科学理念无处不在。一些最伟大的发现来自于对新概念和新想法的不断尝试和尝试。NASA 宇航员唐·佩蒂特对发明和发现并不陌生。在之前的飞行任务中，佩蒂特为国际空间站上人类太空探索的进步做出了贡献，发表了多篇科学论文并取得了突破。

宇航员的机遇科学实验有助于准备发射到国际空间站

佩蒂特将在宇航员阿列克谢·奥夫奇宁和伊万·瓦格纳的陪同下，于 2024 年 9 月发射升空，前往轨道实验室。在为第四次太空飞行做准备时，请阅读有关佩蒂特在空闲时间进行的先前“机遇科学”实验的文章，这些实验使用的材料是机组人员随时可用的材料或包含在他个人工具包中的材料。

太空中冻结的冰

您是否注意到过家中冰格中的冰块内有一个白色气泡?这是由于重力作用而聚集在一个区域的滞留空气。佩蒂特利用这一知识、空间站上零下 90 摄氏度的冰箱以及一个周末的空闲时间，研究了微重力条件下水的结冰情况与地球上的结冰情况。这张照片使用偏振光显示了薄冰水以及与我们通常在地球上冻结的冰的明显差异，从而进一步深入了解了微重力条件下的物理概念。

微重力甚至会影响最普通的任务，比如喝早茶。通常，宇航员会用吸管从特制的密封袋中饮用饮料。佩蒂特利用透明胶片发明了毛细管饮料或太空杯的原型。该杯子利用表面张力、润湿和容器形状来模拟重力在地球上饮用时的作用，使饮用太空饮料更容易，并展示了如何利用空间站上的发现来设计新系统。

行星的形成

佩蒂特利用食盐、糖和咖啡等能分解成极小颗粒的材料进行实验，以了解行星的形成过程。行星形成过程中一个关键的早期步骤是微小颗粒的聚集或结块，但科学家并不完全了解这一过程。佩蒂特将不同的颗粒混合物放入塑料袋中，向其中注入空气，彻底摇晃袋子，观察到这些颗粒在几秒钟内结块，这似乎是静电过程造成的。研究微重力条件下微小颗粒的行为可能有助于了解物质成分、密度和湍流在行星形成过程中的作用。

由不同材料制成的编织针作为个人宇航员物品抵达空间站。佩蒂特用纸摩擦每根编织针，使针带电。然后，他用聚四氟乙烯注射器释放带电水，观察水滴绕编织针旋转，展示了微重力下的静电轨道。这项研究后来在包括大气阻力的模拟中重复进行，三维运动与空间站演示中看到的轨道完全匹配。这些观察结果可能类似于带电粒子在地球磁场中的行为，并有望用于设计未来的航天器系统。

天文摄影

作为一名富有创新精神的摄影师，佩蒂特利用长时间曝光、多台相机、红外线和其他技术，从空间站的独特视角拍摄了令人惊叹的地球和星轨图像。这些照片为研究人员用来了解地球景观变化的数据库做出了贡献，这些图像可以激发公众对载人航天的兴趣。