微重力之妙:你的误解有几多?

作者: 寒木钓萌

来源: 科普中国

发布日期: 2016-04-06

本文介绍了2016年4月6日中国发射的微重力卫星“实践十号”及其在微重力环境下的科学研究。文章详细解释了微重力环境的特性,包括燃烧和流体表现的不同,以及失重和微重力的区别。此外,还讨论了获得微重力环境的方法,如使用空间站和卫星,以及失重飞机和微重力落塔等。

2016年4月6日凌晨,中国微重力卫星“实践十号”成功升空,其目的是利用太空中的微重力环境进行科学研究。太空环境与地面截然不同,很多地面上的经验决不能轻易照搬到太空,否则将可能带来灾难。而人类要进军太空,就要深入研究太空微重力环境下各种与众不同的现象,并掌握其规律以便在生命科学、材料科学等方面获得新突破。

微重力环境下,流体的表现与地面也不相同。微重力环境下,流体的表现与地面也不相同。例如,通过研究微重力环境下的燃烧,研究人员发现了一个奇怪的现象。即,某些物质,比如庚烷液滴在燃烧时,当火焰熄灭以后,并没有停止燃烧,而是还在持续不断地“燃烧”,只是这种燃烧我们看不到火焰而已。

当我们站立时会受到向下的地心引力,还有向上的支撑力。那么,平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉到底是来自地心引力,还是来自支撑力?显然,答案是来自支撑力。那这是不是说,如果失去支撑,我们就将失去对重力的感觉?是的,这就是我们常说的失重。

微重力就是微小的重力吗?显然不是!我们平常说的重力是由地球引力产生的。而引力跟距离的平方成反比,所以,不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力。这是不对的。

要想获得微重力环境,最好的当然是大型空间站。但它们通常都很贵,比如国际空间站的建造和维护成本就高达上千亿美元。而且,由于种种原因,我国并没有参与到国际空间站的建设当中,不过没关系,预计4年以后,中国就将拥有一个成熟完善的空间站。但是在这之前,使用卫星是一种相对省钱快捷的方式,比如我国今天发射的“实践十号”微重力卫星。

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