25个任务、123次有效载荷、193项实验,Space Tango打造太空实验平台【Space Medicine系列案例】

作者: 谢灵 2022-10-22 08:00
Space Tango
https://spacetango.com/
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健康产品研发商 | 未公开 | 运营中
美国-肯塔基州
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1994年,NASA推出“技术转移计划”,并拿出每年20%的预算支持商业合作伙伴开发新技术,自此开创了太空经济商业化的市场。SpaceX、维珍银河、蓝色起源等民营航天企业纷纷入场,叩开百亿太空经济大门。

 

2021年3月,NASA宣布实施“商业低地球轨道开发”(CLD)计划,邀请更多企业加入空间站研发,确保未来可以在低地球轨道持续开展载人航天工程。NASA期望,未来接替“国际空间站”的商业空间站具备支持2名航天员持续在轨驻留能力,且每年可开展200项实验研究。

 

实验研究是NASA“商业低地球轨道开发”计划的支点之一,也是全球空间站商业化的重要项目。太空实验研究主要聚焦于材料科学、流体科学和生物技术领域,对药物研发和再生医学的研究具有潜在的价值。

 

太空实验与地球实验的主要不同在于环境——近地轨道能恒久保持微重力环境,微重力环境是进行太空实验的基础。作为微重力实验主要地点的空间站,就成为太空医学发展的主要地点。

 

登上空间站做太空实验需要专业的器材与知识储备。一般太空医学企业都将实验内容托付于第三方实验平台与空间站完成,由第三方实验平台为客户提供工程和技术,协助提供实验设计、有效载荷设计和组装、设施和全套成功发射的测试设备和能力,交付空间站进行实验。Space Tango就是这样一家第三方实验平台。


肯塔基大学校友联合创业


肯塔基科技公司(KSTC)创办于1987年,主要探究基于空间站平台的商业模式。KSTC下设两个子公司,一个是肯塔基太空公司(Kentucky Space),这是一个非盈利公司,主要研究高价值的小型卫星和应用,另一个就是创办于2014年的Space Tango。

 

Space Tango旨在利用太空环境来发现、设计应用于地球产品或方案,并使其商业化。这些都是通过空间站平台来实现的——向希望利用微重力独特环境的研究界人士或公司提供硬件和软件。

 

Space Tango主要关注空间创业市场,其业务范围包括Cube Sat类卫星和其他微卫星及其子系统、卫星地面操作、空间平台设计和测试,以及空间站新技术和实验的开发。Space Tango致力于实现在轨生产,利用航天处理、自动化系统和管道开发等技术制造低地球轨道(LEO)产品。

 

Kris Kimel是Space Tango的联合创始人兼董事长,是肯塔基大学的硕士,1974年获得肯塔基沙利文奖章。Kris最开始联合创办了KSTC,之后继续创办旗下两个子公司和一个研究所Exomedicine Institute——研究和探索微重力环境下的医疗解决方案。


2019年,Kris还创办了Humanity In Deep Space,这是一个致力于解决深空航天中伦理、健康等一系列挑战的初创公司。同时,他还发起了idea Festival国际活动,这是一个以不同学科领域的创新、发现和创造性思维为中心的国际活动,至今已举办22届。

 

Twyman Clements是Space Tango的联合创始人兼首席执行官, 是肯塔基大学机械工程硕士。毕业后,他在肯塔基太空公司(Kentucky Space)担任高级太空系统工程师,开发了高空气球、立方体卫星和其他国际空间站硬件。


启动25个任务,交付123次有效载荷,进行193项实验


作为创新平台的太空环境,利用微重力能够生产出在地球不能生产或生产不纯的产品。自2017年以来,Space Tango在细胞培养、组织芯片、薄膜制造、流动化学、微生物学和植物科学等领域开展多元化合作计划和项目,已启动25个任务,交付123次有效载荷和进行193项实验。

 

目前,Space Tango有两个完整的实验平台,CubeLab和ST-42。

 

1CubeLab


CubeLab是Space Tango为国际空间站美国实验室打造的标准化实验平台。这个自动化硬件可以将地球科学带到太空环境中进行实验,是太空未来规模化商业模式的基础。目前,lambda vision、Cedars-Sinai等都采用了这种硬件进行实验。


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CubeLab 来源:Space Tango官网

 

CubeLab具有以下几个特性:

① 可伸缩

CubeLab为每一个实验定制实验室,其大小取决于实验需要。以1U(10cm³)为标准尺寸,CubeLab可以扩展2U、4U、6U和9U,目前正在继续开发扩展到9U以上的新硬件。

② 多支管

CubeLab利用多支管管理多种流体,实现介质交换、采样和固定等实验过程。这些支管根据实验需要的流量和压力参数进行设计。

③ 温度控制

CubeLab开发的温度系统最低可以将温度保持在4℃以下,可以按照实验所需温度在实验期间进行特定温度控制。

④ 记录与观察

CubeLab配备照明和显微镜等成像设备,实现周期循环记录观察,使研究人员更理想地观察实验进展状况。

⑤ 自动化控制与实时数据

CubeLab通过内置飞行算法实现实验室自动化控制结构,能够提供近乎实时的实验数据。

 

2ST-42


ST-42是Space Tango在2018年开发的自主在轨制造设施,这是一艘可以被送入地球轨道的自由航天器。ST-42搭载机器人系统和太阳能电池板、推进剂等其他设备,能够实现自动化自由飞行。

 

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ST-42 图源:Space Tango官网

 

结合符合FDA制定的良好生产规范(CGMP),ST-42能够生产先进材料、生物医学设备和其他高价值产品。每一个ST-42任务航天器会在轨道上停留10-30天,可同时完成十个任务,实现降低生产成本并缩短周转时间。

 

目前,Space Tango正在通过ST-42在太空中开发新的商业市场部门。


太空商机与LEO经济


肯塔基科技公司(KSTC)借助近地轨道(LEO)打造了一套完整的在轨生产流程,旗下的肯塔基太空公司(Kentucky Space)、Space Tango和Exomedicine研究所分别提供技术支持、平台构建和实验内容设计,降低入场障碍使人们能够在近地轨道进行研究和生产。这种跨学科的研发方式代表一个“新空间”时代的兴起——一种发现太空商机发展LEO经济的崭新市场。

 

2020年,Space Tango三个专注生物医学应用的合作项目获得NASA技术利用奖,分别是与Lambda Vision合作组织制造基于蛋白质的视网膜植入物、与加州大学圣地亚哥分校共同开发轨道实验室以推进干细胞疗法和再生医学、与Cedars-Sinai共同开发应用干细胞生产支持个性化医疗的能力。

 

2021年,Space Tango与另一家微重力实验室平台初创公司Sierra Space达成合作,将利用各自优势共同寻找太空商机、开辟新的LEO空间经济。新的空间经济将包括来自多个部门的合作伙伴,包括技术、材料和生物医学产业。

 

据摩根士丹利(Morgan Stanley)估计预测,到2040年,全球航天工业(目前主要由LEO位置的卫星组成)产生的收入将从2016年的3500亿美元增加到1.1万亿美元或更多。LEO具有巨大的潜力创造新市场,这些市场会进一步推动太空制造的地球商业应用。


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文章标签 生物技术
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