2024 年 1 月 17 日
- 2024 年 1 月 17 日，歐洲太空總署 (ESA) 瑞典計畫太空人馬庫斯‧旺特 (Marcus Wandt) 計畫出發前往國際太空站 (ISS)。
- 其計劃包括 20 項實驗和維護工作，其中包括 DLR 參與的十項德國活動等。
- 馬庫斯·萬特 (Marcus Wandt) 是第一位前往國際太空站執行美國發射服務提供商 Axiom 任務的歐洲太空人。
- 重點：太空旅行、太空條件下的研究、國際合作
2024 年 1 月 17 日，歐洲太空總署 ESA瑞典計畫太空人馬庫斯·萬特 ( Marcus Wandt) 計畫搭乘美國太空公司SpaceX 的龍飛船從卡納維拉爾角出發執行他的「Muninn」（德語：Raven）任務佛羅裡達州的太空港。這是歐洲太空總署太空人首次為美國發射服務供應商 Axiom 預訂執行商業任務。在14天的停留期間，他將完成20項實驗，並維護國際太空站（ISS）上的實驗硬體。
十項這樣的活動也涉及德國參與的實驗。德國太空中心 (DLR)負責協調德國實驗的科學參與，其中包括DLR 航空航太醫學研究所、DLR 太空材料物理研究所以及DLR 機器人和機電一體化研究所、路德維希·馬克西米利安(Ludwig Maximilian) 研究所慕尼克大學、柏林夏裡特大學、吉森大學、格賴夫斯瓦爾德大學和基爾大學以及 ACCESS Aachen 也參與其中。
馬庫斯·萬特（Marcus Wandt）——就像自 2014 年亞歷山大·格斯特（Alexander Gerst）以來的所有歐空局宇航員一樣——將在登陸德國航太中心位於科隆的:envihab 後立即進行首次科學測量。:envihab 是 DLR 航空航太醫學研究所的現代化研究設施，緊鄰歐洲太空人中心 EAC。除了科學實驗之外，旺特的體檢也在那裡進行。
CIMON：太空科學首映
語音助理支援人們的日常工作。這樣的數位輔助系統也為國際太空站上的馬庫斯·萬特提供了幫助。作為“機組成員”，CIMON（Crew Interactive MObile companioN）是一位會飛的智慧太空人助理。它配備人工智慧（AI），旨在以「經典」的人機互動方式支援太空人的日常工作，使太空站上的工作更有效率。在與 Alexander Gerst、Luca Parmitano 和Matthias Maurer成功進行技術演示後， CIMON 將與 Marcus Wandt 一起首次進入科學運行。透過在國際太空站上的這項研究，他打算推進地球上機器人工業生產、教育、醫學和護理領域應用的創新。CIMON 是作為德國太空總署 DLR 的訂單授予空中巴士公司的，其開發用於國際太空站的歐洲哥倫布艙。來自 IBM Cloud 的 Watson AI 技術可作為語音控制人工智慧。該輔助系統的人性化方面由慕尼克路德維希馬克西米利安大學 (LMU) 診所的科學家共同開發和監督。
馬庫斯·萬特也將支援「表面阿凡達」遙控機器人實驗系列，並在國際太空站上指揮地球上的多個機器人。人機協作技術正在開發中，這對於月球或火星探索任務至關重要。該計畫由德國航太中心機器人與機電一體化研究所牽頭，並與歐空局合作。
骨骼健康：太空中的骨骼健康
下肢骨質流失是太空生活的一個眾所周知的後果。它在離開地球後不久就開始了。太空人在太空中每月損失高達百分之一的骨質。這種損失會增加骨折和受傷的風險。在德國航太中心航空航太醫學研究所的參與下，一項骨骼健康實驗正在研究馬庫斯·旺特在太空停留兩週後骨密度的變化。骨質流失會持續還是任務結束後還會持續？返回地球後，他的骨頭需要多長時間才能完全恢復？骨骼健康可以回答這些問題，揭示骨質流失的一般機制，從而幫助地球上患有骨質疏鬆症和脊椎損傷的患者。德國太空中心科隆航空航太醫學研究所也參與了「骨骼健康」實驗。
心臟失調：太空人在飛行前後的心血管系統狀況如何？
