“生命科學(xué)衛(wèi)星”(Lifesat)是一顆不載人的再入式衛(wèi)星，可重復(fù)使角，屬NASA和空間生命科學(xué)共同體共用。其上將帶有大量的生物樣品，包括細(xì)胞和組織、植物、無(wú)脊椎動(dòng)物和小的哺乳動(dòng)物，目的是了解空間環(huán)境(即空間高能輻射和微重力)對(duì)生物系統(tǒng)的影響。樣品放在衛(wèi)星有效載荷艙內(nèi)。該衛(wèi)星擬用德?tīng)査黮號(hào)火箭或其他運(yùn)載工具發(fā)射，它將按進(jìn)行空間輻射效應(yīng)的特定研究的要求，發(fā)射到不同的軌道上。該衛(wèi)星具有O、1.59的人工重力能力，使研究者們可以研究不同重力水平對(duì)生命形態(tài)和功能的重要影響。其設(shè)計(jì)的性能參數(shù)見(jiàn)表1。
雖然目前已有了一些載人航天的醫(yī)學(xué)資料和有限的生物樣品實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但仍需暮更多地了解許多航天因素對(duì)生物系統(tǒng)的影響。有些問(wèn)題還知道得很少，例如，空間輻射對(duì)生物系統(tǒng)損害到什么程度、后果如何、改善的方法等。另外，對(duì)于長(zhǎng)期處于變化的重力狀態(tài)下的生物效應(yīng)也還沒(méi)有進(jìn)行全面的探測(cè)。設(shè)計(jì)生命科學(xué)衛(wèi)星就是要回答這些重要的問(wèn)題，這包括:
·零重力在細(xì)胞和器官水平上有什么影響?
·生物體能成功地進(jìn)行損傷修復(fù)、再生和生長(zhǎng)嗎?
elisa試劑盒·輻射和微重力效應(yīng)之間是否存在某種關(guān)系，如果存在，那么是什么關(guān)系?
·o“19之間的小重力對(duì)生物系統(tǒng)有什么影響?
·是否存在重力影響的閡值?如果存在，對(duì)各種不同的系統(tǒng)(發(fā)育、修復(fù)、免疫和骨骼等)這個(gè)閡值是多少?
.如何使目前的和計(jì)劃中的地面基礎(chǔ)研究能很好地代表在空間發(fā)現(xiàn)的影響?
計(jì)劃的由來(lái)和歷史
“生命科學(xué)衛(wèi)星”方案是由NASA空間科學(xué)和應(yīng)用署生命科學(xué)部于1986年7月提出的，作為該局空間混合艦隊(duì)?wèi)?zhàn)略的一部分，它是在挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)失事后立項(xiàng)的。但從歷*看，自1960年以來(lái)，世界上已有許多國(guó)家發(fā)射過(guò)各種不載人的衛(wèi)星，包括NASA于60年代末發(fā)射的3顆生物衛(wèi)星。
1987年，NASA成立了Lifesat科學(xué)工作組(LSSWG)，以便跟蹤當(dāng)代科學(xué)的發(fā)展。1987、工988年，由艾姆斯研究中心進(jìn)行A階段研究，設(shè)計(jì)了一顆直徑為1.905m的衛(wèi)星，這比原方案減小了一點(diǎn)，但仍能滿足許多科學(xué)要求。在Lifesat計(jì)劃的頭幾年，有幾個(gè)用戶要求進(jìn)行各種學(xué)科的觀察，包括天文物理、材料加工和工藝。但由于Lifesat只能到達(dá)*的地球高輻射軌道，并將生物樣品完整地運(yùn)回地球，以便進(jìn)行詳細(xì)檢查，因此該衛(wèi)星計(jì)劃僅對(duì)生命科學(xué)研究者特別有價(jià)值。
1989年中期，NASA對(duì)該衛(wèi)星進(jìn)行了B階段的兩項(xiàng)平行設(shè)計(jì)研究，分別由科學(xué)應(yīng)用公司和通用電子公司負(fù)責(zé)。1989年，NASA接受了總統(tǒng)的一項(xiàng)指示，研究重返月球，建立月球基地的課題，這被看作是載人火星飛行任務(wù)的一個(gè)階段性里程碑。為了確定美國(guó)如何完成這些目標(biāo)，美國(guó)科學(xué)家進(jìn)行了90天研究，重點(diǎn)在于確定具有像生命科學(xué)衛(wèi)星這樣能力的航天器的要求，以便為更長(zhǎng)期的飛行任務(wù)進(jìn)行關(guān)鍵的預(yù)先研究。
