國際空間站上有一些迷你人造衛星，僅有足球大小，名為「同步方位保持適應再定向試驗衛星（SPHERES）」。該裝置可用於測試真正人造衛星的控製程序，使衛星在不用人為干預的情況下實現最佳飛行姿態。通過實驗開發出的新型控製程序，可確保飛船與國際空間站實現自動對接，也可以更好地完成軌道儀器設備的裝配工作。

在地球上，重力控制著植物的生長方向。科學家猜測，在微重力的太空，苔蘚應該毫無阻力地四處生長，然而結果令人大跌眼鏡。苔蘚細胞按照順序相繼長出，形成了一種很有規律的螺旋形狀。看來，重力掩蓋了苔蘚的自主生長模式，這種模式只有在重力消失的情況下才能顯現出來。

太空環境飛行中，失重並不是唯一發生變化的環境因素。動物在太空中還會承受大量宇宙輻射。科學家早已知道，苔蘚和細菌等低等生物能夠在高真空和強輻射的太空環境中倖存，但地球上竟然還存在著一種奇特的動物，能夠倖存于惡劣的太空環境中，這就是用顯微鏡才能看到的無脊椎動物「水熊蟲」，它們是緩步類動物家族成員之一。2007年，在一次歐洲火箭實驗中，一些緩步類動物暴露于太陽強紫外線輻射和真空環境下，實驗結果顯示，少數緩步類動物能倖存于輻射狀態下，而多數均能夠適應真空環境。

微重力生物學研究包括微重力環境下微生物、植物、動物、生物工程和細胞生物學等研究方向。微重力生物學實驗為空間站提供微生物預防，並試驗和生產地球上不易製造的疫苗和抗生素，為太空製藥的商業化做好準備。

針對腦機交互技術太空適用性的研究，曾被解讀為「意念控制」，但實際上，這項研究只是「腦機介面技術」在太空中的一次嘗試，距離應用還很遠。中國航天科研人員認為，腦機介面現在還處於前瞻性的階段，在未來空間站航天員長期駐留時，希望腦控技術、眼控技術、手勢識別技術等新型人機交互技術都能夠得到使用。

在失重狀態下更容易形成外形圓滑、溫度更低的火焰。與地球環境狀態不同的是，在失重狀態下，低密度read.99csw.com熱空氣並不會上升。在失重狀態下，粒子從高溫至低溫區域佔據主控地位。研究失重燃燒現象將揭示這種現象背後的基礎物理原理，有助於開發航天器火災撲滅技術，以及改進火箭發動機燃燒室的設計。

目前，空間站的科學實驗主要涉及微重力醫學、微重力生物學、微重力物理學、空間天文學和對地觀測等研究工作。其中，人體微重力實驗主要是圍繞航天員的身體各個系統來展開的，通過空間站上長時間的數據收集和研究，提出應對太空微重力和輻射環境的解決方案，為未來諸如載人登月、月球基地建設、登陸小行星和登陸火星等長時間載人深空探索任務提供支持。

利用太空中的微重力、強輻射和超低溫環境，國際空間站上可以開展許多地面上無法開展的空間科學實驗。在藥物學研究方面，由於太空中的微重力減少了地球上的重力對實驗的影響，新型藥物的開發將在太空中取得長足的發展，人類能夠在太空中更徹底地了解生命的組成機制，研究人員還將關注人類在長期處於微重力環境下產生的變化。在工業方面，研究人員將研製更堅固、更輕便的金屬，以及功能更強大的計算機晶元。由於失重，使熱氣體或液體上升、冷氣體或液體下降的對流現象在空間站中不復存在，各種液態熔融金屬就可以得到更徹底的混合；而液體和火焰在微重力條件下出現的形態，也成為科學家們關注的焦點。

現在的國際空間站擁有美國的「命運號」、歐洲的「哥倫布號」、日本的「希望號」三個大型實驗艙。同時，三個節點艙也有一些任務機櫃。此外，俄羅斯的「曙光號」和「星塵號」艙段也可以兼職做不少科學實驗。國際空間站上的多個實驗艙都按照微重力實驗的要求進行了設計，目的是盡量提供良好的微重力試驗環境。

