第20空间站：回顾美国宇航局对国际空间站的首次研究

国际空间站（ISS）是在低地球轨道上运行的独特实验室。在过去的20年中，在轨道设施上完成了来自108个国家的研究人员的3,000多次调查。在ISS组装的初期，研究的水平比今天还低。Zvezda服务模块的发布推迟到2000年7月，使整个ISS组装工作的顺序推迟了，包括命运实验室模块（这是美国在ISS上开展研究活动的基石）的到来，到2001年2月，第一批研究设施不久之后就到了。为了尽快开始在ISS上进行研究，任务管理者于2000年9月批准在STS-106任务中使用有限的资源，以启动NASA资助的前三个科学实验。

剩下：ISS在2000年9月出现在STS-106机组上。对：STS-106的机组人员，从左至右分别是Malenchenko，Wilcutt和Altman；从左到右依次是伯班克，卢，马斯特拉基奥和莫鲁科夫。

STS-106航天飞机任务于2000年9月8日上午起飞，其七人机组人员分别是特伦斯·威尔卡特司令，斯科特·D·奥特曼飞行员和任务专员爱德华·卢·鲁，理查德·马斯特拉基奥，丹尼尔C.伯班克，尤里·马列琴科（Yuri I. Malenchenko）和鲍里斯·V·莫鲁科夫（Boris V. Morukov）。该任务致力于在第一支探险队到达之前对ISS进行补给和装备，因此几乎没有多余的时间或空间来存放科学有效载荷。为了简化集成过程，选择的三个实验都具有以前的航天飞机飞行经验，所需的乘务人员时间少并且在上升时仅使用了很少的积载。其中一项实验将在整个航天飞机任务期间作为所谓的架空有效载荷保留在航天飞机的中间甲板上，第二项仅要求机组人员将其转移到国际空间站上的静止位置，第三项仅是被动装载，放置在国际空间站上一旦Expedition 1机组人员抵达，便可以进行操作。

剩下：莫鲁科夫（Morukov）在航天飞机中甲板上操作CGBA。中间：威尔卡特（Wilcutt）经营CGBA。对：CGBA等温控制模块。

出站有效载荷由商业通用生物处理设备（CGBA）组成，这是一种中型储物柜大小的设备，在以前的航天飞机飞行中已经飞行了多次。由科罗拉多大学博尔德分校的Bioserve Space Technologies建立的CGBA为生物实验提供了自动化处理，最大程度地减少了机组人员对激活，定期健康检查和停用的交互作用。在STS-106上，CGBA包含等温密闭模块（ICM），可为装置内的两个实验提供温度控制。一项实验是由位于康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学的首席研究员（PI）Haig Kashishian领导的微重力中的突触生成，它使用七个气体交换组激活包（GE-GAP）来容纳和控制果蝇或果蝇的发育。 。在执行任务期间，ICM通过预设的温度曲线自动控制GE-GAP。该实验先前于1999年在STS-93上进行，旨在更好地了解微重力下果蝇神经系统的发育。CGBA的第二个实验是由北卡罗来纳州达勒姆市达勒姆退伍军人医学中心的PI Timothy G. Hammond领导的肾脏细胞基因表达，它在ICM中使用了一个通用生物处理设备（GBA）。该实验的目的是研究微重力如何影响培养的肾细胞中蛋白质的基因表达，该实验先前于1998年在STS-90上进行。CGBA在整个飞行过程中均正常运行，但是两次实验中出乎意料的温度偏移使结果解释存在问题。

剩下：学生准备PCG-EGN杜瓦瓶实验的样品。中间：仍然从Lu的视频中将PCG-EGN转移到Zarya模块中。对：PCG-EGN杜瓦瓶存放在Zarya。

放置在国际空间站上的第一个被动科学实验是蛋白质晶体生长增强型气态氮（PCG-EGN）杜瓦瓶。加利福尼亚大学欧文分校的亚历山大·麦克弗森（Alexander McPherson）是该实验的PI，该实验在航天飞机-米尔计划中飞行了7次。发射前一天，将由四名研究人员提供的毛细管中21种不同蛋白质溶液的速冻样品装入杜瓦瓶（Dewar）中，该瓶是带真空套管的容器，类似于一个大的保温瓶，带有一个充满液氮的吸收性内衬。来自阿拉巴马州，加利福尼亚州，佛罗里达州和田纳西州的初中和高中学生帮助加载了500个样本中的大约150个。杜瓦瓶（Dewar）在航天飞机中层进入轨道，一旦国际空间站（ISS）的舱门打开，卢将杜瓦瓶（Dewar）转移到Zarya舱中的一个静止地方。随着时间的流逝，液氮沸腾，冷冻样品解冻，蛋白质从溶液中结晶出来。在没有重力的干扰影响的情况下，研究人员希望能够生长出更大，更纯净的晶体，以便对它们的结构有更详细的了解。在太空中度过了46天之后，下一次航天飞机飞行任务将杜瓦瓶带回了地球，并于2000年10月访问了ISS，STS-92。随后，PCG-EGN杜瓦瓶实验在国际空间站上飞行了四次。

剩下：MACE-II实验浮动在Unity Node 1模块中。中间：牧羊人在远征1中在Unity中操作MACE-II。对：在远征2期间操作头盔MACE-II的头盔。

在STS-106上启动的第三个实验是Middeck主动控制实验II（MACE-II），该实验由新墨西哥州阿尔伯克基市美国空军研究实验室的PI R. Rory Ninneman领导，麻省理工学院的合作团队David W. Miller领导的马萨诸塞州剑桥市的技术。该实验先前于1995年在STS-67上以MACE-I的形式进行飞行，试图证明未来的卫星可以用来减少某些应力（例如发射或轨道操纵过程中遇到的振动）的算法。多主体平台测试文章是被测试的MACE-II硬件的结构，具有四个连接到五个节点的直径为1英寸的支柱。在操作过程中，它可以自由浮动，但在模块中的束缚很松。整个平台有20个独立的传感器来监测振动。在STS-106期间，MACE-II实验以被动装载的形式在Spacehab模块中启动，机组人员将其转移到Unity Node 1模块中，以等待Expedition 1机组人员的到来。该机组的指挥官威廉·M·谢泼德（William M.Shepherd）在任务结束时就操作了MACE-II，由于他无法完成所有必要的训练，管理人员决定将其留在轨道上，以供远征2号飞行工程师苏珊·赫尔姆斯（Susan J. Helms）完成本实验。硬件于2001年8月通过STS-105返回地球。

对知识的追求仍在继续…