Artemis I 将启动首个深空生物学任务
NASA 的 BioSentinel 任务将超越月球，进行第一次长时间的深空生物实验。该航天器将随着太空发射系统火箭阿尔忒弥斯一号的首次飞行发射，将研究太空辐射对酵母细胞的影响。结果可能会激发解决方案，以在深空探索期间保持未来宇航员的健康。
准备从佛罗里达州美国宇航局肯尼迪航天中心的 阿尔忒弥斯一号发射， BioSentinel——一个鞋盒大小的立方体卫星——将在深空进行第一次长时间的生物学实验。月球上的阿尔忒弥斯任务将使人类为前往火星等目的地执行越来越远和持续时间越来越长的任务做好准备，而 BioSentinel 将携带酵母形式的微生物，以填补关于深空健康风险的关键知识空白空间辐射。
空间辐射就像一场拆迁德比——在纳米尺度上。高能银河宇宙射线和太阳粒子的爆发渗透到深空。这些类型的辐射会对电子设备和活细胞等造成严重破坏。
BioSentinel 的主要工作是监测酵母的生命体征，以了解它们在暴露于深空辐射时的表现。由于酵母细胞具有与人类细胞相似的生物学机制，包括 DNA 损伤和修复，因此在太空中仔细检查酵母将有助于我们更好地了解太空辐射对人类和其他生物有机体的风险，并帮助我们计划前往月球及其他地方的载人探索任务。具体来说，BioSentinel 将研究酵母细胞在暴露于低地球轨道以外的高辐射环境后的生长和代谢活动。
BioSentinel 是10 个二级有效载荷之一——所有这些都是六个单元的立方体卫星——它们有难得的机会搭乘 Artemis I 前往深空。这些卫星安装在太空发射系统 (SLS) 上的猎户座级适配器内火箭。一旦被弹射到太空，他们将进行科技调查。在这个精选组中，BioSentinel 是唯一一个进行生命科学实验的 CubeSat。
迄今为止，阿波罗17号登月任务保持着人类深空飞行时间最长的记录；1972 年的任务持续了 12.5 天，远远短于未来需要数年才能完成的火星任务。阿波罗 17 号还携带了美国宇航局最近的实验，以研究近地轨道以外太空中的地球生命。没有太空生物学实验——也没有宇航员——已经超越了地月系统，即 BioSentinel 的目的地。
在发射后数小时内，SLS 将在太空部署 BioSentinel。几天后，CubeSat 将飞越月球，完成其 6 到 9 个月围绕太阳运行的剩余任务。一旦到达那里，BioSentinel 的团队将定期启动为期一周的酵母研究。BioSentinel 将使用 NASA 位于南加州的喷气推进实验室开发的无线电，通过 NASA 的深空网络将数据传送到地球。
一种新型生物传感器仪器是 BioSentinel 使命的关键组成部分。该生物传感器是一个微型生物技术实验室，旨在测量活酵母细胞对长期暴露于太空辐射的反应。其核心是一组微流体卡——定制硬件，允许控制极少量液体的流动。这些卡片为酵母提供了栖息地，并为科学家提供了一种实时观察它们的方式。
BioSentinel 的生物传感器技术基于为先前的 CubeSat 任务开发的微流体系统。最近的前身是 2017 年飞行的 NASA 的 大肠杆菌抗微生物卫星（EcAMSat）任务。该卫星从国际空间站部署到近地轨道，以研究抗生素如何有效对抗细菌的遗传基础。
在休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心开发的物理辐射探测器仪器与 BioSentinel 的生物传感器一起运行。它表征和测量辐射，其结果将与生物传感器的生物响应进行比较。来自空间站和艾姆斯实验室的相同 BioSentinel 仪器的数据将用于检查和比较酵母在不同重力和辐射环境中的反应。
