新浪科技讯 北京时间9月7日消息,据英国《新科学家》杂志报道,国际空间站仍在建造之中,相比之下,有关微重力的研究已经有数十年历史了。下面是微重力研究史上一些最酷最炫的实验。
1.太空中的火焰
微重力能够产生更圆的温度更低的火焰。在这张对照图中,正常重力条件下产生的火焰(左侧)和微重力环境下的火焰(右侧)之间的区别可谓一目了然。与在地球上不同的是,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它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。
2.失重下的液体对流
在没有重力的情况下,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。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。
3.沸石立方体晶体
在微重力环境下,晶体的体积变得更大。这张沸石立方体晶体的对比图就是一个最好证明,右侧体积更大的晶体便是处在微重力环境下。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。
在地球上,低密度液体向上移动,在实验器皿内形成对流,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。
4.鱼胚胎
图片展示的是日本青鳉胚胎。青鳉是世界上首批被用于研究胚胎在太空环境下发育的鱼类之一。1994年,青鳉搭乘“奋进”号航天飞机进入太空。重力在动物生命周期之初扮演怎样的重要角色仍旧是一个大谜团。在太空出生的青鳉长大后的体形与在地球上出生的同类类似。而对从老鼠到有爪蟾蜍的其它动物进行的实验显示,无重状态对它们的早期发育产生重要影响,很多实验动物出现了畸形。
5.经受太空辐射的“水熊”
在动物上演太空飞行过程中,重力消失并不是唯一一个发生变化的环境因素。身在太空中,它们必须经受更大剂量的太阳和宇宙辐射考验。虽然暴露在真空以及强辐射环境下,但青苔和细菌仍能够继续生存下去。
迄今为止,只有一种动物能够创造这种生命奇迹,它就是在显微镜下才能看到的无脊椎动物“水熊”,也被称之为缓步类动物。在2007年欧洲进行的一次火箭实验中,一些缓步类动物被暴露在太阳强紫外线辐射和太空真空环境下,其它一些成员则免受辐射侵害,只暴露在真空环境下。在辐射环境下,只有少数缓步类动物能够继续生存,而在真空环境下,幸存者的数量却比比皆是。