SpaceX是第22次进行科学研究和技术演示的货物补给任务，于6月3日从佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心发射到国际空间站。对龙的实验包括水熊对太空环境的耐受性，太空中的微重力是否影响共生关系，以及肾结石的分析。
这次补给任务的重要有效载荷包括：
太空中的水熊虫
水熊虫的特写图像。细胞科学任务4将被称为水熊的缓慢移动的动物带到国际空间站进行研究，旨在识别参与高压力环境中适应和生存的基因。
图片来源：Thomas Busby，怀俄明大学，美国
图片中那些不起眼的微小生物，比我们想象的更有生命力：地球上最热、最高的环境，几十年来干涸的滴滴环境，以及面对这些水熊虫时没有掀起波澜的强大太空辐射。
这只看起来很胖的章鱼可能会成为英雄，而不是不可能的事情。水熊以其在显微镜下的外观及其在水中的共同栖息地而闻名，以其在极端恶劣条件下生存的能力而闻名。这使它们成为研究生物在地球和太空极端条件下生存的模型。此外，研究人员对其中一种缓慢行走的动物Hypsibius exemplaris的基因组进行了测序，并开发了一种测量不同环境条件如何影响缓慢移动动物基因表达的方法。
了解它们如何忍受极端环境，例如宇航员在太空中经历的微重力和高水平辐射，可以引导我们更好地研究保护人类免受长期太空旅行压力的选择。在国际空间站上，一项名为Cell Science-04的实验将有助于揭示缓慢移动的动物是如何做到这一点的。
这些发现可以帮助我们更好地了解太空中压力源对人类的影响，并支持相关对策的发展。"对于包括人类在内的生物来说，我们已经进化到足以适应地球上的生命，但太空飞行仍然是一件非常具有挑战性的事情，"怀俄明大学助理教授、该实验的首席研究员托马斯·布斯比（Thomas Boothby）说。当他们到达太空时，他们使用什么"技术"来生存，他们的后代随着时间的推移使用什么技术，这些技术是相同的还是代代相传的？以及我们是否可以学习他们的技能并调整他们以保护太空中的宇航员。"
缓慢移动的动物的生存技术之一可能是产生更多的抗氧化剂，以对抗由于太空辐射增加而对身体有害的变化。
"当面对地球上的辐射时，我们已经看到了这种反应，"巴斯比说。"
该团队将研究太空中缓慢移动的动物的基因发生了什么，并了解哪些基因在短期和长期太空飞行中被表达和沉默，这将有助于研究人员确定缓慢移动的动物如何在这种压力环境中生活。例如，如果他们的解决方案之一是提高抗氧化剂的产生，那么参与该过程的基因应该受到影响。
确定哪些基因也被其他环境压力激活或沉默，将有助于识别仅对太空飞行有反应的基因。Cell Science 4将在后续测试中，哪些基因是缓慢移动的动物在这种高压力环境中适应和生存的真正需要的。
来自空间站实验的数据还将为基于地球的研究提供比较，这种研究更常见，成本更低，并研究模拟太空飞行条件下缓慢移动的动物的反应。空间站上的实验将告诉研究人员，这些地面模拟与实际的太空飞行有多么相似。
《细胞科学4》中的小英雄们并不是第一批与宇航员一起进入太空的缓慢移动的动物，他们以前甚至在太空的真空中也被证明可以生存。这一次，美国宇航局位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心为水熊可以生存和繁殖的空间站开发并创造了一种特殊的科学设备，艾姆斯研究中心也负责管理这项任务。这种特殊的科学装置称为生物培养系统，用它来培养太空中的细胞、组织和微型动物，使科学家能够实时和远程地监测它们，更好地控制和调整它们在培养系统中的生长条件，并进行特殊的长期研究。
从长远来看，如果我们能够弄清楚为什么缓慢移动的动物如此有弹性，我们也许能够保护生物材料，如食物和药品，免受极端温度，干燥和辐射暴露，这对于长期的深空探测任务非常重要和有价值。小水熊虫可能会给我们带来很大的可能性。
微重力下的共生鱿鱼和微生物
小鱿鱼的特写图像。这些未成熟的夏威夷短尾鱿鱼是UMAMI实验的一部分，该实验旨在研究空间是否可以改变鱿鱼和法氏弧菌之间的共生关系。
图片来源：Jamie S. Foster，佛罗里达大学
了解微重力对动物 - 微生物相互作用的影响（了解微重力对动物 - 微生物相互作用，UMAMI）研究太空飞行对有益微生物与其动物宿主之间的分子和化学相互作用的影响。微生物在动物组织的正常发育和人类健康的维持中起着重要作用，"动物，包括人类，依靠我们共享的微生物来维持健康的消化系统和免疫系统，"UMAMI首席研究员Jamie Foster说。UMAMI实验使用短尾鱿鱼来研究与这些动物健康有关的重要问题。"
