《2014年世界載人航天發(fā)展報(bào)告》在全面跟蹤2014年世界載人航天活動(dòng)及技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,以獨(dú)特的視角展現(xiàn)了年度主要國(guó)家載人航天領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)與趨勢(shì),深入研究了美國(guó)載人航天未來發(fā)展方向及商業(yè)航天活動(dòng)的特點(diǎn),詳盡梳理了俄羅斯“安加拉”系列火箭的研制和試驗(yàn)情況,提煉了國(guó)外主要航天國(guó)家重大項(xiàng)目進(jìn)展情況,深刻分析了其研發(fā)思路和發(fā)展特點(diǎn),總結(jié)了圍繞新型空間運(yùn)輸系統(tǒng)研制的重點(diǎn)技術(shù)驗(yàn)證活動(dòng),闡述了技術(shù)應(yīng)用前景及對(duì)未來產(chǎn)生的影響。同時(shí),報(bào)告按照載人運(yùn)載器、載人航天器、航天員、載人航天發(fā)射場(chǎng)及空間站科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng),對(duì)國(guó)外2014年的發(fā)展概況進(jìn)行了綜述。
《2014年世界載人航天發(fā)展報(bào)告》力求覆蓋世界栽人航天領(lǐng)域2014年發(fā)展全貌,內(nèi)容具體全面,分析深入淺出,適合本領(lǐng)域工程管理人員、相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員和航天愛好者閱讀。
專題篇
2014年國(guó)外載人航天發(fā)展綜合分析
解讀《探索途徑:美國(guó)載人空間探索計(jì)劃的理由與方法》
NASA2015財(cái)年航天預(yù)算分析
美國(guó)載人航天商業(yè)化發(fā)展研究
“安加拉”系列運(yùn)載火箭及其發(fā)展分析
Spacex公司重復(fù)使用火箭技術(shù)發(fā)展概述
美國(guó)有意將國(guó)際空間站延壽至2024年
歐洲航天醫(yī)學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研究
NASA跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)現(xiàn)狀與未來發(fā)展
美國(guó)航天發(fā)射系統(tǒng)臍帶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案研究
支持人類在空間長(zhǎng)期駐留的先進(jìn)技術(shù)解析
綜述篇
2014年國(guó)外載人運(yùn)載器發(fā)展綜述
2014年國(guó)外載人航天器發(fā)展綜述
2014年國(guó)外航天員系統(tǒng)發(fā)展綜述
2014年國(guó)外載人航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)展綜述
2014年國(guó)際空間站科學(xué)與應(yīng)用發(fā)展綜述
附錄篇
2014年載人航天大事記
探索途徑:美國(guó)載人空間探索計(jì)劃的理由與方法(節(jié)選)
探索外太空:NAsA邁向火星之路的下一步
《2014年世界載人航天發(fā)展報(bào)告》:
2.合成生命
合成生物學(xué)可設(shè)計(jì)和建造新的生物實(shí)體,如酶、遺傳回路、細(xì)胞以及對(duì)現(xiàn)有生物系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)。該領(lǐng)域可能會(huì)為很多領(lǐng)域制造出有用的生物學(xué)系統(tǒng),從而產(chǎn)生重要應(yīng)用,如藥物研究、生物技術(shù)、食品生產(chǎn)、生物燃料和生物傳感器等。
最受關(guān)注的空間應(yīng)用是生命保障系統(tǒng)回路中的合成微生物,可以用來消耗生命保障系統(tǒng)的副產(chǎn)品,并產(chǎn)生有用的化合物。一項(xiàng)近期研究已經(jīng)驗(yàn)證利用甲醇作為碳源可制造出經(jīng)改造的微生物,而甲醇是從空氣中去除二氧化碳過程的副產(chǎn)品,兩種技術(shù)可以有機(jī)結(jié)合起來。掌握人工合成生命還將可能產(chǎn)生其他應(yīng)用。在臨床工作中的應(yīng)用包括合成生物學(xué)療法、疫苗開發(fā)、細(xì)胞療法和再生醫(yī)學(xué)等。合成病毒可能對(duì)抗各種感染或抑制有害細(xì)菌的生長(zhǎng)。合成細(xì)胞生物傳感器具有低成本和高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。此外,航天員還可利用各種資源制造消費(fèi)品和食品。合成生命研究領(lǐng)域尚處于起步階段,未來所面臨的重大挑戰(zhàn)除技術(shù)發(fā)展外,還包括倫理性問題。
3.休眠研究
在空間旅行中采用人工休眠雖然仍是一種科學(xué)幻想,但對(duì)于長(zhǎng)期空間任務(wù)來說,卻是一種可真正改變游戲規(guī)則的技術(shù)。對(duì)于細(xì)胞和器官的人工誘導(dǎo)代謝減退已經(jīng)顯示可減少缺血損傷,并有望用于中風(fēng)和心臟病發(fā)作的臨床治療。然而,目前將人引入類似于休眠的深度低代謝狀態(tài)仍僅是個(gè)假說。
4.生物和環(huán)境傳感器
用于檢測(cè)特定分子或分子基團(tuán)的技術(shù)近年來發(fā)展迅速,結(jié)合不斷發(fā)展的納米技術(shù),為這一領(lǐng)域帶來了游戲規(guī)則改變式的提升。痕量元素和化合物分析領(lǐng)域已經(jīng)開發(fā)出可探測(cè)單分子的微傳感器和納傳感器,未來還將出現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)快速基因表達(dá)和表觀遺傳分析的診斷工具。此外,新型體內(nèi)和原位監(jiān)測(cè)傳感器也十分重要。利用納米技術(shù)強(qiáng)化醫(yī)療器件還有助于減少或簡(jiǎn)化對(duì)航天員開展的生物測(cè)量和分析,一方面增強(qiáng)傳感器的能力,一方面降低了重量。
5.納米藥物治療
納米材料已經(jīng)顯著推動(dòng)了癌癥研究領(lǐng)域的發(fā)展,許多公司正在研究納米強(qiáng)化藥物和治療方法。很大一部分應(yīng)用研究利用納米材料作為藥物載體或作為用于診斷成像的造影劑。幾種藥物已經(jīng)通過了臨床試驗(yàn),并獲批可在美國(guó)供人使用。納米材料的毒性是最重要的挑戰(zhàn),目前政府機(jī)構(gòu)和私人企業(yè)都投入巨大精力制定在醫(yī)藥領(lǐng)域利用納米材料的標(biāo)準(zhǔn)。
二、結(jié)論與啟示
歐洲科學(xué)基金會(huì)圍繞“確保人類在空間停留超過兩年”這一載人深空探索活動(dòng)的重大目標(biāo),在納米技術(shù)、先進(jìn)材料、納米電子學(xué)和生物技術(shù)與藥物領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)了很多值得關(guān)注的先進(jìn)技術(shù)。備受關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域更有可能產(chǎn)生技術(shù)突破,如自潔性納米結(jié)構(gòu)表面、基于表面等離子體共振的生物傳感、基于全耗盡絕緣層上硅技術(shù)的低功耗和低成本集成電路、生物和環(huán)境傳感器用于航天員監(jiān)控和血液采樣等,應(yīng)引起高度重視。
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