歐洲太空總署的「心臟失調」實驗由來自比利時、德國和義大利的國際團隊領導，旨在利用現代心臟磁振造影（MRI）檢測太空人的心血管變化。將失重模擬的現有數據與近地軌道任務和未來的行星際任務進行比較，從而區分急性和慢性變化。在地球上，這項研究的結果將有助於臥床不起的患者以及接受放射治療的癌症患者的後續護理。馬庫斯·萬特是第一位進行這項實驗的歐空局太空人。世界上首次在 Marcus Wandt 的測量過程中對太空人進行即時 MRI。
BRAIN-DTI：大腦如何適應太空條件？
從大腦的角度來看，太空生活壓力很大。內耳告訴大腦一個人的身體正在下落，但眼睛顯示沒有任何東西在移動。當液體轉移到頭部時，大腦通常會將這種額外的壓力解釋為顛倒的跡象 - 但在太空中沒有向上或向下。在國際太空站工作一天后，內部時鐘可能會發出疲倦的信號，但太空人每 24 小時會經歷 16 次日出和日落。
儘管有這些相互矛盾的訊號，大腦還是會適應，幾天之內太空人就會在他們的太空家園中漂浮，就像他們出生在那裡一樣。但大腦似乎也從過去中受益。經驗豐富的太空人比新手需要更少的時間來適應失重狀態，即使任務相隔數年。來自比利時安特衛普大學、列日大學和魯汶大學的研究人員進行了「Brain-DTI」研究，慕尼克路德維希馬克西米利安大學也參與其中。他們想更瞭解太空人的大腦如何適應太空條件。
PK-4：研究失重狀態下的等離子體
透過等離子體晶體實驗 PK-4，在原子層級上實際發生的過程可以被人眼看到。等離子體是一種電離氣體，即導電電體。如果它還含有灰塵顆粒或其他微粒，它們就會帶電並產生「複雜等離子體」。在失重狀態下，顆粒可以自由擴散並形成有序的三維晶體結構。透過這種方式，科學家們獲得了基本的見解，這將導致太空物理學、等離子體物理和技術、聚變研究和技術流體的長期應用。
這使得半導體和晶片技術、現代驅動器、閥門和減震器的開發以及最近在傷口治療和消毒過程中殺死多重抗藥性細菌的醫療領域的進步成為可能。等離子實驗是代表德國太空總署 DLR 和歐洲太空總署 (ESA) 進行的。吉森大學和格賴夫斯瓦爾德大學積極參與其中。在國際太空站執行任務期間，馬庫斯·萬特將與地面科學團隊一起進行 PK-4 的第 19 次實驗活動。
ANITA-2：國際太空站上氣候宜人還是空氣稠密？
在國際太空站等封閉環境中，必須監測空氣成分，以確保「居民」的健康。艙內空氣的主要成分，如氧氣、氮氣和二氧化碳，已經由太空站的維生系統進行檢查。然而，環境空氣分析干涉儀 2 (ANITA-2) 可以近乎即時地檢測多達 33 種重要的化學污染物。在運作過程中，ANITA 每六分鐘吸入一次環境空氣，並使用紅外線感測器進行檢查。因為空氣中的每種物質都可以分配到特定的光譜。只需幾分鐘的分析完成後，就會吸入新空氣並進行檢查。透過這種方式，可以獲得有關站內空氣的組成以及隨時間變化的詳細資訊。ANITA-2 由 OHB System AG 開發，由德國 ESA 太空人 Matthias Maurer 於 2021 年投入運作。
[照片]
(A) 歐空局太空人馬庫斯·萬特在飛往國際太空站之前
歐洲太空總署 (ESA) 的瑞典太空人計畫於 2024 年 1 月 17 日從卡納維拉爾角太空港出發，搭乘龍飛船執行「Muninn」（德語：Raven）任務。
(B) 馬庫斯·旺特在任務開始前接受檢查
瑞典 ESA 太空人在 DLR :envihab 實驗室完成了體檢。
(C) CIMON：太空科學首映
作為“機組成員”，CIMON（Crew Interactive MObile companioN）是一位會飛的智慧太空人助理。它配備人工智慧（AI），旨在以「經典」的人機互動方式支援太空人的日常工作，使太空站上的工作更有效率。在與 Matthias Maurer（如圖）、Luca Parmitano 和 Alexander Gerst 成功進行技術演示後，CIMON 將與 Marcus Wandt 一起首次進入科學運行。