NASA 的 BioSentinel 任务将超越月球，进行第一次长时间的深空生物实验。该航天器将随着太空发射系统火箭阿尔忒弥斯一号的首次飞行发射，将研究太空辐射对酵母细胞的影响。结果可能会激发解决方案，以在深空探索期间保持未来宇航员的健康。
准备从佛罗里达州美国宇航局肯尼迪航天中心的 阿尔忒弥斯一号发射， BioSentinel——一个鞋盒大小的立方体卫星——将在深空进行第一次长时间的生物学实验。月球上的阿尔忒弥斯任务将使人类为前往火星等目的地执行越来越远和持续时间越来越长的任务做好准备，而 BioSentinel 将携带酵母形式的微生物，以填补关于深空健康风险的关键知识空白空间辐射。
空间辐射就像一场拆迁德比——在纳米尺度上。高能银河宇宙射线和太阳粒子的爆发渗透到深空。这些类型的辐射会对电子设备和活细胞等造成严重破坏。
BioSentinel 的主要工作是监测酵母的生命体征，以了解它们在暴露于深空辐射时的表现。由于酵母细胞具有与人类细胞相似的生物学机制，包括 DNA 损伤和修复，因此在太空中仔细检查酵母将有助于我们更好地了解太空辐射对人类和其他生物有机体的风险，并帮助我们计划前往月球及其他地方的载人探索任务。具体来说，BioSentinel 将研究酵母细胞在暴露于低地球轨道以外的高辐射环境后的生长和代谢活动。
BioSentinel 是10 个二级有效载荷之一——所有这些都是六个单元的立方体卫星——它们有难得的机会搭乘 Artemis I 前往深空。这些卫星安装在太空发射系统 (SLS) 上的猎户座级适配器内火箭。一旦被弹射到太空，他们将进行科技调查。在这个精选组中，BioSentinel 是唯一一个进行生命科学实验的 CubeSat。
迄今为止，阿波罗17号登月任务保持着人类深空飞行时间最长的记录；1972 年的任务持续了 12.5 天，远远短于未来需要数年才能完成的火星任务。阿波罗 17 号还携带了美国宇航局最近的实验，以研究近地轨道以外太空中的地球生命。没有太空生物学实验——也没有宇航员——已经超越了地月系统，即 BioSentinel 的目的地。
在发射后数小时内，SLS 将在太空部署 BioSentinel。几天后，CubeSat 将飞越月球，完成其 6 到 9 个月围绕太阳运行的剩余任务。一旦到达那里，BioSentinel 的团队将定期启动为期一周的酵母研究。BioSentinel 将使用 NASA 位于南加州的喷气推进实验室开发的无线电，通过 NASA 的深空网络将数据传送到地球。
一种新型生物传感器仪器是 BioSentinel 使命的关键组成部分。该生物传感器是一个微型生物技术实验室，旨在测量活酵母细胞对长期暴露于太空辐射的反应。其核心是一组微流体卡——定制硬件，允许控制极少量液体的流动。这些卡片为酵母提供了栖息地，并为科学家提供了一种实时观察它们的方式。
BioSentinel 的生物传感器技术基于为先前的 CubeSat 任务开发的微流体系统。最近的前身是 2017 年飞行的 NASA 的 大肠杆菌抗微生物卫星（EcAMSat）任务。该卫星从国际空间站部署到近地轨道，以研究抗生素如何有效对抗细菌的遗传基础。
