“实践十号”卫星颗粒流体相分离实验获进展

<p align="center"> </p><p>　　图1. 装置结构：上层电控装置，中层为双仓实验模块层，下层为单仓实验模块层</p><p align="center"> </p><p>　　图2. 左：微重力下单仓的团簇现象；右：双仓中首次在微重力下观察到明显的颗粒两仓分聚现象</p><p>　　近日，中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）软物质物理重点实验室研究员厚美瑛带领团队与中科院上海技物所张涛团队合作，完成“实践十号”颗粒物质箱空间实验装置，并首次在轨获得了微重力下团簇形成、颗粒冷却行为以及双仓分聚麦克斯韦妖现象等颗粒动力学重要实验结果。</p><p>　　据了解，微重力环境是实验观察颗粒气体形成以及研究其本征行为的必要条件。4月6日～25日在轨的“实践十号”返回式科学实验卫星，为这样的实验研究提供了长时稳定微重力条件，使得实验观察成为可能。</p><p>　　厚美瑛告诉《中国科学报》记者，与分子气体不同，由于粒子间非弹性碰撞和摩擦等内秉的能量耗散特性，颗粒体系经常会有局部凝聚（或团簇）现象出现。</p><p>　　此次实验分单、双仓两个部分：单仓部分有三个以活塞分隔的单独样品仓，观察颗粒在活塞激振下的分布情况；双仓部分为一个以窗口相连、分隔为两部分的仓，实验观察颗粒受两端活塞激振后的分聚情况。卫星实验成功获取单仓颗粒分布图像，并首次在微重力下观察到双仓明显的颗粒两仓分聚现象。单仓实验在中间仓观察到气态均匀分布与团簇两相，在左仓和右仓观察到了局域团簇。在双仓中，首次观察到的微重力下两仓分聚现象仍有待更多参数实验结果与进一步分析。</p><p>　　实验首次对颗粒团簇行为进行了系统空间实验，后续有望获得对颗粒聚集行为的系统观察，并利用颗粒物质内禀特性，建立空间储存、运输和操作的新方法。</p><br />