颠覆性的科学发现和技术进步有望降低人类在长期太空任务中的健康风险和表现。它通过为 NASA 以外的社区提供科学内容和机会来了解人类深空探索挑战来实现这一目标。虚拟会议吸引了广泛而多样的受众,探讨如何应用特定领域的知识来帮助保障宇航员在前往火星的途中的健康。Sarkis Mazmanian 博士(加州理工学院)和 Stephen Mayo 博士(加州理工学院 TRISH 负责人)制定了会议议程并招募了发言人。本报告总结了演讲并提供了太空飞行应用的背景。所有演讲都已录像并存档在 TRISH 网站上,可在此处找到。太空飞行会给人体带来许多压力,包括但不限于暴露于太空辐射、在封闭和不变的环境中物理隔离、仅限于预先准备的食物的饮食和
同时,最近的事件质疑当前的安全措施和空间中的规范。FAA的人类太空飞行暂停或学习期将于2023年到期。随着2021年发生的历史悠久的商业人类太空飞行数量,现在是时候考虑可能考虑前往太空的私人公民的未来及其相关的安全问题。我们还必须考虑太空活动对地球上公共安全的任何意外后果。在2021年11月,我们还看到了危险的空间行为,包括俄罗斯直接存在的反卫星(ASAT)测试,以摧毁其自己的卫星之一。此ASAT测试在低地球轨道(LEO),威胁空间操作和人类太空飞行中创建了至少1,500块可追踪的碎片。在俄罗斯ASAT测试之后,美国决定树立榜样,并发布了对碎片生成碎片,直接呈现的ASAT导弹测试的禁令,并呼吁其他国家在外太空中对负责任的行为做出类似的承诺。
,从旧空间到新空间以及越来越多的商业化的过渡对太空飞行,通常对离子推进器的电动推进(EP)产生了重大影响。离子推进器被用作空间中的主要推进系统。本文描述了与新空间相关的这些变化如何影响对EP系统开发很重要的各个方面。从对太空飞行和EP系统技术的发展的历史概述开始,提供了许多与EP和基础技术的重要任务。我们讨论的重点是射频离子推进器作为网格离子发动机家族的杰出成员的技术。基于此讨论,我们概述了重要的研究主题,例如寻找替代推进剂,基于新颖插入材料的可靠中和概念的发展以及有希望的无中和无中和推进概念。此外,还讨论了推进器建模和测试设施要求的各个方面。更重要的是,我们解决了空间电子设备的各个方面,即高效的电子组件的发展以及电磁兼容性和辐射硬度的方面。本文以EP系统与航天器的相互作用的介绍结束。
太空中的宿主-寄生虫相互作用 随着人类逐渐成为太空航行物种,了解微重力和辐射如何影响宿主-病原体相互作用对于长期探索至关重要。虽然太空飞行对包括人类在内的宿主免疫系统的影响已得到充分研究,但人们对其如何影响伴随它们的病原体和寄生虫知之甚少。这项研究使用果蝇(Drosophila)及其天然寄生蜂来探索太空中的这些相互作用,结果发现,虽然蜂寄生虫发育正常并保持其毒性,但宿主果蝇经历了显著变化。无肿瘤果蝇对太空条件更敏感,必需基因受到抑制,而易患肿瘤的果蝇则表现出肿瘤负担增加。太空飞行还影响了与细胞外基质和炎症相关的基因,其中许多基因与人类疾病有关。此外,具有独特特征的突变蜂出现,为研究提供了新的机遇。这些发现强调需要进一步研究太空中的宿主-病原体动态,以保障宇航员的健康并了解长期的生物学影响。
1 美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心,马里兰州格林贝尔特 20771,2 美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心空间科学与技术研究与探索中心,3 美国天主教大学物理系,华盛顿特区 20064,4 美国国家航空航天局博士后项目,橡树岭联合大学,田纳西州橡树岭 37831,5 马里兰大学巴尔的摩分校空间科学与技术中心,马里兰州巴尔的摩 21250。