在休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心开发的物理辐射探测器仪器与 BioSentinel 的生物传感器一起运行。它表征和测量辐射，其结果将与生物传感器的生物响应进行比较。来自空间站和艾姆斯实验室的相同 BioSentinel 仪器的数据将用于检查和比较酵母在不同重力和辐射环境中的反应。
国际空间站种植的辣椒最近获得丰收 什么样的植物能入选太空“菜园”
近地轨道空间站微重力环境下，应种植那些摘了就能吃的即食性果蔬，因为微重力条件下烹饪加工食物难度很大；此外，还要考虑植物的易栽培性、易管理性，以及单位体积、单位能耗产出率等。
近日，国际空间站女航天员梅根·麦克阿瑟吃上了“太空”辣椒。
今年7月，这批辣椒开始在国际空间站内种植，最近迎来了丰收。麦克阿瑟把辣椒切碎制作了一个玉米卷饼，还在社交媒体上发布图文直呼“美味”。
如何给长期驻留空间站的航天员提供新鲜食物，一直是令人头疼的问题。世界各国一直没有停下太空种植实验的脚步。据不完全统计，目前已经有包括辣椒、草莓等在内的上百种植物种子，被先后送入国际空间站进行培育。这其中，辣椒是太空种植实验中最受欢迎的食物之一。
为什么辣椒如此受青睐？什么样的植物适合太空种植？太空种出来的食物有没有辐射，可以直接吃吗？对此，科技日报记者专访了“月宫一号”总设计师、北京航空航天大学教授刘红。
挑选在太空种植的植物有讲究
“辣椒的维生素C含量比较高，甜椒、水果椒、菜椒等，吃起来口感清新；辣椒会开花，观赏度也高，气味清爽。”刘红对记者说，除此之外，辣椒也比较适合在太空环境下种植，辣椒苗植株小，占空间少，枝丫较为坚挺，株型在微重力下支撑性较好。不仅如此，辣椒还比较“皮实”，抗逆性较好，容易成活。
当然，除了辣椒，适合长期在太空种植的植物也不少。刘红指出，在太空培育植物对航天员进行生命保障，首先要计算人类在太空中对热量、维生素、微量元素等营养物质的总体需求，再计算哪些植物搭配在一起能够满足这些需求；其次，近地轨道空间站微重力环境下，应种植那些摘了就能吃的即食性果蔬，因为微重力条件下烹饪加工食物难度很大；此外，还要考虑植物的易栽培性、易管理性，以及单位体积、单位能耗产出率等。
“具体来说，对于围绕建设月球、火星基地等开展的载人深空探测活动，要保证人的热量摄入，需种植如小麦、大豆等粮食作物；蔬菜要多样化，以满足人的生理和心理需求，可种植生菜、小白菜、小油菜、辣椒、茄子、西红柿等，黄瓜是爬藤类植物，很占空间，但是清脆爽口，如果种植需牢牢固定住，防止藤蔓飘满舱；水果的话，种植草莓就不错，占空间小、挂果多。”刘红说。
60年世界载人航天史，数百位航天员进入过太空，航天员长期执行太空任务已成为大势所趋。其中最久的一次，当属俄罗斯航天员瓦列里·波利亚科夫，他在国际空间站连续驻留了437天。航天员在太空中的食物补给问题，一直是人们关注的焦点。
“早期的太空食物像牙膏一样，蔬果、肉类全部加工成糊状，挤出来吃。后来发展成预加工的整块食物，可以辨认出食物种类。现在，地面上的食物基本都能带上太空，不过除了新鲜水果，其他食物都是预加工的压缩食品、罐头食品、包装食品，吃之前大多要先加热。”刘红介绍道。
“只吃包装好的长期储存食物，时间久了难免乏味。对于时间更长或者距离更远的探测任务而言，携带太多的天然食物，可能就会坏掉，所以需要另外一种生命保障系统。”刘红解释道，人的生命保障就是保障人对氧气、水和食物等的需求，因此在太空种植物非常重要，可以一举三得。“植物光合作用消耗二氧化碳，产生氧气。航天员日常工作生活会产生很多废水，废水净化之后可以灌溉植物。植物的蒸腾作用将水蒸发到空气中，可以冷凝制成优质的空气冷凝水。这种水净化后自然清新安全，人的心理接受度也更高。”刘红说。