1992年「亞特蘭蒂斯號」和1996年「哥倫比亞號」太空梭執行任務時，都進行了一個大胆的實驗——部署一顆衛星，上面連著一條21公里長的太空繩，然後拉繩子拖著衛星在太空中移動。實驗的目的是為了展九九藏書示太空繩在劃過地球磁場時是否能夠產生電流。在1992年的那次實驗中，太空繩伸出256米，而1996年那次，繩子卻突然斷裂。

在微重力狀態下，表面張力是流體力學特徵的主要因素。在國際空間站進行的實驗表明，從一個金屬環中延伸出的水流就好像被一個無形的湯匙攪動。這種攪動效應是使用一個手電筒不均勻加熱水造成的，所形成的溫差誘導液體水表面張力失衡，導致液體水發生旋轉。這種表面張力實驗叫作「馬蘭哥尼對流效應」，該現象很少出現在地球上，但存在於諸如熔鋼冷卻池等環境中。該研究可用於飛船液體燃料補加、太空冶金等領域。

在人進入太空之前，先是用火箭將動物發射到太空，以此來了解在沒有地球環境保護的情況下，生物體是否可以生存。1951年9月，蘇聯發射的一枚生物探空火箭中載有1隻猴子和11隻老鼠，這是第一次有動物進入太空。1957年11月3日，蘇聯發射了第二顆人造衛星，一隻名叫「萊卡」的狗成為首個環繞地球飛行的動物。動物在太空飛行時，儀器監測它們在發射、失重和返回時的生理反應，科學家們從動物的太空飛行中積累了很多經驗。實驗動物的飛行為載人航天鋪平了道路。

2008年，日本航天員在太空中拋出了一支迴旋鏢，從而驗證這支迴旋鏢是否能夠沿原路徑返回。實驗表明，迴旋鏢之所以能夠沿著環形路徑返回，是由於該曲線結構的不均勻受力造成的，而不是受到重力影響所致。2009年初，另一位日本航天員完成了一系列零重力實驗，向觀看直播的公眾表明：在太空中能夠完成模擬「飛毯」飛行、疊衣服和滴眼藥水等活動。

如果說早期太空實驗動物如犬類、靈長類還能有個富有感情|色彩的「名字」的話，那麼現在的實驗動物完全是「無名英雄」，只有一串代號，其中就有不起眼的果蠅。果蠅htｔpｓ://ｒｅａｄ.９9cｓw•ｃoｍ的基因與人類基因有著驚人的相似之處。人類已知的疾病基因中，大約有61%與果蠅的基因編碼相似。果蠅的蛋白質序列有50%與哺乳動物的相似。由於果蠅的繁殖能力極強，在短時間內可以繁殖很多代，而且它們的基因圖譜已經被完全繪製，因此人們常常將果蠅作為實驗對象，進行有關人類疾病的研究。我國在1990年發射的第12顆返回式衛星上，也搭載了果蠅，實現了果蠅在太空產卵、孵化、生長的全過程。現在，果蠅正在國際空間站參与「太空飛行對航天員基因影響」的研究。

中國首個真正意義上的空間實驗室「天宮二號」已經發射升空。在這個距地面400公里高的太空實驗室里，科學家將開展十多項科學實驗和觀測。有資格登上「天宮二號」的實驗，無疑都屬於最前沿的科技領域。

10月21日，航天員景海鵬和陳冬在「天宮二號」上開啟了人類歷史上首次太空腦機交互實驗。這項實驗可將航天員的思維活動轉化為操作指令，並監測航天員的腦力負荷等狀態。受微重力和操作空間狹小等條件制約，航天員在太空中完成複雜任務受到極大限制。腦機交互可不依賴外部動作，將航天員的思維活動轉化為操作指令，同時又能監測航天員的腦力負荷等神經功能狀態，實現人機相互適應，減輕作業負荷，是最理想的人機交互方式。

以上這些實驗是在空間站內部進行的，有些實驗則是在空間站的外部進行的。對國際空間站外部溫度和微小隕石的研究，將促進工程師對航天器外殼設計的改善。在國際空間站中的研究，還將創造出更先進的天氣預報系統、更精確的原子計時器等先進技術。太空研究還將開發出新的產品和服務。這些創新最終將為人類在地球和太空中提供新的就業機會。

