二十年前，三位探险家到达国际空间站，标志着人类在地球以外永久存在的开始。
当罗宾·加滕斯该机构于1985年被NASA聘用，该机构刚刚宣布了一个名为Freedom的太空站的计划，而这位年轻的化学工程师被聘请来帮助解决其最大的技术挑战之一。NASA工程师具有丰富的经验，可以一次将宇航员在太空中存活几天或几周，但是新的空间站本来是永久性的。这意味着要设计生命支持系统，以连续多年为船员提供可呼吸的空气和饮用水。这是一个艰巨的问题，这要由加滕斯和她的同事来解决。
在接下来的几年中，Gatens和她的团队针对不同的生命支持概念进行了实验，并竭尽全力跟上该站不断变化的设计变化。到1993年，美国宇航局的工程师在工程研究上已经花费了数十亿美元，并且该站经历了七次重大的重新设计。那一年，整个计划避免在国会中被单票表决取消。加滕斯花了近十年的时间来维持生命的系统永远不会用于自由。但这将在国际空间站上找到新的生活，这是克林顿政府提出的通过在十几个国家之间分担费用来挽救该计划的提议。
“这是一项激动人心的计划，从过山车的早期阶段开始就可以看到它完成，并且研究开始取得成果，”加滕斯说。他现在是国际空间站的代理主任。“而且我们将继续扩展其功能，不仅用于商业用途，而且用于勘探用途。这是一个很棒的程序。”
ISS的第一个模块-称为Zarya的俄罗斯货运模块和用作加油站餐厅的美国模块-Unity于1998年启动。不到两年后，刚起步的国际空间站将迎来第一批访客。2000年10月31日上午，美国国家航空航天局的宇航员比尔·谢泼德（Bill Shepherd）和俄罗斯宇航员谢尔盖·克里卡列夫（Sergei Krikalev）和尤里·吉先科（Yuri Gidzenko）从俄罗斯的贝科努尔（Baikurur）航天飞机升空了两天，前往了该站。他们于11月2日抵达，开始了四个半月的逗留，标志着人类在低地球轨道上不间断的存在的开始，直到今天。
在过去的二十年中，来自19个国家的240多人访问了国际空间站。这些宇航员不仅完成了该站的建设，而且还进行了开创性的科学实验，改变了我们对生物学，物理学和化学的理解。当他们不忙于播放音乐或拍摄令人惊叹的地球照片时，他们为低地轨道上繁华的经济奠定了基础。现在，美国航空航天局已经将目光转向在月球和火星上建立长期的人类存在，国际空间站的宇航员正在测试将其实现的技术。
在空间站进入轨道的第一个十年中，大部分时间都是致力于将其构建成如今如此庞大的实验室。当第一批机组人员于2000年到达时，国际空间站仅有三个模块组成。（三人到来前几个月，就增加了俄罗斯人的生命支持模块Zvezda。）自那以后，它已发展成一个足球场，现在已经超过16个了。国际空间站在此容纳了13人。一次，尽管通常船上只有三到六名机组人员。最后的主要模块-冲天炉全景视口 2011年，国际空间站新增了“美国宁静”节点，该系统可产生氧气并循环水，这是生命支持系统，这标志着空间站“利用期”的开始，在此期间，空间站的使用者主要集中在实验上和站维护。
几年前，国会已指定国际空间站的美国部分为该国国家实验室的最新成员，该实验室将负责处理所有非NASA的微重力研究。2011年，美国国家航空航天局（NASA）官员选择了非营利性太空科学发展中心来管理该实验室，该实验室负责管理美国大学和公司研究人员的数百项实验。该实验室与美国国家科学基金会和美国国立卫生研究院合作选择这些实验，每年飞行约50次。
ISS National的首席运营官Ken Shields说：“我们在这个站点上拥有这种出色的公私合作模式，可将其自身提供给NASA以外的其他组织，这些组织从事的微重力活动可能与太空探索无关。”实验室。“在建立这些合作伙伴关系中，我们现在拥有能够在车站上快速进行技术研发并应用成果的公司。”
