神秘炫酷微重力试验
利用航天器内部的微重力环境条件进行的各类试验叫做“空间微重力试验”。开展空间微重力试验，既能深入认识一些重要的科学现象，做出有关的科学发现，又能通过这些试验探索新产品、新材料的加工生产方法，将产生巨大的科技、经济与社会效益。<p> </p><p> <strong>试验1 火焰变矮</strong></p><p> </p><p> 微重力能够产生更圆的温度更低的火焰。在左边的这张对照图中，正常重力条件下产生的火焰和微重力环境下的火焰之间的区别可谓一目了然。</p><p> </p><p> 与地球上不同的是，微重力条件下的低密度热气体不会上升。其结果是，粒子从高温区向低温区扩散等其他过程占据了支配地位。在太空研究燃烧进一步揭示了有关这种现象的基本物理学原理，进而帮助研发用于未来太空探索任务的灭火技术。</p><p style="text-align: center"></p> <strong>试验2 水流旋转<p> </p><p> </p></strong> 在失重情况下，表面张力成为流体物理学的统治者。在这张在空间站拍摄的照片中，从金属环内钻出的水好像被一个看不见的勺子搅动。<p> </p><p> 这种搅动效应是用一种光对水进行不均衡加热导致的。温度差异致使表面张力失衡，最终让水发生旋转。类似这样由表面张力触发的移动被称之为“马兰哥尼对流”，在地球上极为不明显，但还是可以在钢水冷却等环境下观察到。</p><p style="text-align: center"></p> <strong>试验3 晶体长个<p> </p></strong><p> 在微重力环境下，晶体的体积变得更大。晶体在微重力条件下“长个”的原因在于：在液体中生长的晶体以溶解的物质为食，致使液体密度降低。</p><p> </p><p> 在地球上，低密度液体向上移动，在试验器皿内形成对流，对流产生裂缝并限制晶体体积。但在微重力条件下，这种效应并不存在。形成更大更纯净的晶体能够帮助科学家进一步了解晶体基本结构和特性。沸石上面布满微孔，可用于过滤和储存物质，例如用于未来燃料电池的氢。</p><p style="text-align: center"></p><strong>试验4 抛回旋镖<p> </p></strong><p> 微重力环境下的各种演示让宇航员和地球上的普通大众分享兴奋之情，同时向人们展示物体的特性。2008年，日本宇航员土井隆雄上演了抛回旋镖一幕，验证回旋镖能否飞回自己手中。令人感到惊讶的是，他最终做到了。弯曲的回旋镖之所以能够沿环形线路飞行是由穿过空气时受力不均衡导致，而不是受重力影响。</p><p> </p><p> 2009年初，另一位日本宇航员若田光一按照公众的建议完成了一系列任务，其中包括驾驶飞毯、叠衣服以及滴眼药水。</p><p style="text-align: center"></p><strong>试验5 太空焊接<p> </p><p> </p></strong> 在国际空间站上进行的试验计划中有一项太空焊接研究，专门研究在失重条件下的重要焊接过程。<p> </p><p> 美国宇航员迈克尔·芬克进行了焊接试验，他手握烙铁在焊接导线，导线末端是带有焊滴的焊条环。焊条中含有铅、锡和松香，在焊滴受到烙铁加热时焊滴会完全像在地球上一样熔化，但是松香滴的性能却不相同。芬克发现，在温度升高时松香滴会开始在不同平面上焊滴的周围旋转，旋转速度会随着温度的升高而加快。</p><p> </p><p> <strong>试验6 液体沸腾</strong></p><p> </p><p> 液体沸腾是地球上司空见惯的现象，但它却是一个十分复杂的物理过程。当装有液体的容器被加热后，浮力使气泡急速上升，因此产生剧烈的“沸腾”。那么太空中的沸腾又是怎样的呢？</p><p> </p><p> 一个由密歇根大学和美国国家航空航天局的研究人员组成的科学家小组决定弄清这些问题。从1992到l996年，在航天飞机所进行的5次飞行使命中，他们使用液体氟里昂进行了一系列的沸腾实验。实验中，他们发现了液体在地球与太空轨道上沸腾时所发生的一些令人迷惑的不同之处。例如在太空中，液体在无重力条件下沸腾时不是产生上万的升腾的小气泡，而是产生了一个在液体中起伏的巨大的气泡，且不断吞并其他的小气泡。</p><p> </p><p> 科学家研究沸腾问题的热情绝不仅是出于简单的好奇。因为一旦了解了液体在太空中是怎样沸腾的，科学家就可以制造出更有效的太空舱制冷系统。太空中的沸腾知识也将在某一天被用来制造太空站上的发电站。（杨凌）</p><p> </p><p> 来源：北京晚报</p><br />
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