2024年國際空間站取得多項突破：機器人模擬外科手術、首次太空金屬3D打印及先進光纖生產等

24 年來，NASA 一直支持美國宇航員持續駐留在國際空間站，推動科學知識發展，實現地球上無法實現的研究突破，造福人類?？臻g站是 NASA 下一次重大探索飛躍的跳板，包括未來在阿爾特彌斯計劃下進行的登月任務，以及最終的火星探索。

了解更多關于 2024 年在空間站上進行的開創性工作的信息：

機器人進行遠程模擬手術

在長期任務中，機組人員可能需要進行外科手術，無論是簡單的縫合還是緊急闌尾切除術。2024 年 2 月初，一個小型機器人在空間站上成功進行了模擬外科手術，用于機器人手術技術演示，使用兩只“手”抓住和切割模擬組織的橡皮筋。研究人員比較了空間站和地球上進行的手術，以評估微重力和太空與地面之間通信延遲的影響。

太空中的 3D 金屬打印

2024 年 5 月 30 日，歐洲航天局 (ESA) 的金屬 3D 打印機研究創建了一個小型不銹鋼 S 形曲線，這是太空中第一個金屬 3D 打印。未來任務中的機組人員可以打印金屬零件用于設備維護，無需在發射時打包備件和工具。這項技術還有望改善地球上的增材制造。

地球，我看著你

空間站繞地球運行約 250 英里，經過地球 90% 以上的人口，為拍攝地球提供了獨特的視角。宇航員拍攝了超過 530 萬張地球照片，以監測地球不斷變化的地貌。第 71 號遠征隊機組人員拍攝了超過 63 萬張照片，遠高于單次任務拍攝的約 10.5 萬張的平均水平。今年拍攝的照片包括 4 月的日食和太陽 11 年活動周期達到頂峰時產生的極光。其他照片支持對包括颶風在內的 14 起災難事件的響應。此外，8 萬張圖像使用機器學習進行地理定位，提高了公共搜索能力。

數英里完美無瑕的光纖

從 2024 年 2 月中旬到 3 月中旬，Flawless Space Fibers-1系統在太空中生產了超過七英里的光纖。一次拉出超過半英里的光纖就超過了之前在太空中制造的最長光纖 82 英尺的記錄，表明可以在軌道上生產商業長度的光纖。在微重力條件下生產的光纖可能優于在地球重力條件下生產的光纖。這些光纖由 ZBLAN 制成，這是一種玻璃合金，可提供傳統硅基光纖 10 倍以上的傳輸容量。

心有靈犀

2024 年 5 月，BFF-Cardiac使用 Redwire 生物制造設施成功生物打印了三維人體心臟組織樣本。在空間站微重力環境下生物打印的組織無需使用人工支架即可保持其形狀。這些生物打印的人體心臟組織最終可用于為心臟病等事件造成的組織損傷創建個性化貼片。該組織樣本正在地球上進行進一步測試。

經過空間站測試的輻射技術在 Artemis I 上飛行

2022 年 11 月，獵戶座飛船在其 Artemis I 無人繞月任務中攜帶了 5,600 個被動輻射探測器和 34 個主動輻射探測器。其中一些設備之前曾在空間站上進行過測試：HERA（混合電子輻射評估器），它可以檢測太陽耀斑等輻射事件；歐洲航天局（ESA）主動劑量計，這是一種可穿戴設備，可收集個人輻射劑量的實時數據；以及AstroRad Ves?t，一種保護對輻射敏感的器官和組織的服裝。2024 年，研究人員發布了對這些工具在 2022 年收集的數據的評估，表明獵戶座飛船可以保護執行月球任務的宇航員免受潛在危險輻射的傷害。軌道實驗室仍然是測試地球軌道以外任務技術的寶貴平臺。

第五屆 Robo-Pro 挑戰賽參賽人數創紀錄

第五屆 Kibo Robo-Pro 挑戰賽于 9 月結束決賽，共吸引來自 13 個國家、地區和組織的 66??1 支隊伍和 2,788 名參賽者，創下歷史新高。這項由日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 發起的教育計劃讓學生通過在空間站上編程自由飛行的 Astrobee 機器人來解決各種問題。參與者可以獲得太空機器人技術和軟件編程的實踐經驗，并與來自世界各地的其他人互動。