当69岁的化学工程师唐·佩蒂特今年夏天飞往国际空间站（ISS）时，他将成为继传奇人物约翰·格伦之后，美国宇航局第二年长的太空宇航员。约翰·格伦于1998年77岁时在航天飞机“发现号”上度过了九天。佩蒂特将在美国和俄罗斯关系高度紧张的时期在轨道上度过整整六个月。太空探索是两国仍然合作的少数领域之一，而佩蒂特是三次先前任务的退伍老兵，现在正在莫斯科郊外有时被称为星城的地区接受国际空间站第72远征队的培训。
当一些宇航员在国际空间站利用他们稀少的空闲时间进行阅读书籍、与地球上的家人聊天或上网等活动时，佩蒂特则会抽出时间进行他所谓的“机会科学”。例如，在2003年的一次任务中，他对糖、盐和咖啡颗粒在充气塑料袋中如何聚集的观察，让他和他的同事科学家兼宇航员斯坦利·洛夫意外地阐明了行星形成的早期神秘步骤。佩蒂特计划在他最新的任务中也涉足新的机会科学领域。
佩蒂特是一位不折不扣的修补匠，在加入宇航员计划之前曾在洛斯阿拉莫斯国家实验室工作了12年。他设计了一种利用表面张力让宇航员在微重力环境中像在地球上一样啜饮咖啡的杯子——为此，他和波特兰州立大学的马克·维斯洛格尔获得了在太空制造的发明的第一项专利。他也是一位热衷于科学传播的人，制作了两个在国际空间站拍摄的视频系列节目，《周六早晨科学》和《太空球体之外的科学》。
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佩蒂特和两名俄罗斯宇航员计划于9月11日乘坐联盟号宇宙飞船从哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场升空。
[以下是采访的编辑文字稿。]
您小时候在观看20世纪60年代初约翰·格伦的“水星”号飞行时就迷上了太空，然后在研究生毕业后立即申请了宇航员计划。美国宇航局前三次都拒绝了你。你为什么坚持下去？
佩蒂特：原因与你坚持任何需要一段时间才能掌握的活动或事业相同：你不能指望第一次就做到，就成为专家。美国宇航局邀请大约前120名参加面试。然后，第四次，我接到一个电话，询问我是否仍然有兴趣成为一名宇航员。
当航天飞机“哥伦比亚号”在重返地球大气层时解体，导致所有七名机组人员遇难时，您在国际空间站上。这对您的精神有什么影响？
我的三个同学在那次任务中，另外四名机组人员和我的妻子和我非常亲近。起初是震惊和难以置信。我们不得不把这种损失区分开来，然后回到工作中，因为我们乘坐的飞行器需要持续关注，而且你不能情绪崩溃。
在正常情况下，空间站的日常节奏是什么？
我们每天安排12个小时。通常还有一小时，有时是两小时的补做工作，因为你不可能完成所有事情。因此，宇航员平均每天工作13个小时，每周工作五个半天的情况并不少见。如果我们能每周休息一天，那就很幸运了。你不可能每天工作无数个小时，持续六个月而没有休息时间，而且机组人员选择做什么取决于个人。能让我重新充电的是利用轨道环境进行在地球上无法进行的观察。
您在空闲时间所做的一项重要见解是解释了行星形成的早期步骤。
毫米大小的颗粒如何在[微重力]中聚集成拳头大小的物体——是的。
从那里，尺寸继续增大——直到我们拥有成熟的行星！你在这方面的工作经受住了时间的考验吗？
是的，它经受住了。斯坦·洛夫和我在这方面玩得很开心。我在过去的三个任务中都做过关于行星形成概念的工作。我计划在即将到来的任务中进行更多的观察。
您有史以来最喜欢的机会科学见解是什么？
哦，天哪！我能够完成的摄影组图——捕捉轨道上的瞬间，以及我认为真正能讲述故事的构图和曝光。
在即将到来的任务中，您将携带改进版的所谓“谷仓门追踪器”进行太空摄影。您能分解一下它是什么以及它可以做什么吗？
我[制作]的原始谷仓门追踪器是用我在空间站找到的一堆废品制成的，其目的是抵消轨道运动并拍摄地球的较长曝光照片。它真的是一个业余天文学家使用的一个简单的设备：两块木头，中间有一个钢琴铰链和一个螺栓。你安装铰链线，使其指向北极星。然后你把相机放在其中一个平台上。你知道螺纹的螺距是多少，所以你可以计算出每五秒钟转动螺栓四分之一圈会以地球运动的恒星速度移动板子。我使用这个谷仓门追踪器拍摄的照片确实是我们第一次获得夜间城市的高分辨率图像。
您对追踪器做了哪些改进？
我接下来要飞行的是一个基于厨房定时器的发条装置。它将减少运动，使轴每90分钟转动一圈——这是空间站的轨道周期。空间站将以使其围绕其重心旋转一圈的速度向下俯仰。这样，空间站的同一侧会在它绕行时指向地球。这个俯仰率约为每分钟四度。我制作了一个小型发条定时器，它将以俯仰率移动相机支架，这样我就可以进行主要用于拍摄星星的曝光照片。现在，由于俯仰率，你真的不能进行超过三秒的曝光，否则星星会模糊。三秒的曝光根本无法呈现出你用肉眼所能看到的眩目光芒。
