二十年前，三位探險(xiǎn)家到達(dá)國際空間站略荡，標(biāo)志著人類在地球以外永久存在的開始庵佣。
當(dāng)羅賓·加滕斯該機(jī)構(gòu)于1985年被NASA聘用，該機(jī)構(gòu)剛剛宣布了一個(gè)名為Freedom的太空站的計(jì)劃汛兜，而這位年輕的化學(xué)工程師被聘請來幫助解決其最大的技術(shù)挑戰(zhàn)之一巴粪。NASA工程師具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以一次將宇航員在太空中存活幾天或幾周粥谬，但是新的空間站本來是永久性的肛根。這意味著要設(shè)計(jì)生命支持系統(tǒng)，以連續(xù)多年為船員提供可呼吸的空氣和飲用水漏策。這是一個(gè)艱巨的問題派哲，這要由加滕斯和她的同事來解決。
在接下來的幾年中掺喻，Gatens和她的團(tuán)隊(duì)針對不同的生命支持概念進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)芭届，并竭盡全力跟上該站不斷變化的設(shè)計(jì)變化储矩。到1993年，美國宇航局的工程師在工程研究上已經(jīng)花費(fèi)了數(shù)十億美元喉脖，并且該站經(jīng)歷了七次重大的重新設(shè)計(jì)椰苟。那一年抑月，整個(gè)計(jì)劃避免在國會(huì)中被單票表決取消树叽。加滕斯花了近十年的時(shí)間來維持生命的系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會(huì)用于自由。但這將在國際空間站上找到新的生活谦絮，這是克林頓政府提出的通過在十幾個(gè)國家之間分擔(dān)費(fèi)用來挽救該計(jì)劃的提議题诵。
“這是一項(xiàng)激動(dòng)人心的計(jì)劃，從過山車的早期階段開始就可以看到它完成层皱，并且研究開始取得成果性锭，”加滕斯說。他現(xiàn)在是國際空間站的代理主任叫胖〔莞裕“而且我們將繼續(xù)擴(kuò)展其功能，不僅用于商業(yè)用途瓮增，而且用于勘探用途怎棱。這是一個(gè)很棒的程序”僚埽”
ISS的第一個(gè)模塊-稱為Zarya的俄羅斯貨運(yùn)模塊和用作加油站餐廳的美國模塊-Unity于1998年啟動(dòng)拳恋。不到兩年后，剛起步的國際空間站將迎來第一批訪客砸捏。2000年10月31日上午谬运，美國國家航空航天局的宇航員比爾·謝潑德（Bill Shepherd）和俄羅斯宇航員謝爾蓋·克里卡列夫（Sergei Krikalev）和尤里·吉先科（Yuri Gidzenko）從俄羅斯的貝科努爾（Baikurur）航天飛機(jī)升空了兩天，前往了該站垦藏。他們于11月2日抵達(dá)梆暖，開始了四個(gè)半月的逗留，標(biāo)志著人類在低地球軌道上不間斷的存在的開始掂骏，直到今天轰驳。
在過去的二十年中，來自19個(gè)國家的240多人訪問了國際空間站芭挽。這些宇航員不僅完成了該站的建設(shè)滑废，而且還進(jìn)行了開創(chuàng)性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，改變了我們對生物學(xué)袜爪，物理學(xué)和化學(xué)的理解蠕趁。當(dāng)他們不忙于播放音樂或拍攝令人驚嘆的地球照片時(shí)，他們?yōu)榈偷剀壍郎戏比A的經(jīng)濟(jì)奠定了基礎(chǔ)⌒凉荩現(xiàn)在俺陋，美國航空航天局已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向在月球和火星上建立長期的人類存在豁延，國際空間站的宇航員正在測試將其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。