C和D階段研究的實(shí)施期限自1991年第4季度到1994年第3季度，在此期間要將B階段研究確定的設(shè)計(jì)特點(diǎn)zui后確定下來(lái)，選擇承包商，研制出衛(wèi)星。NASA計(jì)劃于19例年12月進(jìn)行*次Lifesat飛行。
計(jì)劃描述elisa試劑盒
Lifesat計(jì)劃有三個(gè)主要目標(biāo):*，支持NASA的空間探測(cè)倡議，獲得空間環(huán)境的初步數(shù)據(jù);第二，進(jìn)行基礎(chǔ)研究，包括生物系統(tǒng)受到哪些影響、如何受影響、這些影響如何隨連續(xù)太空暴露而變化，此外，還將研究對(duì)抗措施;第三，該計(jì)劃將加強(qiáng)NASA與其他空間生物學(xué)計(jì)劃之間的合作。Lifesat計(jì)劃的實(shí)施分為兩個(gè)階段:
*階段目標(biāo)是為空間探測(cè)倡議制定有關(guān)載人航天危險(xiǎn)和載人航天器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。該階段基本上同等地強(qiáng)調(diào)研究輻射生物學(xué)和重力生物學(xué)。Lifesat的研制和實(shí)施已納入到NASA生命科學(xué)部?jī)?nèi)部的輻射/生物學(xué)倡議(R/Bl)計(jì)劃中。R/Bl是地面基礎(chǔ)研究和航天因素研究?jī)烧叩慕Y(jié)合。為了有效地發(fā)揮空間部分的作用，必須進(jìn)行特定的地面基礎(chǔ)研究，以便更好地了解重離子與生物系統(tǒng)的相互作用，它包括后效應(yīng)、基礎(chǔ)機(jī)理、生物醫(yī)學(xué)對(duì)抗措施和直接相互作用的可能性研究。
這一階段中共進(jìn)行5次發(fā)射，第1次和第5次發(fā)射各部署一顆“生命科學(xué)衛(wèi)星”，其余各次發(fā)射每次部署兩顆“生命科學(xué)衛(wèi)星”，總共有8次“生命科學(xué)衛(wèi)星”飛行任務(wù)。這一階段中初期的飛行任務(wù)將使用普通/放射生物學(xué)艙，一般帶有細(xì)胞、無(wú)脊椎動(dòng)物和低等植物作為生物樣品。歐洲空間局(ESA)植物艙(BotanyModule)也可能在這一階段的初期飛行。小哺乳動(dòng)物可能在*階段計(jì)戈J后期飛行。到1999年，作為地面和飛行輻射研究的結(jié)果，初步的載人航天危險(xiǎn)性數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(例如屏蔽、儀器設(shè)備和旋轉(zhuǎn)速率)，將有效地用于月球基地和火星飛行任務(wù)的定義和研制活動(dòng)。
第二階段計(jì)劃進(jìn)行小哺乳動(dòng)物研究，并繼續(xù)進(jìn)行細(xì)胞/無(wú)脊椎動(dòng)物和植物研究。還可能包括靈長(zhǎng)類動(dòng)物，這取決于需要和科學(xué)上的用途。在這一長(zhǎng)期計(jì)劃中，飛行任務(wù)活動(dòng)頻率將在一年一次和一年兩次的生命科學(xué)飛行任務(wù)之間交替進(jìn)行。
飛行器
“生命科學(xué)衛(wèi)星”將用來(lái)為幾個(gè)生物學(xué)科的研究者提供定期的、相當(dāng)節(jié)省的途徑進(jìn)入空間環(huán)境，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的研究。“生命科學(xué)衛(wèi)星”將具有以下能力:<1>可使用多種一次性運(yùn)載工具發(fā)射;<2>作為一個(gè)無(wú)人的自由飛行實(shí)驗(yàn)室在地球軌道上工作;<3>能獨(dú)立地再入地球大氣層，并軟著陸在新墨西哥州白沙發(fā)射場(chǎng)，以使實(shí)驗(yàn)者盡早到達(dá)有效載荷著陸點(diǎn)。elisa試劑盒
一次飛行時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)60天?；厥蘸螅瑢?duì)其進(jìn)行迅速整修后，能再攜帶新的有效載荷飛行，它可飛行10年以上。該衛(wèi)星能進(jìn)行三軸穩(wěn)定，允許軌道上平衡機(jī)動(dòng)和的離軌機(jī)動(dòng)。漂浮在空中時(shí)能提供小于10“”g的軌道加速度環(huán)境。在軌道平衡機(jī)動(dòng)期間，加速度環(huán)境將小于10一“g。衛(wèi)星通過(guò)旋轉(zhuǎn)，可給有效載荷包提供O、0.59的人工重力。
