美国宇航局的大气波实验设施AWE已成功安装在空间站上

美国宇航局的大气波实验设施AWE已成功安装在空间站上美国宇航局的大气波实验（AWE）已成功安装在国际空间站上。这一过程涉及使用Canadaarm2机械臂将AWE放置在国际空间站的EXPRESSLogisticsCarrier1上。AWE收集的数据将使科学家能够确定大气重力波的物理特性和特征，以及陆地天气如何影响电离层，从而影响与卫星的通信。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室通过远程控制Canadaarm2机械臂，工程师们首先在11月11日SpaceX的Dragon货运飞船抵达空间站几天后，将AWE取出。然后，在周六，工程师再次使用Canadaarm2机械臂，完成了AWE在EXPRESS上的安装。LogisticsCarrier1，一个旨在支持安装在国际空间站上的外部有效载荷的平台。美国宇航局的大气波实验（AWE）将从国际空间站的独特有利位置直接观察地球大气层。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室在11月20日星期一向AWE发送初始命令后，该团队已确认该仪器已通电。所有四个摄像头均已开启，科学团队正在接收数据。任务正在按预期进行。AWE将使科学家能够计算大气重力波的大小、能量和动量，大气重力波可能由雷暴或飓风等天气扰动形成。AWE是美国宇航局第一个尝试此类科学的任务，旨在深入了解陆地天气如何影响太空天气，而太空天气可能会影响卫星通信和轨道跟踪。AWE加入了NASA的太阳物理任务舰队，研究日光层——一个巨大的相互关联的系统，包括地球和其他行星周围的空间，一直延伸到太阳不断流动的太阳风流的最远范围。附属于国际空间站的美国宇航局大气波实验（AWE）正在研究气辉（地球大气层与太空边界处的一种飘逸辐射），以寻找一种称为大气重力波的不可见现象。由吹过山脉的风或飓风、雷暴和龙卷风等恶劣天气事件引起的大气重力波可以增长并一直到达太空，与太空天气相互作用。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心AWE由位于洛根的犹他州立大学的LudgerScherliess领导，并由位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的探索者计划办公室管理。犹他州立大学空间动力学实验室建造了AWE仪器并提供任务运营中心。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400613.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1400613.htm