夏威夷短尾鱿鱼（Euprymna scolopes）是一种常见的动物模型，用于研究两个物种之间的共生关系。该调查有助于确定太空飞行是否可以改变生物体之间的互利关系，并支持制定保护和缓解措施，以帮助宇航员在长期太空任务中保持健康。这项工作还有助于我们更好地了解动物与有益微生物之间的复杂相互作用，包括微生物可用于在动物组织之间传播的新方法。这些知识有助于确定保护和加强这些关系的方法，以改善地球上的人类健康和福祉。
现场超声技术
技术演示"Butterfly iQ超声"演示了便携式超声和移动计算设备在微重力环境中的结合。该演示收集了台站工作人员关于超声图像操作简便性和图像质量的反馈，包括图像采集、显示和存储。
"对于地球轨道以外的未来探索任务，宇航员将无法立即获得地面支持，这种商业上可用的技术将致力于提供关键的医疗能力。Butterfly iQ技术演示的集成经理Kadambari Suri说："这种技术演示还检查了机组人员自主使用设备的即时指令的有效性。"此外，该技术对地球具有潜在价值，例如偏远和孤立环境中的医疗保健。
开发更好的机器驱动程序
Pilote是欧洲航天局（欧洲航天局，ESA）和法国国家航天中心（CNES）的一项实验，使用触觉或触摸模拟虚拟现实和界面来测试机器人手臂和航天器远程操作的有效性。控制机器人手臂和航天器的人体工程学测试必须在微重力下进行，因为地球测试设计中使用的人体工程学不适用于在轨航天器的条件。Pilote比较了现有的技术和技术，包括最近开发的用于远程控制操作的技术和技术，以及用于驾驶加拿大机械臂-2和联盟号宇宙飞船的其他技术。此外，该实验还比较了宇航员在地面和长期太空任务中的表现。这些结果可能有助于优化空间站的人体工程学，以及未来用于月球和火星任务的航天器。
保护太空和地球上的肾脏
在太空飞行期间，一些机组人员更容易患肾结石，这可能会对他们的健康和任务执行产生负面影响。肾细胞2使用3D肾细胞模型（或组织芯片）来研究微重力如何影响可导致肾结石的微晶结石的形成。肾细胞2实验是空间组织芯片计划的一部分，该计划由国际空间站的国家实验室和国家卫生研究院国家转化科学促进中心运营。该实验可能揭示发展和进展肾脏疾病的关键方法，为宇航员和患有高达10%的行星疾病的患者提供肾结石的治疗和预防。
"通过这项研究，我们希望确定肾结石形成中细胞变化的生物标志物或'特征'，"首席研究员Ed Kelly说。对空间站进行研究的理由是，微晶的行为方式与我们的肾脏相似，这意味着它们悬浮在肾芯片管中，不会像在地球上的实验室那样沉入底部。"
生产出更有顽强生命力的棉花
为改良棉花的栽培实验做好棉花栽培试验准备。改良棉花在轨栽培试验研究是根系结构对植苗培育关键阶段植物抗性、水分利用效率和固碳能力的影响。
图片来源：Simon Gilroy，威斯康星大学麦迪逊分校
表达基因的棉花植物对干旱等胁迫源表现出更大的抵抗力，在某些胁迫条件下，表达该基因的棉花纤维产量比没有这种特性的植物高20%。研究人员现在认为，这种抗性与增强的根系有关，该根系可以使用更大的土壤来获得水分和养分。目标改进棉花在轨栽培（TICTOC）实验研究了根系结构在幼苗建立关键阶段对植物恢复力、用水效率和碳固存的影响。根系生长模式与重力密切相关，TICTOC可以帮助确定哪些环境因素和基因在没有重力的情况下调节根系发育。
棉花用于各种日常消费品，从衣服到床单再到咖啡滤纸，但棉花生产涉及大量的水和农用化学品。"我们希望揭示棉花根系形成的特征，育种者和科学家可以利用这些特征来改善棉花植物的种植特性，例如抗旱性或养分吸收性，这两者都是现代农业对环境影响的关键因素。该研究的首席研究员Simon Gilroy说。提高对棉花根系和相关基因表达的理解可以促进更强壮的棉花植物的生长，同时减少水和农药的使用。
其他能源
空间站飞越地球的图像。这幅图显示了为国际空间站供电的六个iROSA太阳能电池阵列的计划配置。
图片来源：美国宇航局/约翰逊航天中心/波音公司
新的太阳能电池板也被送到空间站，为空间站内的研究和其他活动增加能量。国际空间站推出太阳能电池阵列（iROSA）由紧凑的面板组成，这些面板可以像长地毯一样卷开，基于先前在空间站上演示的技术。Expedition 65机组人员计划今年夏天开始准备用六个新阵列中的两个来补充空间站现有的刚性面板。
参考来源：
[1]https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/spacex-22-研究亮点
[2]https://www.nasa.gov/feature/ames/microscopic 超级英雄帮助保护宇航员在太空中的健康