要在月球、地月轨道和火星上建立持续存在,就需要植物农业。种植植物既有心理上的好处,也有营养上的好处(Odeh 和 Guy,2017 年),长期以来一直被认为是人类长期太空探索成功的关键。几十年来,NASA 一直强调植物作为航天和行星生命支持系统组成部分的作用。迄今为止,大多数努力都致力于设计植物生长硬件、测试各种作物品种的生长以进行营养补充、研究植物分子对太空飞行环境的反应以及研究植物与微生物的相互作用(Barker 等人,2020 年;Basu 等人,2017 年;Bishop 等人,1997 年;Choi 等人,2019 年;Ferl 等人,2014 年;Foster 等人,2014 年;Johnson 等人,2017 年;Khodadad 等人,2020 年;Kwon 等人,2015 年;Leach 等人,2007 年;Paul 等人,2021 年,2017 年;Perchonok 等人,2012 年;Wheeler 等人,1996 年;Zhou 等人,2019 年)。虽然很少有人对用于太空飞行的作物进行基因改造,以增强植物活力、提高作物收获指数、生物强化作物或生产特定于太空飞行任务目标的原料(Graham 等人,2015 年),但转基因 (GE) 植物已广泛应用于太空飞行,以了解植物对太空飞行环境的分子反应。这种分子基础为植物适应太空飞行的代谢策略提供了关键见解,并为设计出适合在这种新环境中旺盛生长的植物奠定了基础。(Califar 等人,2020 年;Kiss 等人,2012 年;Nakashima 等人,2014 年;Paul 等人,2001 年,2017 年)。
无人商业亚轨道飞行目前用于天气预报、观测和微重力实验。通常,无人研究任务用于在使用火箭进行载人飞行之前测试系统(Foust,2017 年)。亚轨道航天飞行是指航天器达到海平面以上至少 100 公里(62 英里)(卡门线),然后返回地球而不完成绕地球的完整轨道(Santoro 等人,2014 年)。亚轨道航天器的设计速度不足以进入地球轨道。另一方面,轨道航天器能够到达并维持绕地球的轨道。近年来,一些组织(例如维珍银河、蓝色起源和 SpaceX)已经设想或即将能够为商业太空旅游提供定期太空运输。然而,用于旅游和轨道空间站补给的商业太空飞行才刚刚开始:2001 年至 2009 年间,只有七名太空游客访问了国际空间站 (ISS)(太空探险,2013 年),从 2008 年开始,NASA 授予 SpaceX 和 Orbital ATK 两份合同,用于向国际空间站补给货物(NASA,2017 年)。2021 年,维珍银河、蓝色起源和 SpaceX 完成了首次载客商业太空飞行,但仍是非定期的。随着可靠太空飞行器的发展,应该考虑通过亚轨道飞行运输货物的可能性。
通讯,NASA 历史计划办公室,2022 年。| 系列:NASA SP;2022-4419 | 包括参考书目和索引。| 摘要:“NACA 到 NASA 到现在”讲述了 1915-1958 年国家航空咨询委员会 (NACA) 及其继任者美国国家航空航天局 (NASA) 的故事。这两个联邦组织在整个二十世纪和二十一世纪推动了空中和太空飞行技术的进步。通过航空研究以及后来的太空技术,美国成为这些领域的世界领导者。本书探讨了航空航天技术的发展历程及其原因;讨论了推动它的各种个人和组织;并探讨了飞行事件发生的政治、经济、管理、国际和文化背景。 1915 年,美国政府明确要求 NACA 加速航空研究,进一步提高美国开拓飞行领域的能力。在对飞行问题进行了四十多年的开创性研究后,NACA 于 1958 年改组为 NASA,并承担了人类和机器人进行太空飞行的额外任务。通过讨论与 NACA/NASA 相关的一些主要主题、事件和成就,本书提供了大气和太空飞行发展的历史视角。总之,本书阐明了历史并探索了该机构的发展”——由出版商提供。标识符:LCCN 2021031272 | ISBN 9781626830707(平装本)| ISBN 9781626830714