给“太空植物”浇水是门大学问
近地轨道太空环境的特点是微重力。“电梯下坠的那一刻，就接近微重力的状态。”刘红说，“太空微重力环境对植物栽培工艺的影响非常大。植物生长的必要条件有光、温、水、气、肥，而在太空中给植物供水就是一项巨大的挑战。”
植物缺水时才需要供水，在太空中也是一样，可是把握浇水时机却是个技术活。“地面上可使用传感器检测土壤湿度，做到及时浇水；空间站受微重力影响，水珠会附着在传感器上，导致传感器失灵，明明基质已经缺水，传感器却可能还显示水分充足。”刘红介绍说，所以空间站浇水是先把水全部抽出来，然后进行气水分离，最后再把水打进基质，定时进行这一整套循环操作。“这就导致虽然植物培养箱种植面积不大，配套的水泵、阀门、管道等附属物却是一套庞大的装置。”
“现在‘太空种菜’已经不是特别高技术、高难度的事了。太空种植除了供水比较麻烦，其余的光、温、气、肥都有较好的解决方案。”刘红指出，目前最重要的是系统地研究清楚太空中植物生长的科学规律。以小麦为例，它在太空种植的产量跟地面上有什么区别？在太空中进行光合作用产生氧气和吸收二氧化碳有怎样的规律？生成物质的营养成分跟地球上有什么差别？这些都是各国科学家迫切想要探寻的问题。
据悉，上世纪70年代起，陆续有科学家和航天员尝试在空间站内种菜，但是由于各种原因，许多尝试都失败了。经过几十年的不懈努力，俄罗斯航天员于2003年第一次吃到了在太空种出来的生菜，国际空间站2016年培育出第一朵在太空盛开的百日菊。近年来，世界各国在空间站的几百次种植实验，为开辟“太空菜园”打下了坚实基础。
太空出品果实外形口感与地球出品相似
不过，也有网友表示担心，在太空种的菜会受到辐射影响吗？种出来的食物可以直接食用吗？
“空间站舱室内的辐射在安全值以内，太空植物也是在满足植物生长条件下种植出来的，所以果实的颜色、外形、口感跟地球上没有本质差异。但茄果类蔬菜的维生素C含量会更高一些，可能是舱室辐射比地球上略高，刺激了植物合成更多的抗氧化物质。”刘红指出，事实上，太空的微重力环境和辐射环境对植物都会有影响，世界各国都还在进行持续研究。
刘红指出，太空种植的食物都要采集样品。以青椒为例，其叶子、根部或者整棵植株会被冷冻起来，带回地面进行分析。美国国家航空航天局（NASA）曾将生菜带回地球，检测其是否有对人体健康有害的微生物，最后证明是安全的。
那么，把种子带到太空直接种植，与将种子进行太空实验后带回地球种植，收获的食物有何不同？
刘红解释道，太空诱变育种是把种子带到太空，让种子暴露在外太空宇宙射线之下。宇宙射线会把大多数种子“杀死”，极少数幸免于难的种子再被带回到地球种植。比如，我国嫦娥五号曾搭载一批种子“上天”，在“奔月之旅”归来后，一部分水稻、苜蓿和燕麦种子已经在实验室里出苗，对进一步的科学研究具有重要价值。不过，即使是“幸免于难”，这些种子其实大多数也已是“残疾”。其中只有极少数会产生人类希望看到的性状，比如曾经有“太空种子”长出了巨型南瓜。
“太空舱内种出的植物则完全不同。空间站舱室内本身有很好的防护，所以不会导致植物产生变异。”刘红说。
来源：科技日报
近地轨道空间站微重力环境下，应种植那些摘了就能吃的即食性果蔬，因为微重力条件下烹饪加工食物难度很大；此外，还要考虑植物的易栽培性、易管理性，以及单位体积、单位能耗产出率等。
近日，国际空间站女航天员梅根·麦克阿瑟吃上了“太空”辣椒。