在空間站進(jìn)入軌道的第一個(gè)十年中腊状，大部分時(shí)間都是致力于將其構(gòu)建成如今如此龐大的實(shí)驗(yàn)室诱咏。當(dāng)?shù)谝慌鷻C(jī)組人員于2000年到達(dá)時(shí)，國際空間站僅有三個(gè)模塊組成缴挖。（三人到來前幾個(gè)月袋狞，就增加了俄羅斯人的生命支持模塊Zvezda。）自那以后映屋，它已發(fā)展成一個(gè)足球場苟鸯，現(xiàn)在已經(jīng)超過16個(gè)了。國際空間站在此容納了13人棚点。一次早处，盡管通常船上只有三到六名機(jī)組人員。最后的主要模塊-沖天爐全景視口 2011年瘫析，國際空間站新增了“美國寧靜”節(jié)點(diǎn)砌梆，該系統(tǒng)可產(chǎn)生氧氣并循環(huán)水，這是生命支持系統(tǒng)贬循，這標(biāo)志著空間站“利用期”的開始咸包，在此期間，空間站的使用者主要集中在實(shí)驗(yàn)上和站維護(hù)甘有。
幾年前诉儒，國會(huì)已指定國際空間站的美國部分為該國國家實(shí)驗(yàn)室的最新成員，該實(shí)驗(yàn)室將負(fù)責(zé)處理所有非NASA的微重力研究亏掀。2011年忱反，美國國家航空航天局（NASA）官員選擇了非營利性太空科學(xué)發(fā)展中心來管理該實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)管理美國大學(xué)和公司研究人員的數(shù)百項(xiàng)實(shí)驗(yàn)滤愕。該實(shí)驗(yàn)室與美國國家科學(xué)基金會(huì)和美國國立衛(wèi)生研究院合作選擇這些實(shí)驗(yàn)温算，每年飛行約50次。
ISS National的首席運(yùn)營官Ken Shields說：“我們在這個(gè)站點(diǎn)上擁有這種出色的公私合作模式间影，可將其自身提供給NASA以外的其他組織注竿，這些組織從事的微重力活動(dòng)可能與太空探索無關(guān)』瓯幔”實(shí)驗(yàn)室巩割。“在建立這些合作伙伴關(guān)系中付燥，我們現(xiàn)在擁有能夠在車站上快速進(jìn)行技術(shù)研發(fā)并應(yīng)用成果的公司宣谈。”
ISS國家實(shí)驗(yàn)室處理基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)键科。在每年收到的數(shù)百次詢問中闻丑，實(shí)驗(yàn)室只能飛行幾十種有效載荷漩怎，而這些載荷屬于人們感興趣的幾大類，例如遙感或生命科學(xué)嗦嗡。而像Lawrence Livermore或Argonne這樣的世界各地的國家實(shí)驗(yàn)室可能有數(shù)千名員工勋锤，ISS國家實(shí)驗(yàn)室只有少數(shù)NASA成員。ISS國家實(shí)驗(yàn)室代理首席科學(xué)家邁克爾·羅伯茨（Michael Roberts）說：“我們非常依賴宇航員來執(zhí)行實(shí)驗(yàn)侥祭∪矗” 他說，宇航員的時(shí)間有限卑硫，他們還承擔(dān)著執(zhí)行NASA自己的實(shí)驗(yàn)并照顧太空站的任務(wù)徒恋，這給其他國家實(shí)驗(yàn)室?guī)砹烁鞣N獨(dú)特的挑戰(zhàn)蚕断。僅將實(shí)驗(yàn)掌握在手中會(huì)帶來后勤上的困難欢伏。羅伯茨說：“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，打包亿乳，放進(jìn)火箭硝拧，將其發(fā)射到遙遠(yuǎn)的目的地，轉(zhuǎn)移葛假，激活障陶，關(guān)閉，收集和發(fā)送回去聊训，這并非易事抱究。”說带斑。
國際空間站上的科學(xué)或技術(shù)有效載荷可能涉及從制造火球到種植大麥的任何事情鼓寺，但是美國宇航局的管理人員已經(jīng)選出了一些他們認(rèn)為最有可能在近地軌道進(jìn)行研發(fā)的核心領(lǐng)域。例如勋磕，在微重力下制造具有制造易碎材料（如易碎玻璃）的優(yōu)勢妈候，可以顯著提高海底電纜的性能。但是可以說挂滓，最令人興奮的應(yīng)用是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域苦银。用芯片上的器官進(jìn)行實(shí)驗(yàn)最終可以根除動(dòng)物試驗(yàn)并加快藥物開發(fā)「险荆可以利用微重力環(huán)境來培養(yǎng)3D細(xì)胞組織模型（稱為類器官）幔虏，這對研究各種人類疾病非常有用。
