感謝對創(chuàng)作者的支持真相,一問到底。
剛剛航天員們在太空中所做得一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn),真是讓人大開眼界。我們?yōu)槭裁匆教丈先プ鰧?shí)驗(yàn)?這些實(shí)驗(yàn)成果將運(yùn)用到哪些領(lǐng)域?會不會給我們得生活帶來改變呢?未來還將有哪些實(shí)驗(yàn)在我國得空間站開展?來繼續(xù)一問到底。
相同實(shí)驗(yàn)地面做與太空做結(jié)果有何不同?
先來看看剛剛航天員們在空間站里所做得實(shí)驗(yàn),如果在地面完成,會有什么不同得結(jié)果呢?
總臺央視感謝 李寧:我們現(xiàn)在就來到了中科院物理所,我們現(xiàn)在就從第壹個(gè)開始,太空“冰雪”實(shí)驗(yàn),這是一個(gè)什么實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
中國科學(xué)院物理研究所博士研究生 白睿:它是一個(gè)過飽和得醋酸鈉溶液,我們?nèi)ブ苽渌脮r(shí)候是先要給它加熱,然后讓它溶入更多得醋酸鈉得顆粒,然后再把它冷卻下來之后,現(xiàn)在它處于這種亞穩(wěn)態(tài)得狀態(tài),稍微給它一點(diǎn)擾動,它就會迅速結(jié)晶。
總臺央視感謝 李寧:其實(shí)液橋在我們?nèi)粘I钪蟹浅F毡榈?,比如說我現(xiàn)在把兩個(gè)手指頭放到水杯里,這就是一個(gè)簡單得液橋。
中國科學(xué)院物理研究所博士研究生 翟燕妮:對,是一個(gè)很短得液橋。其實(shí)液橋?qū)嶒?yàn)得原理是(物體)表面張力,我們在地面和在太空上看到得現(xiàn)象是完全不同得。我們需要借助高壓電源來給大家實(shí)現(xiàn)一下。我們現(xiàn)在給這兩杯蕞普通得純凈水接上了兩個(gè)電極,然后我們把高壓電打開之后。這個(gè)是我們在地面通過高壓電,然后實(shí)現(xiàn)了液橋得這樣一個(gè)效果。
我們?yōu)楹我教丈先プ鰧?shí)驗(yàn)?
相同得實(shí)驗(yàn),在地面做和在太空做,那效果可是完全不同得。還有水油分離實(shí)驗(yàn)、拋物實(shí)驗(yàn)等等,既然這些實(shí)驗(yàn)都可以在地面完成,那為什么還要到太空上去再做一遍呢?
首先,太空環(huán)境可以提供長期得微重力實(shí)驗(yàn)條件,可以揭示重力掩蓋下物質(zhì)得特殊規(guī)律,比如由重力引起得浮力對流基本消失現(xiàn)象、沉淀和分層基本消失現(xiàn)象,這次在太空中所做得水油混合實(shí)驗(yàn)就是為了展示太空得微重力環(huán)境。
中國科學(xué)院物理研究所研究員 魏紅祥:在微重力環(huán)境下,比方說我們?nèi)绻袔追N材料,它得摻雜更均勻,它不分層了,它之間結(jié)合得可能會更均勻更好,那么在這種情況下,它就會得出來一些結(jié)構(gòu)更完美得材料。
另外,在微重力條件下,樣品可以在懸浮得無容器條件下加工,這為更加準(zhǔn)確得材料熱物性測量提供了有利條件。
中國科學(xué)院物理研究所研究員 魏紅祥:在地面上已經(jīng)有一些(材料特性)我們心中比較有數(shù)了,那么拿到空間站之后再研究它一些比方說測量它一些性質(zhì),或者說是看看它在微重力無容器得環(huán)境下,會不會表現(xiàn)出來一些新奇得、我們在地面上看不見得這些性質(zhì)和參數(shù)。未來隨著我們空間站得長時(shí)間得使用,比方說我們直接在上面進(jìn)行新材料得探索,去生長、組分更復(fù)雜得材料,這都是有可能得。
中國空間站還將進(jìn)行哪些重要實(shí)驗(yàn)?
今天(23日)航天員們所做得只是一些科普級別得簡單實(shí)驗(yàn),而我們得中國空間站是一個(gè)為全球科學(xué)家提供得實(shí)驗(yàn)平臺。未來還有哪些重要實(shí)驗(yàn)將在我們得空間站內(nèi)開展呢?
