微重力

——摘自:KeyinWiki(科印百科)

微重力又称为零重力,从严格意义上讲,应是“零重量”。由于太空和地球表面环境有很大的不同,地球表面为1g重力环境,而太空处于真空状态。在太空生活与工作的航天员,由于要长期处于这种微重力环境,吃、穿、住、行等都要适应这种状态。 航天员医学监督医学保障研究室主任李勇枝告诉记者,在微重力环境中,你会有完全不同于地面的感觉。由于缺乏重力,航天员最先感觉到的就是身体是飘浮的。飞船舱内的东西,如果不用带子固定,都要飘着。航天员要想行走,只能用双手推拉舱壁来帮助身体移动。若是在舱外,则需要用特制的出舱活动装置来帮助航天员“走动”。在缺乏重力的情况下,人身体上所有与重力有关的感受器都发生了变化。四肢已感觉不到重量,人体感觉不到头部的活动。这种异常的感觉使航天员造成定向错觉,当用手推拉航天器舱壁时,感觉不到自己是前后运动,而是会认为航天器在前后运动,自己是静止不动的。非常有意思的是,在微重力环境下,航天员们个个‘武功’大增,他们可以轻松地做许多在地面很难完成甚至不可能完成的动作。如用一个指头拿大顶、随意做各种翻滚动作等。 这种微重力环境会使航天员出现头晕、目眩、恶心、困倦等症状,对体内器官会造成影响。航天员一旦进入微重力状态,由于缺乏重力的向下吸引,全身体液会向上半身和头部转移,出现颈部静脉鼓胀,脸变得虚胖,鼻腔和鼻窦充血,鼻子不通气。而体液的转移会使航天员出现血浆容积减少,血液浓缩,导致贫血。 微重力环境对于人体的肌肉、骨骼也有一定的影响。目前世界各国已进行了大量的研究,并采取了一定的防护措施,经过多次试验,有些已取得明显的效果,但有的病症目前还不能有效解决。需要进一步地去探索和研究。

真空和微重力环境利用技术

——摘自“百度百科”

  航天器轨道飞行提供的真空和微重力环境,是一个宝库,为人们提供了地面上难以获得的科学实验和生产工艺条件,进行地面上难以进行的科学实验,生产地面上难以生产的材料、工业产品和药物。

  真空和微重力环境是一种宝贵的资源。高真空或超高真空提供一种超洁净条件。微重力则提供一种重力影响很微弱的极端物理条件。如由重力引起的自然对流基本消除,扩散过程成为主要因素;流体中的浮力基本消失,不同液体密度引起的组分分离和沉浮现象消失,液体仅由表面张力约束;润湿和毛细现象加剧;流体静压消失。总之,由重力引起的不利因素几乎消除。利用这些非常理想的环境,可以开展微重力技术物理、微重力生物学和微重力生命科学的研究,进行加工工艺试验和生产制造,以及其它微重力应用的试验研究。

  在高真空和微重力环境中进行生命和生物科学实验,不会有有机物污染,发生混入或测定错误,细菌等实验用的微生物不会到处扩散,十分安全。

  在零重力或微重力条件下,可进行无容器冶炼,这不会有任何杂质混入,可以获得高品质的合金;可将不同比重的金属或非金属均匀地混合,获得新型合金材料;可以克服地面加工存在的组分过冷起伏和密度大等缺陷,生长出高质量、大直径的单晶体砷化镓等半导体材料;可以生产百分之百圆度的滚珠轴承等圆球工业产品,而在地面上,由于重力的影响,滚珠轴承等总不是真正的球形。

  太空制药是真空和微重力环境利用的重要方面。在地面上制药,由于地球重力作用,培养物会发生沉淀,处在沉淀中的微生物会因缺氧而死亡;如输氧搅拌,所形成的低压小气泡又会破坏细胞;如加防泡剂,则会降低氧的溶解度,有碍微生物的繁殖,形成恶性循环。而在微重力环境中,培养物液体中含有大量的气泡,也不会沉淀,微生物可随时获得氧气,生长速度比地面快一倍以上。可高效率、高纯度地制造许多药物,如治疗烧伤的表皮生长素、治疗贫血的红血球生长素、防治病毒感染的免疫血清、治疗肺气肿的胰蛋白酶抑制素、治疗血栓的尿激酶、治疗血友病的抗溶血因子8、治疗糖尿病的β细胞、治疗癌症的干扰素等40多种。主要的制药方法是电泳法,将组分不同的混合物在直流电场作用下精确地分离成不同成份。其设备第一代为静态电泳仪,第二代为连续流动电泳仪。

材料加工利用的微重力

——摘自:微重力环境及应用 一文。

  材料几乎都是固体的,固体材料的分子、原子是以很大的化学结合力集结的.固体材 料的机械强度和半导体性等性能,由材料内部的晶格结构确定.几乎所有的工业材料的这 种构造都是在材料加工时由液态或气态变成固体时确定的,这时重力对决定材料的晶格 的结构等产生非常大的影响.重力能使液体、气体中出现沉积、对流、浮力等现象,从而 在材料晶格结构中产生形变和缺陷,不可能显示符合理想值的特性.
  在微重力环境中,产生了许多不同于重力场中的基本物理现象:液体中浮力消失, 导致物质密度不同引起的沉浮和分层现象也消失,物质混合和悬浮可以控制;液体为表 面张力束缚,浸润现象和毛细现象加剧;液体和气体中的自然对流基本消除,能量扩散 、质量扩散成为传递物质的主要过程;液体中不存在静压力等.微重力环境有不同于重力 环境的一些特点,它能通过影响材料由液态或气态向固态转变这个过程的某些部分以及 与该过程相联系的一些环节,使物质形态转变进行得更符合期望,为材料加工提供了极 优越的条件,被称为奇异的新“世界”.
  各种材料提炼、制造利用的微重力物理效应是无重力对流、无沉积、无浮力、自约 束成形等。

  • exp/platform/viscosity/weightlessness.txt
  • 最后更改: 2007/09/28 10:05
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