国际空间站新闻发布会关注微重力植物生长

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摘要:据每日 航天 杏彩彩票app,网站10月15日报道:10月16日,首批在国际空间站上从事科学研究的微重力手套箱将从Astrium公司位于德国不来梅的研究基地运往美国NASA肯尼迪航天中心。微重力

据每日航天杏彩彩票app,网站10月15日报道:10月16日,首批在国际空间站上从事科学研究的微重力手套箱将从Astrium公司位于德国不来梅的研究基地运往美国NASA肯尼迪航天中心。微重力手套箱可以使国际空间站上的宇航员从事广泛的材料、燃烧、流体和生物科学试验。微重力手套箱将于2002年5月随小型压力后勤模块一起发射。微重力手套箱与国际空间站的标准格架组装在一起,即可在开放模态下工作又可以在封闭模态下工作,另外,它还可以维持惰性气体和氮气的平衡,从而使氧气的体积含量保持在10%或以下。微重力手套箱是为NASA制造的,计划使用寿命为10年,它将首先安装在美国的实验舱内,然后再挪到欧空局的哥伦布空间实验室。欧空局拥有对这套设施的使用权,并用于欧洲提议的空间实验。

NASA于美国东部时间2010年2月5日,在佛罗里达州的肯尼迪航天中心电视直播了国际空间站新闻发布会。

何郁

2月8日发射的航天飞机将继续组装国际空间站,使国际空间站可以继续作为美国国家实验室和跨国实验室进行科学研究。空间站上微重力植物生长实验有助于准备未来的长期太空飞行。利用在黑暗中发光的微型绿色荧光蛋白和相关的小型成像系统,也许能用于监测地球上的作物情况。

微重力定义

微重力代表一种受力环境,它是指在这种环境中的有效重力水平极低。具体而言,若按照“微重力”术语的英文“Microgravity”的原意,它是指该环境中的重力水平为地球表面处重力的百万分之一。

在力学里,我们可以这样表示一个微重力环境:

ge/g0=0(10-6),这里ge为所研究环境中的重力加速度,g0则为地面处的重力加速度。

当然,目前也有许多广义的理解,把微重力理解为微小重力(或者说“低重力”),此时低重力的值通常为地面重力的万分之一(10-4g0)。其实,人们常常提到的“失重”,就是微重力的另一种说法。

NASA发布了一个新的网站,提供空间站研究案例,例如与癌症治疗传递研究,食物中毒疫苗研究,空气净化,远程超音波检查等相关的案例。

微重力环境在哪里?

哪里存在微重力环境呢?不言而喻,远离地球的太空环境就是一种微重力环境。

从牛顿万有引力定律可知,两个物体间的引力和它们的质量成正比,和它们之间距离的平方成反比。所以,不难算出,若要使得距离地心L处的环境满足微重力条件,要求L/R≧103(这里R为地球半径)。就是说,距离地球为地球半径的一千倍的空间,就是微重力环境了。

“奋进”号航天飞机升空后,宇航员在13天的飞行任务中将进行3次太空行走,包括安装“宁静”号节点舱。

空间飞行器中的微重力环境

围绕地球转动的空间飞行器,地球的引力(即重力)和飞行器运动产生的离心力相平衡,飞行器中也是一个微重力环境,所以航天员感觉到自己的身体是飘浮的——失重了!

而各种空间飞行器(如美国的航天飞机和空间实验室,俄罗斯的和平号空间站)则可以提供数天到数年的微重力环境。

图1 太空中的微重力环境

自由落体形成的微重力环境

在一个自由落体的系统里,就可以造成一种“失重”的状态,因为地球的引力(即重力)用于产生物体下落的加速度了,这便是微重力环境。
这样,我们就知道在地面获得微重力的手段为什么是落塔(或落井)了。当然,由于它们高度的限制,微重力时间很短,一般均以秒计。

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图2 中国科学院力学研究所国家微重力实验室落塔

水池里的微重力环境

人们还建立另一类装置,可以进行微重力所实验,那就是“水池”,利用水的浮力来消除重力的效应。

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图3 宇航员在水池中训练

总之,微重力环境是一种宝贵的科研资源,人类可以在地球地面上开展微重力条件下的科学实验,进行新材料和药物的生产、生命科学和生物技术的探索等等。

微重力科学

微重力科学就是研究微重力环境中的科学规律,地面上被重力掩盖掉的许多现象可能被揭示出来,并可能会在生物技术、材料制备、能源环境等领域有着广阔的应用前景。

这次发射的“实践十号”是专门进行微重力科学和空间生命科学空间实验的返回式科学实验卫星,一共有19个科学实验任务,涉及28项科学实验。它的完成将有助于我国的空间计划在重大基础研究和应用研究方面取得突破性进展。

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“实践十号”在落塔内进行地基实验

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