五项空间站研究成果为深空探索做出贡献
在人类在太空生活和工作的21年里，国际空间站上进行了3000多项实验。这些实验提供了一些见解，有助于改善地球上的生命，并进一步探索太阳系。研究人员在数千份科学出版物上分享了这些结果。
在过去的几个月里，科学家们分享了空间站研究的结果，这些研究可以帮助我们从生命支持系统中回收更多的水，建造月球基地，在太空中种植植物等等。
以下是由于空间站研究和技术演示而产生的一些重要新发现和发明：
单击下面列表中的每个发现，了解有关该研究的更多信息以及它的重要性。
关闭水回路进行探测：可以从空间站尿液处理器组件（UPA）中产生的盐水中回收额外的水。
在太空中搅拌水泥以学习建造月球基地：在太空中混合的水泥与在地球上混合的水泥具有不同的性质。使用模拟月球土壤来告知如何在月球上建造结构看起来很有希望。
一种在太空中种植植物的新方法：一种在空间站上测试的新专利系统可以在不使用电力的情况下为植物提供在太空中生长所需的水和营养。
国内通信：空间站上的一次成功技术演示验证了一种通信技术，该技术可以使大量数据在太空和地球之间更快地传输。
研究太空生育能力：太空辐射不会影响小鼠精子DNA或生育能力，产生的正常后代的成功率与地面对照组相同。
关闭水回路进行勘探
盐水处理器组件（BPA）的飞行前图像。BPA的双膜膀胱可以从尿液中回收额外的水。
我们了解到：可以从尿液处理器组件（UPA）中产生的盐水中回收额外的水，该组件是电站环境控制和生命支持系统（ECLSS）的一部分。
重要原因：未来的深空探测任务将要求宇航员拥有一个几乎自给自足的水系统，在这个系统中，他们可以回收、回收和再利用从任务开始就装载在航天器上的98%以上的水。空间站上的UPA可以实现接近94%的回收率，但尿液处理后，盐水废物中仍有一些水，这些水有可能被回收。新的盐水处理器组件（BPA）是一个技术演示系统，目前正在回收站上的水。
细节：BPA技术演示乘坐诺斯罗普•格鲁曼公司的天鹅座飞船飞往空间站，目前已完成五次脱水循环。这些运行中的Bladders计划乘坐SpaceX Dragon太空舱返回地球，并将进行分析以确认BPA的效率。来自轨道遥测的所有迹象都表明BPA正在按预期运行。
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在太空搅拌水泥学习建造月球基地
欧洲航天局宇航员Alexander Gerst在国际空间站上进行MICS实验。观察水泥在硬化过程中在太空中的反应，可以帮助工程师更好地了解其微观结构和材料特性，从而改进地球上的水泥加工技术，并设计出安全、轻质的太空栖息地。
我们了解到：在太空中混合的水泥与在地球上混合的水泥具有不同的性质。使用模拟月球土壤来告知如何在月球上建造结构看起来很有希望。
为什么重要：既然研究人员知道了这些特性，他们就更有准备创造出更好的太空建筑工具材料。
细节：月球风化层模拟物（JSC-1A），模拟月球材料特性的模拟月球土壤，已被用于在地球上制造金属、玻璃和水泥。国际空间站上进行的水泥凝固微重力研究（MICS）最近公布了JSC-1A作为月球建筑材料的潜在用途的研究结果。研究人员发现，月球土壤模拟物的细部分可以用作水泥补充剂，粗部分可以用作填料，将月球风化层模拟物、水泥和水混合制成坚硬的砂浆。这些结果表明，使用月球尘埃作为建造月球基地的材料可能是可行的。诺斯罗普•格鲁曼天鹅座号在其第16次商业补给服务任务中启动的Redwire风化层打印研究建立在这些结果的基础上，使用JSC-1A来观察风化层是否可以用于3D打印，以研究在月球或火星上打印结构的可行性。
MICS研究还调查了微重力对水泥和水混合时发生的反应的影响。最近发表在ScienceDirect上的研究结果表明，在太空中混合的水泥具有一种微观结构，其特征是有长长的线条，与地球上产生的水泥相比，其截留的空气更多。通过在空间站上学习这一点，科学家可以更好地预测太空中水泥结构的强度，其结果将有助于开发用于建造地外栖息地的新材料。
了解更多：太空探索者的具体优势
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一种在太空中种植植物的新方法
无源轨道营养物质输送系统（PONDS）植物生长单元的信息图。PONDS装置是一个完全被动的系统，意味着没有电，没有泵，也没有移动部件，其基本概念包括使用一个独立的蓄水池，植物可以在需要时从中抽水，从而减少宇航员在生长间歇期给植物浇水的时间。
我们了解到：一个在空间站上测试的新专利系统可以在不使用电力的情况下为植物提供在太空中生长所需的水和营养。
为什么重要：在未来的深空任务中，宇航员可以使用这种方法种植新鲜蔬菜来补充他们的包装饮食。
细节：被动轨道营养物质输送系统（PONDS）是一种新获得专利的植物生长方法，在空间站上进行了测试，在地球重力和微重力条件下为植物浇水。该系统为种子提供可靠的水分输送，从蓄水池输送水分，并为根系提供营养和通气。PONDS是无源的，这意味着它在没有电、没有泵和移动部件的情况下运行。在未来的深空任务中，宇航员可以使用这种方法种植新鲜蔬菜，以补充他们在深入太空时的饮食。
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在国内交流我们学到的东西：空间站上的一次成功的技术演示验证了一种通信技术，该技术可以使大量数据在太空和地球之间更快地传输。
为什么重要：这项有希望的测试展示了一种新技术，可以用于更快地向地球传输数据，并可以支持深空任务通信。
细节：SOLISS是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）连接在空间站上的一个小型通信终端，它的激光指向精度进行了测试。SOLISS团队公布了他们的研究结果，详细介绍了他们如何成功地在近地轨道和地面之间建立双向光学以太网链路。这项技术传输信息的速度比以往任何时候都快，有可能支持地球的需求，同时在人类远离地球时提供所需的能力。
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研究空间辐射对生育能力的影响
我们了解到：太空辐射不会影响小鼠精子DNA或其生育能力，并在地球上产生了与地面对照相同的正常后代。
为什么重要：在空间站或其他行星上维持地球以外的生命需要清楚地了解太空环境如何影响哺乳动物的生育能力。在这个实验之前，只有非哺乳动物的生殖能力在太空中被研究过。
细节：Space Pup实验将小鼠精子样本发送到国际空间站，并在不同的时间将样本返回地球，首先是9个月，然后是2年零9个月。最后是5年零10个月（空间站生物学研究中保存样本的最长时间）。其目的是确定太空辐射对DNA突变的影响。该实验发表在《科学进展》杂志上的新结果表明，太空辐射不会影响小鼠精子DNA或生育能力，并在地球上产生了与地面对照相同的正常后代。
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Erin Winick Anthony
国际空间站项目研究办公室
约翰逊航天中心