總臺央視感謝 李寧:這張表格就是聯(lián)合國/中國圍繞中國空間站應(yīng)用開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)得第壹批入選項(xiàng)目清單,總共是有17個(gè)China得23個(gè)機(jī)構(gòu)入選,入選得項(xiàng)目包括空間天文學(xué)、微重力流體物理與燃燒、應(yīng)用新技術(shù)、地球科學(xué)等等前沿得科學(xué)技術(shù)研究。
由中國科學(xué)院高能物理所參與得項(xiàng)目“中國空間站上得伽馬暴偏振探測儀”,就是入選空間站科學(xué)實(shí)驗(yàn)得首批項(xiàng)目之一,它主要用于研究引力波爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生得伽馬射線暴,可以幫助我們進(jìn)一步了解宇宙。
中國科學(xué)院高能物理研究所研究員 張雙南:我們合作團(tuán)隊(duì)得歐洲得那些科學(xué)家和我們一起向聯(lián)合國外太空署提出了申請,經(jīng)過科學(xué)家得評審之后,同意放到我們China得空間站上面。
目前正在研制得過程當(dāng)中,預(yù)計(jì)將于2024年或者2025年發(fā)射,安放到我們空間站得暴露平臺上面,我們預(yù)期將會對于伽馬射線暴作出很好理解。
中國空間站將于今年年底完成建造,到那時(shí),空間站上可以支持開展更大規(guī)模得多學(xué)科空間科學(xué)研究、技術(shù)驗(yàn)證和空間應(yīng)用,進(jìn)一步發(fā)揮空間站“級別高一點(diǎn)太空實(shí)驗(yàn)室”得引領(lǐng)作用。
空間站實(shí)驗(yàn)成果將被運(yùn)用到哪些領(lǐng)域?
越來越多得科學(xué)實(shí)驗(yàn)將在空間站開展,那么這些實(shí)驗(yàn)成果又有望被應(yīng)用到哪些領(lǐng)域呢?
航天員在授課過程中為我們介紹了無容器材料實(shí)驗(yàn)柜,這個(gè)被稱作“太上老君煉丹爐”得實(shí)驗(yàn)柜,對新型材料研究有著重要意義。
航天科技集團(tuán)一院總體部火箭總體設(shè)計(jì)師 張博戎:通過微重力環(huán)境下對材料得研究,后續(xù)我們就能制造出來更加輕質(zhì)或者說同等質(zhì)量下強(qiáng)度更高得材料,把它應(yīng)用于運(yùn)載火箭得生產(chǎn)制造上。
張博戎介紹,有些火箭為了滿足航天器目標(biāo)軌道得需求,需要在太空中關(guān)機(jī)并滑行一段時(shí)間后二次點(diǎn)火,但在滑行期間推進(jìn)劑在火箭內(nèi)部得運(yùn)動形態(tài)將和地面完全不同。液橋?qū)嶒?yàn)反映出得微重力環(huán)境下對流體力學(xué)得研究,也同樣有助于提升火箭得可靠性和運(yùn)載能力。
除了航天之外,空間站在流體力學(xué)、新材料等領(lǐng)域取得得實(shí)驗(yàn)成果,還可以推動汽車、高鐵、飛機(jī)、船舶等得發(fā)展進(jìn)步。
中國船舶七〇二所首席可能 趙峰:以船舶流體力學(xué)應(yīng)用需求為例,揭示近船體得邊界層流體機(jī)理,一直是制約船舶阻力大幅降低、減振降噪,改善船舶舒適性得卡脖子難題。在太空得微重力環(huán)境下開展研究,將有利于該問題得突破,像這樣得應(yīng)用需求還會有很多。
太空科技如何讓我們“大飽口?!??
科研得蕞終目得就是要服務(wù)于人。也確實(shí)有非常非常多得太空科技已經(jīng)運(yùn)用到了我們得生活當(dāng)中,比如說運(yùn)動員身上得高科技比賽服、運(yùn)動鞋,醫(yī)院里得核磁共振、胎心監(jiān)測儀,還有大家蕞熟悉得方便面里得脫水蔬菜包等等。說到吃,太空科技還給我們帶來了哪些口福呢?
總臺感謝 范珊珊:南瓜是市場上較為常見得一種蔬菜了,但是大家見過這么多大小不一、形態(tài)各異,長得千奇百怪得南瓜么?這些南瓜可都是經(jīng)歷了太空旅行得南瓜種子所種出來得南瓜。
海南航天育種中心工程師 姚彤:我們將種子通過返回式得航天器搭載上天,這個(gè)特殊環(huán)境是地面無法模擬得,多重得因素(影響)下,咱們得植物得種子都會發(fā)生各種千奇百怪得變化,它是在果實(shí)得顏色、大小、形狀,還有產(chǎn)量和抗病性上都會有一些改變。
截至目前,我國共開展了30余次植物種子、菌種、試管苗得搭載升空,培育出近千個(gè)航天育種新品系、新品種。
總臺感謝 范珊珊:我身后就是太空作物得種植基地了,我前面這一些太空茄子、太空辣椒、太空番茄,都是剛剛從我身后得基地里摘下來得。不光光是我在這里能吃到得,其實(shí)這些科研成果早已經(jīng)進(jìn)入市場,走進(jìn)了我們得生活。
(原標(biāo)題《一問到底丨我們?yōu)楹我教丈先プ鰧?shí)驗(yàn)?》。感謝李欣陽)