今年7月，这批辣椒开始在国际空间站内种植，最近迎来了丰收。麦克阿瑟把辣椒切碎制作了一个玉米卷饼，还在社交媒体上发布图文直呼“美味”。
如何给长期驻留空间站的航天员提供新鲜食物，一直是令人头疼的问题。世界各国一直没有停下太空种植实验的脚步。据不完全统计，目前已经有包括辣椒、草莓等在内的上百种植物种子，被先后送入国际空间站进行培育。这其中，辣椒是太空种植实验中最受欢迎的食物之一。
为什么辣椒如此受青睐？什么样的植物适合太空种植？太空种出来的食物有没有辐射，可以直接吃吗？对此，科技日报记者专访了“月宫一号”总设计师、北京航空航天大学教授刘红。
挑选在太空种植的植物有讲究
“辣椒的维生素C含量比较高，甜椒、水果椒、菜椒等，吃起来口感清新；辣椒会开花，观赏度也高，气味清爽。”刘红对记者说，除此之外，辣椒也比较适合在太空环境下种植，辣椒苗植株小，占空间少，枝丫较为坚挺，株型在微重力下支撑性较好。不仅如此，辣椒还比较“皮实”，抗逆性较好，容易成活。
当然，除了辣椒，适合长期在太空种植的植物也不少。刘红指出，在太空培育植物对航天员进行生命保障，首先要计算人类在太空中对热量、维生素、微量元素等营养物质的总体需求，再计算哪些植物搭配在一起能够满足这些需求；其次，近地轨道空间站微重力环境下，应种植那些摘了就能吃的即食性果蔬，因为微重力条件下烹饪加工食物难度很大；此外，还要考虑植物的易栽培性、易管理性，以及单位体积、单位能耗产出率等。
“具体来说，对于围绕建设月球、火星基地等开展的载人深空探测活动，要保证人的热量摄入，需种植如小麦、大豆等粮食作物；蔬菜要多样化，以满足人的生理和心理需求，可种植生菜、小白菜、小油菜、辣椒、茄子、西红柿等，黄瓜是爬藤类植物，很占空间，但是清脆爽口，如果种植需牢牢固定住，防止藤蔓飘满舱；水果的话，种植草莓就不错，占空间小、挂果多。”刘红说。
60年世界载人航天史，数百位航天员进入过太空，航天员长期执行太空任务已成为大势所趋。其中最久的一次，当属俄罗斯航天员瓦列里·波利亚科夫，他在国际空间站连续驻留了437天。航天员在太空中的食物补给问题，一直是人们关注的焦点。
“早期的太空食物像牙膏一样，蔬果、肉类全部加工成糊状，挤出来吃。后来发展成预加工的整块食物，可以辨认出食物种类。现在，地面上的食物基本都能带上太空，不过除了新鲜水果，其他食物都是预加工的压缩食品、罐头食品、包装食品，吃之前大多要先加热。”刘红介绍道。
“只吃包装好的长期储存食物，时间久了难免乏味。对于时间更长或者距离更远的探测任务而言，携带太多的天然食物，可能就会坏掉，所以需要另外一种生命保障系统。”刘红解释道，人的生命保障就是保障人对氧气、水和食物等的需求，因此在太空种植物非常重要，可以一举三得。“植物光合作用消耗二氧化碳，产生氧气。航天员日常工作生活会产生很多废水，废水净化之后可以灌溉植物。植物的蒸腾作用将水蒸发到空气中，可以冷凝制成优质的空气冷凝水。这种水净化后自然清新安全，人的心理接受度也更高。”刘红说。
给“太空植物”浇水是门大学问
近地轨道太空环境的特点是微重力。“电梯下坠的那一刻，就接近微重力的状态。”刘红说，“太空微重力环境对植物栽培工艺的影响非常大。植物生长的必要条件有光、温、水、气、肥，而在太空中给植物供水就是一项巨大的挑战。”