NASA的AWE任务资产将发射到空间站 通过空气辉光研究大气重力波

NASA的AWE任务资产将发射到空间站通过空气辉光研究大气重力波美国国家航空航天局（NASA）大气波实验（AWE）绘制全球中间层重力波特性图的效果图。通过分析中间层的气辉，AWE将增进我们对大气重力波对空间天气和卫星通信影响的了解。资料来源：美国国家航空航天局AWE由位于犹他州北洛根的犹他州立大学空间动力学实验室建造，将安装在空间站的外部。从这个位置，AWE将俯视地球，跟踪空气中被称为大气重力波（AGW）的起伏。AGW主要起源于大气层的最底层，可能由龙卷风、飓风甚至雷暴等强天气事件引起。这些天气事件会瞬间将高密度空气团向上推入大气层，然后空气又重新下沉。这种上下晃动通常会在云层中留下明显的波纹图案。AGWs一直延伸到太空，在那里它们造成了所谓的太空天气--我们星球周围区域能量的剧烈交换，可能会扰乱卫星和通信信号。亚博将在高度约为54英里（87公里）的大气层测量AGW，该大气层被称为中顶层。这张照片展示了大气重力波（AGWs）引起的云模式。大气低层较温暖、较稠密的空气中含有较多的水分，因此当风和风暴等天气事件将这些空气推向高空时，这些水分就会在波峰处形成云。图片来源：AlexaHalford提供犹他州立大学物理学教授、此次任务的首席研究员迈克尔-泰勒（MichaelTaylor）说："这是第一次在中顶点这个通往太空的门户对大气中的AGWs，尤其是小尺度的AGWs进行全球测量。更重要的是，这是我们第一次能够量化AGWs对空间天气的影响"。在AWE将进行测量的中顶层，AGW通过大气中被称为气辉的彩色光带显现出来。AWE将通过记录红外光中气辉的变化来"看到"这些波，因为红外光的波长太长，人眼无法看到。在这些高度，我们的大气层降到了最冷的温度--低至华氏零下150度（摄氏零下101度）--红外线的微弱光辉也达到了最亮。通过观察红外气辉随着气波的移动而变亮和变暗，AWE将使科学家们能够计算AGW的大小、功率和散布，这是前所未有的。它还被设计用来观测较小的AGW，探测气辉中的短尺度涟漪，而以前的任务会错过这些涟漪。位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的AWE任务科学家RuthLieberman说："AWE将能分辨出比卫星在这些高度通常能看到的更细的水平尺度的波，这也是这项任务的独特之处。"在空间站的有利位置，AWE的高级中间层温度绘图仪(AMTM)仪器将扫描空间站下方的中间层。亚博的高级中间层温度绘图仪由四个相同的望远镜组成，共同构成一个宽视场成像辐射计，这是一种测量特定波长范围内光亮度的仪器。不同波长的相对亮度可用于绘制温度图，进而揭示AGW在大气中的移动情况。这将是迄今为止对AGW及其对高层大气影响进行的最彻底的研究。作为前往空间站的有效载荷，AWE需要进行四次关键的安全审查。在2023年7月的最后一次审查中，该任务成功通过了空间站有效载荷认证。此次认证的一部分内容是戴着宇航员手套进行"锋利边缘"测试，以确保AWE在空间站外部进行安装和维护时的安全。AWE是NASA首次尝试进行此类科学研究的任务，目的是深入了解地面和空间天气的相互作用可能如何影响轨道上的卫星通信和跟踪。AWE安装到国际空间站后，团队的工作重点将是与科学界和公众分享仪器的数据和结果。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395441.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395441.htm

神舟十五号乘组太空任务日程过半 完成多项首次实验测试

神舟十五号乘组太空任务日程过半完成多项首次实验测试目前，神舟十五号乘组太空出差日程过半，入驻空间站三个月来，先后进行了2次出舱活动，开展了持续的载人环境维护照料，完成问天实验舱和梦天实验舱多个科学实验机柜组装测试，同时还配合完成了多次空间站货物出舱任务。据“中国载人航天”公众号消息，空间站科学实验项目正在按计划稳步推进，已取得阶段性成果。近期，在地面科研人员和航天员协同配合下，梦天舱燃烧科学柜中的实验系统成功执行首次在轨点火测试，验证了空间站燃烧科学实验系统功能的完备性，以及整体实验流程的准确性与科学性，为后续项目顺利实施打下良好基础。此外，前期搭载天舟五号货运飞船上行的空间站双光子显微镜项目也已开展在轨实验并取得成功，首次在航天飞行过程中获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像，为未来开展航天员在轨健康监测提供了全新工具。据了解，按计划，神舟十五号载人飞行任务期间还将开展多项科学实验与技术试验，以及航天员乘组出舱活动和货物出舱任务。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347327.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347327.htm