ISS国家实验室处理基础科学和应用科学方面的实验。在每年收到的数百次询问中，实验室只能飞行几十种有效载荷，而这些载荷属于人们感兴趣的几大类，例如遥感或生命科学。而像Lawrence Livermore或Argonne这样的世界各地的国家实验室可能有数千名员工，ISS国家实验室只有少数NASA成员。ISS国家实验室代理首席科学家迈克尔·罗伯茨（Michael Roberts）说：“我们非常依赖宇航员来执行实验。” 他说，宇航员的时间有限，他们还承担着执行NASA自己的实验并照顾太空站的任务，这给其他国家实验室带来了各种独特的挑战。仅将实验掌握在手中会带来后勤上的困难。罗伯茨说：“进行实验，打包，放进火箭，将其发射到遥远的目的地，转移，激活，关闭，收集和发送回去，这并非易事。”说。
国际空间站上的科学或技术有效载荷可能涉及从制造火球到种植大麦的任何事情，但是美国宇航局的管理人员已经选出了一些他们认为最有可能在近地轨道进行研发的核心领域。例如，在微重力下制造具有制造易碎材料（如易碎玻璃）的优势，可以显着提高海底电缆的性能。但是可以说，最令人兴奋的应用是在医学领域。用芯片上的器官进行实验最终可以根除动物试验并加快药物开发。可以利用微重力环境来培养3D细胞组织模型（称为类器官），这对研究各种人类疾病非常有用。
去年，纽约干细胞基金会的研究人员瓦伦蒂娜·福萨蒂（Valentina Fossati）向国际空间站发送了一些类器官，以研究帕金森氏病和微重力多发性硬化的关键细胞机制。Fossati对小胶质细胞（参与神经炎症过程的神经系统细胞）在这些疾病中的作用特别感兴趣。小胶质细胞对它们的环境极为敏感，因此研究它们在没有重力的情况下的行为对更好地了解其在神经退行性疾病中的作用至关重要。Fossati说：“这实际上是关于疾病建模以及试图了解大脑中正在发生的事情。” “我试图在盘子中重新创建的是神经元如何死亡。没有重力将很可能改变电池之间的情况。
除了帮助人类重返地球外，国际空间站还被证明是研究太空环境对人体影响的宝贵研究实验室。长时间停留在微重力中会严重破坏骨骼和肌肉组织，并且存在长期暴露于深空高辐射环境中的风险。没有国际空间站，研究人员将无法研究这些问题，这对于确保宇航员返回月球并最终进入火星时的安全至关重要。
“在我的整个职业生涯中，我一直都在使用生命支持系统，而ISS对此至关重要。” Gatens说。例如，在执行火星任务时，即使零件出现故障，NASA也必须随同船员一起发送关键部件的备件，以确保安全。但是如果没有试验台来研究这些部件的故障率，该机构很可能会占用大量宝贵的货物空间，并出于谨慎的考虑而浪费了特派团预算中多余的备件。“如果我们第一次飞行国际空间站时曾试图向火星执行任务，那么我们在失败方面会充满不确定性，”加滕斯说。“通过我们在国际空间站上获得的经验，我们能够将成功执行一次火星之旅所需的备件数量减少了几次。”
加滕斯说，国际空间站对于激发私人公司对低地球轨道的兴趣也至关重要。去年，美国国家航空航天局（NASA）在纳斯达克证券交易所（Nasdaq Stock Exchange）宣布国际空间站“开始营业”，其对在实验室中促进商业项目的关注开始见效。美国航天局多年来一直依靠像Nanoracks这样的私营公司来开发和操作用于科学有效载荷的设备，但它开始吸引那些主要业务与太空无关的客户。例如，今年年初，化妆品公司Estee Lauder的高管与NASA签署了一项合同，住持照片拍摄在车站上刊登护肤霜广告。明年，正在开发世界上第一个商业太空站的Axiom Space将把汤姆·克鲁斯（Tom Cruise）和其他三名私人宇航员带到该站拍摄电影。
国际空间站已经在地球上绕圈了很长时间，因此很容易将这项技术和国际合作的卓越实验视为理所当然。超过四分之一的世界人口从未知道没有人在太空中。即使没有科学，技术和医学方面的所有进步，也只有这样，这是令人难以置信的成就。这个空间站可能再也不会存在20年了，而且本来就不是。人们一直认为它是人类探索其他世界的垫脚石。星期一将是宇航员首次打开舱盖以来的20年。但是冒险才刚刚开始。