由於有人參與，國際空間站在對地觀測和天文觀測方面比其他航天器有更大的優勢。站上航天員能利用國際空間站的繞地飛行和多方向性，及時調整觀測儀器的各種參數，可以對需要關注的特定觀測對象取得最佳的觀測效果。在空間科學實驗方面，站hｔtps://ｒead.99ｃsw•ｃｏｍ上的航天員一方面是空間生命科學和航天醫學的實驗對象之一；另一方面，他們還可以照料空間材料科學、空間物理學、微重力流體物理等科學實驗。

假以時日，從無到有、從小到大的中國空間站也將取得令世人矚目的成就，屆時它不但是夜空中最明亮的人造物體，也會是科研領域的明星。作為人類在太空長期逗留的前哨站，太空實驗將對未來的太空探索產生深遠而持久的影響。

在加加林完成第一次載人航天飛行之後，實驗動物又承擔了新任務：獲取失重對生物影響的信息。於是，數百隻白鼠為太空事業獻出了生命。對這些白鼠機體的研究表明，微重力對生物體的作用大多是不利的：白鼠的肌肉出現萎縮，骨組織生長速度放慢，骨骼堅韌程度下降，機體免疫力有所下降。然而，科學家們的擔憂很快便被驚喜所代替：他們在解剖一隻回到地球25天後的白鼠后發現，白鼠在1個月的時間里可以恢復健康，太空飛行對白鼠身體造成的不利影響可以消除。這說明，白鼠完全經受住了失重和輻射對其產生的雙重影響。

半個多世紀以來，科學家們先後把二十多種生物送入太空，其中包括原生動物、多種植物和微生物，以及鵪鶉蛋、蒼蠅、青蛙、甲蟲、烏龜、小魚等。

太空植物生長研究實驗是為了研究植物在太空如何生長，這將為基於生物養殖的封閉式循環生命保障系統奠定技術基礎，還將為在太空或其他星球生產糧食蔬菜積累經驗。目前的研究發現，植物離開重力后仍能生長，這對未來的人類太空生活來說是個好消息。

目前，國際空間站計劃的主要參与國在科學研究方面各有側重。美國利用國際空間站加強航天飛行技術的創新概念研究與發展，演示推進劑在軌加註、自主交會對接、閉環生命支持系統等技術與能力，以降低未來太空探索的費用，並擴展探索活動的能力。俄羅斯一直把國際空間站視為實現深空探測目標的跳板。未來，九-九-藏-書俄羅斯將利用國際空間站進一步論證深空探測的可行性，同時努力挖掘國際空間站為社會經濟發展服務的潛力，從而為其載人航天的長遠發展提供動力。

回顧航天史，在「和平號」空間站墜落後，「天宮」實驗艙上天前，國際空間站曾是太空中唯一的空間站，肩負了大量太空實驗任務。僅在其建設期間（1998-2012），就有3100篇科技論文是基於國際空間站而誕生的。

一種能夠引起人和動物食物中毒的沙門氏菌兩次搭乘太空梭進入太空。令人驚訝的是，這種細菌在太空中比在地球上的毒性增強了3到7倍。在太空中放置12天後，沙門氏菌被注入老鼠體內，只有10%的老鼠活下來，而在地球上進行類似實驗，有40%的老鼠倖存。「太空沙門氏菌」的DNA中有167個基因和73個蛋白質產生了變化。科學家由此確認了這些病菌的基因在微重力下發生變異的途徑。基於此，一家美國的生物公司開發出一種沙門氏菌疫苗。

航天員在「天宮二號」上開展的腦機交互實驗，無疑在科技上十分重要，也很有趣。在航天史上，有用且有趣的太空實驗數不勝數，下面就來梳理一下歷史上十個奇特的太空實驗：

在失重狀態下，晶體的體積會更大一些。在地球環境中，低密度液體在上方漂浮，在實驗器皿中形成對流，從而形成低密度和高密度液體的分層。這限制了晶體的體積大小，而且這種現象在失重狀態下是不存在的。生成更大、更純凈的晶體有助於揭示材料更多的基礎結構和性能。太空中製造的硅酸鹽晶體上布滿微小孔隙，可用於過濾和存儲礦物質，還可以用於未來燃料電池的氫儲存。

1998年，「發現者號」太空梭將兩朵玫瑰帶到國際空間站。玫瑰氣味的變化取決於在哪裡生長，所以土壤、光照、溫度和濕度非常重要。在失重狀態下，玫瑰的香氣更加甜美，更有神秘感。一家化妝品公司根據「太空玫瑰」的香氣，開發出了新型香水。