱 만족스럽게 만드는 방법, 도구를 더욱 적합하게 만드는 데 사용되는 재료를 만드는 방법, 작동 방법을 더욱 발전시키는 방법은 사람들의 끊임없는 추구입니다. 국제 우주 정거장의 미세중력 환경은 과학 연구자들에게 새로운 연구 관점과 실험 방법을 제공했으며, 첨단 기술을 테스트하기 위한 훈련장이 되기도 했습니다.

"극저온 저온 유통 운송"

NASA 우주비행사 크리스티나 코크(Christina Koch)와 앤드류 모건(Andrew Morgan)은 생물학적 연구 샘플을 미국으로 적재했습니다. " 데스티니 실험 객실의 과학용 냉장고에. 구체적인 가격은 공개되지 않았지만 이 냉장고가 세계에서 가장 비싼 냉장고임에는 의심의 여지가 없다.

국제 우주 정거장 실험용 저온 냉장고(GLACIER)와 같은 냉동 장치에 과학 샘플을 저장하는 것은 연구자가 분석할 수 있도록 지구로 반환하기 위해 우주에서 생성된 과학 데이터를 보존하는 데 매우 중요합니다.

물질 수명 테스트

NASA 우주 비행사 Nick Hague와 Anne McClain은 먼저 "국제 우주 정거장 재료 실험-비행 시설(MISSE-FF, Materials ISS Experiment-Flight Facility)"을 설치한 후, 장치의 압력을 낮추십시오. MISSE-FF에는 Kibo 객실 외부에서 진행되는 신물질 노출 실험이 탑재되어 있습니다. MISSE(국제 우주 정거장 재료 실험) 임무는 재료 조사 테스트를 위해 특별히 설치된 국제 우주 정거장 테스트 임무로 2001년에 발사되었으며 우주선 개발에 사용되는 재료의 수명을 확인할 수 있습니다. 이 연구는 과학자들이 방사선, 우주의 진공 환경 및 미세 유성체의 영향이 다양한 물질에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

미생물을 이용해 광물을 채굴하시나요?

유럽 우주국 우주비행사 Luca Parmitano가 BioRock 연구의 일환으로 KUBIK에 생물채광 원자로를 설치하고 있습니다. 이미 지구상에서 흔히 볼 수 있는 생물채광은 미생물의 힘을 사용하여 단단한 암석에서 유용한 미네랄과 금속을 추출합니다. 바이오락 연구는 화성의 중력을 시뮬레이션하는 미세 중력과 조건에서 미생물이 어떻게 성장하고 행성 암석을 변화시키는지를 조사한 최초의 연구입니다.

안전한 연소 실험

국제 우주 정거장 승무원의 임무 중 하나는 과학 하드웨어를 운영하고 유지하는 것입니다. 위 이미지에서 NASA 우주 비행사 Jessica Meir는 미세 중력에서 연소 실험을 수행할 수 있는 장치인 CIR(가연성 통합 랙)에서 작업하고 있습니다. CIR은 미세 중력 과학 글러브박스와 같은 시설과 함께 우주비행사가 위험에 처하지 않고 연소 연구를 수행할 수 있는 강력하고 안전한 환경을 조성합니다.

이 특정 불꽃은 다양한 조건에서 생성되는 연기의 양을 연구하기 위해 CIR에서 수행한 "불꽃 설계" 연구의 일환으로 점화된 많은 불꽃 중 하나였습니다. 노란색 반점은 뜨거울 때 노란색으로 빛나는 그을음 덩어리입니다. 이 클러스터는 그을음이 화염에 더 오래 남아 있기 때문에 지구보다 미세 중력이 더 큽니다.

모든 세포는 우주에 적응하기 위해 열심히 노력하고 있습니다.

NASA 우주 비행사 Andrew Morgan은 Multi-use Variable-g Platform(MVP, the Multi-use Variable-g Platform)을 사용하여 연구를 수행합니다. 미래 우주 탐사의 중요한 부분인 우주 환경에 유기체가 어떻게 적응하는지 이해하기 위해 우주정거장을 방문합니다. 이 플랫폼은 초파리, 편형동물, 식물, 어류, 세포, 단백질 결정 등을 포함한 다양한 작은 유기체를 연구할 수 있습니다.

Busy Bee

캐나다 우주국(CSA) 우주 비행사 David Saint Jacques는 작은 입방체 모양의 로봇인 Bumble Astrobee라는 자유 비행 우주선과 함께 우주에서 함께 작업하고 있습니다. 역. Astrobee는 3개의 독립적인 자유 비행 로봇(Bumble, Honey, Queen)과 도킹 스테이션으로 구성됩니다. GPS는 우주에서 사용하기 쉽지 않기 때문에 Astrobees는 팬에 의해 구동되고 어느 방향으로든 자유롭게 이동할 수 있는 카메라 기반 위치 확인 시스템을 사용합니다.