“生命科學(xué)衛(wèi)星”設(shè)計(jì)得很堅(jiān)固，易于維護(hù)，可很經(jīng)濟(jì)地再修復(fù)(某些分系統(tǒng)要更換)。修復(fù)后，要更換消耗性部分，安裝新的有效載荷艙，然后進(jìn)行鑒定?；厥蘸驮亠w行之間的時(shí)間應(yīng)盡可能短，大約60天左右。
有效載荷艙都設(shè)計(jì)得能進(jìn)行相當(dāng)獨(dú)立自主的實(shí)驗(yàn)，很少需要地面指令，只需要有限的遙測(cè)。有效載荷艙中具有10億比特的成批數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力，其組合體具有電源和熱控制，但它們的調(diào)節(jié)、控制和對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的分配，則由各有效載荷艙承擔(dān)。有效載荷艙的質(zhì)量、慣性性質(zhì)和重心將被控制在可接受的范圍內(nèi)。各個(gè)有效載荷艙均有專門的研究范圍，例如:
普通生物學(xué)艙(GBM)裝有帶低級(jí)生命形式、動(dòng)物和植物樣品的儀器設(shè)備，將能保證進(jìn)行若干種輻射和重力生物學(xué)研究。
(c>歐空局微重力植物學(xué)設(shè)備可支持多達(dá)18個(gè)植物栽培裝置，內(nèi)部帶有1g控制離心機(jī)。
組織管理
該項(xiàng)計(jì)劃具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，其后盾包括NASA、工業(yè)和合作機(jī)構(gòu)。“生命科學(xué)衛(wèi)星”科學(xué)工作組由NAS
A總部管理。生命科學(xué)計(jì)劃和R/Bl生命科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃的整個(gè)方向和評(píng)價(jià)，由NASA負(fù)責(zé)空間科學(xué)和應(yīng)用的副局長(zhǎng)負(fù)責(zé)。生命科學(xué)硬件研制和所有生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的一級(jí)權(quán)力，由生命科學(xué)部主任負(fù)責(zé)，并由他任命該計(jì)劃的計(jì)劃和計(jì)劃科學(xué)家。
“生命科學(xué)衛(wèi)星”的探測(cè)、研制和實(shí)施是二級(jí)責(zé)任，它隸屬于*航天中心新倡議辦公室。*航天中心還是它的輻射研究領(lǐng)導(dǎo)中心，其設(shè)在空間和生命科學(xué)管理局內(nèi)，負(fù)責(zé)確定整個(gè)放射生物學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并綜合空間和地面基礎(chǔ)研究的結(jié)果。發(fā)射服務(wù)由哥達(dá)德航天中心提供。整個(gè)重力科學(xué)的協(xié)調(diào)，以及與動(dòng)物保障硬件有關(guān)的研制、試驗(yàn)和有效載荷活動(dòng)，由艾姆斯研究中心負(fù)責(zé)。荃少有5個(gè)機(jī)構(gòu)支持“生命科學(xué)衛(wèi)星”計(jì)劃，它們是法國(guó)空間研究中心(CNES)、日本宇宙開(kāi)發(fā)事業(yè)團(tuán)(NASDA)、加拿大*(CSA)和歐洲空間局(ESA)。
幾年來(lái)，這些機(jī)構(gòu)在生命科學(xué)衛(wèi)星科學(xué)工作組內(nèi)部派有代表。該小組于1991年由支持各項(xiàng)飛行任務(wù)的研究者工作組和由代表組成的指導(dǎo)委員會(huì)(指導(dǎo)和協(xié)調(diào)整個(gè)工作)所取代。
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