去年贝椿，紐約干細(xì)胞基金會(huì)的研究人員瓦倫蒂娜·福薩蒂（Valentina Fossati）向國際空間站發(fā)送了一些類器官想括，以研究帕金森氏病和微重力多發(fā)性硬化的關(guān)鍵細(xì)胞機(jī)制。Fossati對小膠質(zhì)細(xì)胞（參與神經(jīng)炎癥過程的神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞）在這些疾病中的作用特別感興趣团秽。小膠質(zhì)細(xì)胞對它們的環(huán)境極為敏感主胧，因此研究它們在沒有重力的情況下的行為對更好地了解其在神經(jīng)退行性疾病中的作用至關(guān)重要叭首。Fossati說：“這實(shí)際上是關(guān)于疾病建模以及試圖了解大腦中正在發(fā)生的事情∽俣埃” “我試圖在盤子中重新創(chuàng)建的是神經(jīng)元如何死亡焙格。沒有重力將很可能改變電池之間的情況。
除了幫助人類重返地球外夷都，國際空間站還被證明是研究太空環(huán)境對人體影響的寶貴研究實(shí)驗(yàn)室眷唉。長時(shí)間停留在微重力中會(huì)嚴(yán)重破壞骨骼和肌肉組織，并且存在長期暴露于深空高輻射環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)囤官。沒有國際空間站冬阳，研究人員將無法研究這些問題，這對于確保宇航員返回月球并最終進(jìn)入火星時(shí)的安全至關(guān)重要党饮。
“在我的整個(gè)職業(yè)生涯中肝陪，我一直都在使用生命支持系統(tǒng)，而ISS對此至關(guān)重要刑顺÷惹希” Gatens說。例如蹲堂，在執(zhí)行火星任務(wù)時(shí)狼讨，即使零件出現(xiàn)故障，NASA也必須隨同船員一起發(fā)送關(guān)鍵部件的備件柒竞，以確保安全政供。但是如果沒有試驗(yàn)臺(tái)來研究這些部件的故障率，該機(jī)構(gòu)很可能會(huì)占用大量寶貴的貨物空間朽基，并出于謹(jǐn)慎的考慮而浪費(fèi)了特派團(tuán)預(yù)算中多余的備件布隔。“如果我們第一次飛行國際空間站時(shí)曾試圖向火星執(zhí)行任務(wù)踩晶，那么我們在失敗方面會(huì)充滿不確定性执泰，”加滕斯說《沈撸“通過我們在國際空間站上獲得的經(jīng)驗(yàn)术吝，我們能夠?qū)⒊晒?zhí)行一次火星之旅所需的備件數(shù)量減少了幾次∪孜”
加滕斯說排苍，國際空間站對于激發(fā)私人公司對低地球軌道的興趣也至關(guān)重要。去年学密，美國國家航空航天局（NASA）在納斯達(dá)克證券交易所（Nasdaq Stock Exchange）宣布國際空間站“開始營業(yè)”淘衙，其對在實(shí)驗(yàn)室中促進(jìn)商業(yè)項(xiàng)目的關(guān)注開始見效。美國航天局多年來一直依靠像Nanoracks這樣的私營公司來開發(fā)和操作用于科學(xué)有效載荷的設(shè)備腻暮，但它開始吸引那些主要業(yè)務(wù)與太空無關(guān)的客戶彤守。例如毯侦，今年年初，化妝品公司Estee Lauder的高管與NASA簽署了一項(xiàng)合同具垫，住持照片拍攝在車站上刊登護(hù)膚霜廣告侈离。明年，正在開發(fā)世界上第一個(gè)商業(yè)太空站的Axiom Space將把湯姆·克魯斯（Tom Cruise）和其他三名私人宇航員帶到該站拍攝電影筝蚕。
國際空間站已經(jīng)在地球上繞圈了很長時(shí)間卦碾，因此很容易將這項(xiàng)技術(shù)和國際合作的卓越實(shí)驗(yàn)視為理所當(dāng)然。超過四分之一的世界人口從未知道沒有人在太空中起宽。即使沒有科學(xué)洲胖，技術(shù)和醫(yī)學(xué)方面的所有進(jìn)步，也只有這樣坯沪，這是令人難以置信的成就绿映。這個(gè)空間站可能再也不會(huì)存在20年了，而且本來就不是屏箍。人們一直認(rèn)為它是人類探索其他世界的墊腳石绘梦。星期一將是宇航員首次打開艙蓋以來的20年。但是冒險(xiǎn)才剛剛開始赴魁。