필수 우주 유영

NASA 우주비행사 앤드루 모건은 첫 우주 유영 중 우주 입자 탐지기를 수리하면서 손을 흔들었습니다. 그는 알파 전자기 분광계(AMS-02)와 우주선 사이에 서 있는 것처럼 보였습니다. 다른 우주 정거장 하드웨어. AMS는 전 세계 수백 명의 연구자에게 데이터를 제공하여 우주가 무엇으로 구성되어 있고 어떻게 시작되었는지와 같은 미스터리를 알아낼 수 있도록 돕습니다. AMS는 열악한 우주 환경에 노출되어 있기 때문에 데이터를 계속 수집하려면 업그레이드가 필요합니다.

"형님, 준비됐어요!"

사진 찍기 딱 좋은 타이밍

"Sally Ride EarthKAM" 프로젝트에 참여하는 학생들은 Japan Aerospace Research와 개발청(JAXA)의 HTV-8 화물 우주선은 과학과 보급품을 우주 정거장으로 운반하기에 완벽한 시기입니다. 'Sally Ride EarthKAM'은 미국 최초의 여성 우주 비행사인 Sally Ride가 설립한 교육 프로그램으로, 중학생들이 원격으로 프로그래밍하여 학생들이 우주 정거장의 관점에서 지구를 촬영하고 분석할 수 있도록 합니다. 학생들은 우주 정거장에 있는 특수 디지털 카메라를 제어하여 지구의 산, 강, 기타 흥미로운 지리적 위치와 지형을 사진으로 찍을 수 있습니다. 위 사진의 웅장한 작품은 "Sally Ride EarthKAM" 프로젝트의 작품입니다.

레고만 플레이하나요? 너무 약해요!

사진 속 축구공만한 크기의 두 남자는 레고 로봇처럼 보이지만, 이들의 풀네임은 '동기화 위치지정, 실행 및 재지정 테스트 위성', 즉 SPHERES-Synchronized Position Hold이다. , Engage, Reorient, Experimental Satellites, NASA 비행 엔지니어 우주 비행사 Alexander Skvortsov와 우주 비행사 Andrew Morgan은 소형 우주선을 담당하는 구형 로봇 SPHERES를 사용하여 우주 정거장에 떠 있는 기술을 테스트합니다. 우주비행사들은 SPHERES "Zero Robotics" 2019 중학교 여름 프로그램 참가자들의 코드를 실행하고 있습니다. 이 프로젝트는 학생이 개발한 알고리즘을 테스트하고 우주 정거장에서 로봇을 작동하기 위한 경쟁에서 최고의 디자인을 선택합니다.

우주에서도 연락을 유지하세요!

국제 우주 정거장 아마추어 무선 회의 동안 NASA의 우주비행사 닉 헤이그는 유럽에서 온 '콜럼버스' 실험 모듈에 탑승해 국제 우주 정거장 호출 부호 'NA1SS'를 사용했습니다. ISS Ham 라디오 프로그램은 학생들에게 궤도에 있는 우주 비행사와 라디오를 통해 직접 통신할 수 있는 기회를 제공합니다.

결론

위의 내용은 현재 국제우주정거장 실험실에서 진행되고 있는 많은 과학 연구 중 일부에 불과합니다. 미세중력 환경에서 잎채소 재배부터 광산 미생물 분석, 자율 로봇 테스트에 이르기까지 이 연구는 지구상의 사람들에게 도움이 될 뿐만 아니라 미래의 인류 우주 탐사를 위한 기반을 마련할 수 있습니다.

2020년 1월 8일, 중국 유인 우주 공학 사무국은 중국 우주 정거장 시스템이 테스트 프로토타입 제작을 완료하고 최종 조립 통합 테스트를 진행 중이라고 발표했습니다. 중국 유인우주정거장의 전체 명칭은 '티앙공(Tiangong)'이며, 각 객실과 화물 우주선의 이름은 다음과 같다. 핵심 모듈은 '텐허(Tianhe)', 코드명은 'TH'로, 실험 모듈 I은 '웬티안(Wentian)'으로 명명됐다. ", 코드명은 "WT", 실험 모듈은 "Wentian", 코드명은 "WT", 객실 II는 "Xiantian", 코드명은 "XT", 화물 우주선의 이름은 "Tianzhou", 코드네임 "TZ".

Tiangong, Tianhe, Wentian, Xantian, Tianzhou, 이 이름들만 봐도 피가 끓을 것 같아요.

언젠가 중국 과학자들은 우주 환경의 독특한 힘을 활용하여 중국 자체 우주 정거장에서 풍부한 과학 연구를 수행하여 지혜와 노력을 통해 인류에게 이익을 줄 수 있게 될 것입니다. 우리 함께 그날을 기대하자!

참고:

https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/2019-space-station-research-in-pictures

출처: 과학아카데미