植物缺水时才需要供水，在太空中也是一样，可是把握浇水时机却是个技术活。“地面上可使用传感器检测土壤湿度，做到及时浇水；空间站受微重力影响，水珠会附着在传感器上，导致传感器失灵，明明基质已经缺水，传感器却可能还显示水分充足。”刘红介绍说，所以空间站浇水是先把水全部抽出来，然后进行气水分离，最后再把水打进基质，定时进行这一整套循环操作。“这就导致虽然植物培养箱种植面积不大，配套的水泵、阀门、管道等附属物却是一套庞大的装置。”
“现在‘太空种菜’已经不是特别高技术、高难度的事了。太空种植除了供水比较麻烦，其余的光、温、气、肥都有较好的解决方案。”刘红指出，目前最重要的是系统地研究清楚太空中植物生长的科学规律。以小麦为例，它在太空种植的产量跟地面上有什么区别？在太空中进行光合作用产生氧气和吸收二氧化碳有怎样的规律？生成物质的营养成分跟地球上有什么差别？这些都是各国科学家迫切想要探寻的问题。
据悉，上世纪70年代起，陆续有科学家和航天员尝试在空间站内种菜，但是由于各种原因，许多尝试都失败了。经过几十年的不懈努力，俄罗斯航天员于2003年第一次吃到了在太空种出来的生菜，国际空间站2016年培育出第一朵在太空盛开的百日菊。近年来，世界各国在空间站的几百次种植实验，为开辟“太空菜园”打下了坚实基础。
太空出品果实外形口感与地球出品相似
不过，也有网友表示担心，在太空种的菜会受到辐射影响吗？种出来的食物可以直接食用吗？
“空间站舱室内的辐射在安全值以内，太空植物也是在满足植物生长条件下种植出来的，所以果实的颜色、外形、口感跟地球上没有本质差异。但茄果类蔬菜的维生素C含量会更高一些，可能是舱室辐射比地球上略高，刺激了植物合成更多的抗氧化物质。”刘红指出，事实上，太空的微重力环境和辐射环境对植物都会有影响，世界各国都还在进行持续研究。
刘红指出，太空种植的食物都要采集样品。以青椒为例，其叶子、根部或者整棵植株会被冷冻起来，带回地面进行分析。美国国家航空航天局（NASA）曾将生菜带回地球，检测其是否有对人体健康有害的微生物，最后证明是安全的。
那么，把种子带到太空直接种植，与将种子进行太空实验后带回地球种植，收获的食物有何不同？
刘红解释道，太空诱变育种是把种子带到太空，让种子暴露在外太空宇宙射线之下。宇宙射线会把大多数种子“杀死”，极少数幸免于难的种子再被带回到地球种植。比如，我国嫦娥五号曾搭载一批种子“上天”，在“奔月之旅”归来后，一部分水稻、苜蓿和燕麦种子已经在实验室里出苗，对进一步的科学研究具有重要价值。不过，即使是“幸免于难”，这些种子其实大多数也已是“残疾”。其中只有极少数会产生人类希望看到的性状，比如曾经有“太空种子”长出了巨型南瓜。
“太空舱内种出的植物则完全不同。空间站舱室内本身有很好的防护，所以不会导致植物产生变异。”刘红说。
来源：科技日报
#航天员的心理素质有多好#早期航天员的以身试法获得的经验和现代航天科技的发展，宇航员们乘坐的航天器和航天服已经可以保护他们免受有害粒子、紫外线、太阳风和各种宇宙射线的伤害，但是在空无一人的太空、看不到尽头从一开始的激动和幸福，到后来给宇航员带来的寂寞感、孤独感，才是最大的伤害，如果心理素质不够强大，长时间待在这么小的、封闭的太空舱里面是很容易换上抑郁症，有时候他们还会在太空中看到或者听到未知东西时候的无助和害怕感。
不过现在我们的航天员都是受过专业训练的，他们的身体素质和心理素质非常过硬，就算遇到不同的状况一样可以顺利完成国家交给他们的航天任务。[赞][赞][赞]
不过现在我们的航天员都是受过专业训练的，他们的身体素质和心理素质非常过硬，就算遇到不同的状况一样可以顺利完成国家交给他们的航天任务。[赞][赞][赞]
✋热门推荐