一月份，當美國提議將國際空間站（ISS）的執行延長至2024年時，世界與現在截然不同。那時還是俄羅斯軍事幹預烏克蘭之前，美俄關係惡化之前，以及俄羅斯副總理德米特里·羅戈津建議美國宇航員使用蹦床將自己送入軌道（參見Nature http://doi.org/s4f; 2014）之前。
羅戈津上個月還暗示，俄羅斯將在空間站計劃按計劃於2020年結束後停止參與。該宣告並未設定官方政府政策，但鑑於俄羅斯在軌道前哨站中的關鍵作用，這為四年延期的希望蒙上了一層陰影。
隨著時間一分一秒地過去，競賽已經開始，要儘可能多地在空間站剩餘的時間內開展科學研究。在下週於伊利諾伊州芝加哥舉行的會議上，美國國家航空航天局的科學家將嘗試吸引以前沒有在近零重力條件下工作過的研究人員。目標是讓他們提出各種各樣的研究計劃——從通常的研究議程（如蛋白質結晶和人體生理學實驗）到基礎生物醫學研究和地球科學觀測，以便在其任務結束前利用這個高空平臺（參見‘研究推進’）。“這真是前所未有，”美國國家航空航天局位於德克薩斯州休斯頓約翰遜航天中心的空間站研究主管朱莉·羅賓遜說。“它就像一所大學，彙集了所有學科——我不知道我們是否還會再次看到這樣的景象。”
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自1998年空間站首個模組發射以來，來自69個國家的1600多名科學家為在空間站上進行的實驗做出了貢獻。美國是最大的科學使用者。但多年來，許多人質疑在軌道上進行的科學研究的價值。一個主要目標是幫助人類忍受長期太空飛行，但早期的實驗經常失敗。例如，美國國家航空航天局的宇航員每天會在跑步機上鍛鍊數小時，以減緩肌肉萎縮和骨質流失——但收效甚微。力學測量表明，他們身體承受的壓力甚至遠不及地球上的重力。
另一個目標是進行基礎科學觀測，以瞭解物理和生物過程在近乎失重的環境中如何變化。但這些研究通常僅限於培養相對不重要的蛋白質或進行學生實驗，並且通常沒有取得根本性的突破。在美國國家研究委員會的一個嚴厲批評的2011年報告中，一個小組認為，美國國家航空航天局“在充分利用目前裝置齊全且人員充足的國際空間站實驗室提供的科學機會方面，地位不佳”。
2011年美國國家航空航天局停止太空梭計劃後，空間站研究進一步受挫，這消除了將實驗運送到軌道和將它們返回地球的唯一選擇。但2012年末，加利福尼亞州霍桑市的私營公司SpaceX推出的雙向貨運飛船再次允許將樣品返回地球。這一發展使得諸如科羅拉多大學博爾德分校的航空航天工程師和引力生物學研究員大衛·克勞斯進行的實驗成為可能，他正在探索為什麼抗生素在太空中的效果似乎不如在地面上好。他說，答案可能有助於使藥物在地球上發揮更好的作用——並且將執行延長至2024年將使他能夠進行更多代實驗，每次實驗的結果都將指導下一次實驗的設計。
“將空間站延長那麼長時間有助於我們更好地與地面上的研究組合保持一致，”空間科學促進中心營運長杜安·拉特利夫說，該中心是位於佛羅里達州墨爾本的一個組織，負責為美國國家航空航天局管理美國空間站研究。
另一種策略是在空間站上安裝地球科學實驗，作為將其放置在自由飛行衛星上的更便宜的替代方案。在八月或之後的某個時候，一個監測海風的儀器將被運送到空間站，以取代2009年失效的衛星載儀器。9月份的一次補給任務計劃運送一個雷射系統，以測量地球大氣層中的雲層、塵埃和汙染。
該機構還在增加它希望將成為多功能設施的東西，這些設施將為廣泛的研究產生資料。羅賓遜說，八月份的補給任務將攜帶一個齧齒動物棲息地——有史以來為長期太空飛行發射的最大的棲息地，容量為40只小鼠。一系列名為geneLAB的實驗將把一系列模型生物，包括果蠅和線蟲，送入太空數月，在軌道上和返回地球后對它們進行基本的生物醫學分析。積累的資訊將進入一個數據庫，任何地面研究人員都可以從中獲取資訊。
“人們會來太空進行一到兩個實驗，”羅賓遜說，“並在他們的實驗室裡繼續工作30年，以理解其中的見解。”
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於first published2014年6月10日首次發表。