美国国家航空航天局的大气波实验首次捕捉到中间层图像

美国国家航空航天局的大气波实验首次捕捉到中间层图像绘制全球中间层重力波特性的AWE图。资料来源：美国国家航空航天局AWE正在地球上空54英里（87公里）的中顶区域对大气重力波（AGW）进行全球范围的观测。一旦研究人员能够对AWE的观测结果进行分析，他们就能够研究AGW是如何由地球上的天气事件形成并在地球大气层中传播的。这也将有助于我们了解AGW在大气上层（即电离层-热层-中气层）中的广泛作用及其对空间天气的影响。太阳动力学实验室（SDL）的AWE地面系统和任务运行经理佩德罗-塞维利亚（PedroSevilla）与犹他州立大学科学院的名誉首席研究员迈克尔-泰勒（MichaelTaylor）和首席研究员路德格-舍利斯（LudgerScherliess）一起，观察从国际空间站传输到位于SDL的AWE任务运行中心的AWE仪器的一些首批实时图像。图片来源：SDL/AllisonBills美国国家航空航天局（NASA）的大气波实验（AWE）是空间研究领域的一项前沿举措，重点研究大气重力波。这些波在地球大气层的动力学中起着至关重要的作用，尤其是在中间层、电离层和热层等上层。AWE在国际空间站（ISS）上的独特有利位置运行。AWE的主要目标之一是观测和分析距离地球表面约54英里（87公里）的中顶区域的大气重力波(AGW)。通过研究这些波，AWE旨在加深我们对地球表面的天气事件如何产生这些波，以及这些波如何通过大气层较高区域传播并对其产生影响的理解。这项研究对于理解AGWs对电离层-热层-大气层系统的更广泛影响至关重要，特别是在空间天气效应方面，这对卫星运行和通信系统都有影响。AWE由位于洛根的犹他州立大学的LudgerScherliess领导，由位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的探索者项目办公室管理。犹他州立大学的空间动力学实验室建造了AWE仪器，并提供任务运行中心。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403305.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403305.htm

小鼠胚胎首次在太空中成功培育

小鼠胚胎首次在太空中成功培育这些胚胎来自具有这种黑毛表型的实验室小鼠。目前还不知道谁将开发国际空间站猫胚胎，以控制未来的太空鼠患问题。2021年8月29日，来自山梨大学、日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和政府资助的研究机构Riken的研究小组搭乘SpaceXCRS-23飞船，将720枚冷冻的双细胞小鼠胚胎送入太空。作为名为"太空胚胎"项目的一部分，科学家们还设计了一种装置，让宇航员可以轻松处理这些珍贵的科学货物，并在国际空间站（ISS）上解冻和培养。执行国际空间站长期任务的宇航员星出明彦在9月初处理了实验阶段的工作，在几种不同的重力条件下准备胚胎，几天后将胚胎运回地球进行测试。实验在国际空间站上的研究实验室进行在实验室里，日本团队高兴地看到，胚胎经历了早期胚胎发育的正常分裂，形成了具有内细胞团（ICM）和滋养外胚层（TE）的囊胚。随着胚胎的发育，ICM最终将形成胎儿，而TE将形成胎盘。由于在胚胎发育的这一关键早期阶段，ICM聚集在囊胚腔的一个位置，科学家们担心缺乏重力的环境可能会对这些微小的生物自然过程产生有害影响。最令人高兴的是，在微重力（也称零重力）环境下培养的胚胎与在人工重力环境下培养的胚胎发育得同样"正常"。由山梨大学教授若山照彦（TeruhikoWakayama）领导的研究小组在一份声明中指出："在微重力条件下培养的胚胎发育[正常]。"虽然科学家们曾经在微重力空间孵化过蝾螈和鳉鱼，但由于在这种环境下繁殖涉及许多困难，因此有关哺乳动物繁殖的研究很少。除了正常过程外，实验室还确定囊胚内的DNA和基因状态没有发生重大变化。研究小组补充说："今后，有必要将在国际空间站微重力环境下培养的胚泡移植到小鼠体内，以观察小鼠是否能够生育。"该研究发表在《iScience》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393177.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1393177.htm