您在那里看到哪些天体摄影图像无法捕捉到的东西？
其中一件事是，当你眼睛适应黑暗时，你从空间站的窗户往外看，会看到你在地球上无法辨别的星星颜色。
这是美国宇航局宇航员唐·佩蒂特使用安装在地球轨道国际空间站上的相机拍摄的一系列图像的合成图，该空间站位于地球上方约240英里处。
唐·佩蒂特/美国宇航局
前往国际空间站的宇航员会带上自己喜欢的食物包和个人医疗包。您是如何利用这项特权来携带个人科学实验的材料的？
我们有这些用来装咖啡或任何你最喜欢的饮料的饮料袋。我让食品人员装了几个装有无味明胶的饮料袋。我要做的一件事是将少量速溶土豆泥与明胶溶液混合，然后使其硬化成淀粉质的半透明球体。从我们的急救箱中，我在这个球体的一侧滴了一小滴碘酒，你就可以观察到碘通过明胶的扩散。它看起来像是形成了李泽冈结构，其中你通过沉淀过程形成了同心的对数环。
您能简单介绍一下您将在即将到来的任务中携带的其他物品吗？
因此，空间站上有氯化钠。这是一种饱和溶液，因为盐瓶在太空中不起作用。与瑞士的一位同事（独立研究员）皮耶特罗·丰塔纳一起，我们发表了三篇关于我们从结晶厨房盐溶液中获得的观察结果的同行评审论文。最新的论文发表在[施普林格·自然杂志]《npj 微重力》上。在下一次任务中，我将携带氯化钾。我们在空间站吃高钠饮食。你每天可能会摄入10到12克的盐。因此，我将在我的个人食物中携带这种盐替代品，我也将用它进行结晶实验。
您的科学副业如何与美国宇航局让您作为工作一部分进行的实验相配合？
这些计划性实验都是由从未去过太空的人设计和构思的。它们都是很好的实验。但是在那里，我们提出了与地球上任何人可能想到的完全不同的问题或观察结果。
机会科学的见解是否促成了计划性实验？
可能有两到三个。斯坦·洛夫和我所做的定性观察表明，在[微重力]中，粒子聚集正在发生一些非常有趣的事情。一个大学团队提出并建造了硬件，以定量的方式继续这项工作。
第72远征队有哪些计划性实验让您感到兴奋？
我最喜欢的一些实验涉及人体生理机能在我们天生不适合居住的环境中的情况。使用我们作为轨道豚鼠将成为空间站带来的最伟大遗产之一。然后是物理科学实验，其中许多涉及燃烧。当你在失重环境中燃烧时，你不会产生重力引起的对流。例如，普通的蜡烛不会燃烧，因为它不会产生对流。它将以比扩散提供新氧气更快的速度消耗周围的氧气。蜡烛会燃烧几秒钟然后熄灭。
这对空间站的火灾风险意味着什么？
我们对失重环境中的燃烧了解得足够多，知道可以使用哪些材料和不能使用哪些材料。例如，我们过去在空间站上使用各种拉链袋。但是，地面上的一些聪明工程师发现聚乙烯太易燃，不能放在开放的机舱内，因此他们将我们所有的袋子都换成了凯纳。
国际空间站上的火灾是你最大的恐惧吗？
还有[失压]。如果出现一个很小的泄漏，你可能只有24小时来想办法堵住它。小泄漏没什么大不了的。最糟糕的情况是舱体解体。想象一下一个苏打水罐“砰”的一声爆炸，变成一块扁平、皱巴巴的金属片。你只有几秒钟的时间来决定该怎么做。
这种情况会让你在国际空间站上感到不安吗？
它总是潜伏在你的脑海里。我们在地面上进行了大量的[失压]和火灾训练。明天我将在模拟器中进行训练，这次模拟我们提前知道空间站俄罗斯舱段会发生火灾。我们将必须进入我们的联盟号飞船并进行紧急下降。
最近在星城的气氛如何？
这里的一些教员和我1999年第一次来星城时的是同一批人。我们彼此认识配偶，也认识彼此的孩子。星城是一个小社区，它的唯一目的是为航天员和宇航员进行太空飞行训练。所以当我来到这里时，和我的星城家人在一起会感到一种快乐。我的儿子们第一次被带到星城时才两岁，其中一个在这里学会了走路。
你的双胞胎儿子有兴趣追随你的脚步吗？
他们都毕业于德克萨斯农工大学。一个在[NASA]约翰逊航天中心担任工程师，一个在肯尼迪航天中心的蓝色起源公司工作。
你是最年长的现役宇航员。你认为你的身体在即将到来的任务中能坚持住吗？
约翰·格伦在77岁时接受了完整的航天飞机训练。他必须驾驶T-38。他必须为从航天飞机入水逃生、充气救生衣以及进入救生筏进行训练。他出色地完成了训练。我接受俄罗斯的训练。去年冬天我们进行了生存训练，如果你想想俄罗斯有多冷，你就能想象那次训练有多艰难。我和我的联盟号机组人员一起完成了这项训练，所以我认为我的年龄不会对即将到来的任务造成任何问题。
你在星城会想念什么？有什么爱好吗？
嗯，我自制啤酒。我喜欢酒花味很浓的啤酒。我不得不承认，在为这次任务进行将近两年的训练期间，我没有时间酿造一批啤酒。
你会给想成为宇航员的科学家同行什么建议？
在你所在的任何领域都做到卓越。做一些让你内心感到愉悦的事情，并且把它做好。然后在NASA有选拔时不断申请，不要把“不”当成答案！