在太空中冷却原子 NASA的先锋量子科学实验室日臻完善

在太空中冷却原子NASA的先锋量子科学实验室日臻完善美国国家航空航天局（NASA）的冷原子实验室以其量子研究能力而闻名，该实验室进行了一次重大的硬件升级，以增强其实验能力，从而有可能开创一个先进的量子空间任务时代。来源：美国国家航空航天局该实验室约有一个小冰箱大小，有时被称为已知宇宙中最酷的地方，因为它能够将原子冷却到几乎绝对零度。它能让地球上的几十位科学家进行量子科学实验，研究构成我们周围世界的原子和粒子的基本行为。量子科学领域为激光、晶体管（智能手机和计算机的关键部件）、GPS卫星和医疗设备等日常技术的发展铺平了道路。该领域未来的进步有望改善天基导航和通信。冷原子实验室任务团队的一名成员正在量子观测模块上工作。该实验室是一个量子科学设施，自2018年以来一直在国际空间站上运行。该模块是实验室科学能力的升级版。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院冷原子实验室安装于2018年，是首个同类设施，任务团队经历了一段陡峭的学习曲线，因为他们要弄清楚如何在空间站的失重环境中远程完成在地球上设计的实验。新的硬件--团队称之为量子观测器模块--融合了冷原子实验室运行五年来的一些经验教训。美国宇航局喷气推进实验室冷原子实验室项目科学家杰森-威廉姆斯（JasonWilliams）说："我们在冷原子实验室上进行的实验有朝一日将使我们能够以前所未有的精度测量重力，这是在太空中非常有价值的工具。"评估行星或月球密度分布的方法之一是测量整个表面的重力变化，因此科学家可以从轨道上探测不同世界的组成，或跟踪地球上水的运动。测量重力还能让科学家测量航天器的加速度，从而用于精确的太空导航。冷原子实验室是在国际空间站上运行的量子科学设施，其大小与一个小冰箱差不多。该实验室由南加州的JPL远程操作，已经进行了数十次原子和粒子量子性质的实验。图片来源：NASA/JPL-Caltech此外，量子传感器还可用于研究暗物质和暗能量等宇宙学奥秘的天基任务。暗物质是一种看不见的物质，它将宇宙中的物质聚集在一起，而暗能量则是一种更加神秘的现象，它导致宇宙加速膨胀。虽然冷原子实验室不需要宇航员协助其日常运作，但今年秋天将有一名宇航员安装量子观测模块。宇航员曾为实验室以前的升级和维修提供过支持。8月1日，诺斯罗普-格鲁曼公司的天鹅座号补给飞船从美国宇航局位于弗吉尼亚州的瓦勒普斯飞行设施升空，飞船上载有8200多磅科学调查和国际空间站货物，包括冷原子实验室的硬件升级。信用：NASA/JPL-Caltech原子和粒子是宇宙中所有已知物质的组成部分。然而，它们的行为并不总是像它们组成的大物体一样。它们的量子特性意味着，它们可以在表现为固体物体和表现为波之间摇摆，因此它们有时似乎同时出现在两个地方。它们还能瞬间穿过物理障碍，这种现象被称为量子隧道。冷原子实验室使研究原子的量子行为变得更加容易。方法之一是将原子冷冻到比物质所能达到的最低温度（绝对零度）高几分之一度。这使得原子的运动速度更慢，从而更容易对它们进行研究。此外，在这种温度下，一些原子可以共同形成玻色-爱因斯坦凝聚态，在这种物质状态下，可以在宏观尺度上观察到它们的量子行为，而这种行为通常是微观的。(请看下面的视频）。几十年来，科学家们一直在地面上进行冷原子实验，但在地球上，在真空室中研究的原子会因重力而迅速坠落地面。而在冷原子实验室内，原子可以长时间失重漂浮，这样科学家就有更多的时间来操纵它们，研究它们的行为和演化过程。研究人员还可以将超冷原子操纵成气泡和其他在地球上无法形成的独特形状。这揭示了不同的几何形状如何影响量子材料的行为。冷原子实验室的升级将为设施内的每项实验多生产两到三倍的原子。威廉姆斯说："这就好比升级到分辨率更高的望远镜。"有了更多的原子，科学家们就可以在每次实验中收集更多的数据，还可以扩大实验的种类。"科学家们将能更细致地观察超冷原子的行为，包括它们在演变过程中的物理动态以及它们之间的相互作用。由于原子云在膨胀过程中会自然冷却，更多的原子也意味着原子在完全分散之前可以达到更低的温度。JPL的冷原子实验室项目经理KamalOudrhiri说："我们希望冷原子实验室将标志着一个在太空中经常使用量子工具的时代的开始。因为有了冷原子实验室，我们已经证明这些精密的量子工具在太空中是可靠的，甚至是可以升级的。我们希望冷原子实验室只是未来众多量子太空任务中的第一个。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379349.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379349.htm