航天器上为什么有失重环境？

太空中不存在没有引力的区域，但在两个天体之间却存在引办相互抵消的引力平衡点，如果航天的运动轨迹始终处于引力平衡点上，航天器就会平步青云失重环境。不过，航天器上的失重环境不必只在这种特殊条件下才有，凡是做轨道运动的航天器，都会具有失重环境。     

在太空打印空间站

如果我们可以在太空制造空间站部件，为什么还要在地球上的工厂里制造呢？如果你可以用一台3D打印机制造这些零件，为什么还要用工厂呢？这是新公司“太空制造”向航空航天业和潜在的投资者提出的问题。“太空制造”计划研制3D打印机并将其发射到太空轨道，利用它们在太空直接打印出飞船和空间站部件，然后在失重状态下把它们组装起来。3D打印机的基本原理是：通过不断堆积金属、塑料或多种其他材料等“给料”的薄层来制造物体。     

引力陷阱中潜藏着行星杀手？

它们是被引力遗忘的角落。在那里，来自其他天体的引力会互相抵消，因此可以俘获住任何掉入其中的物体。这些引力陷阱也位于地球的轨道之上，一个在地球的前方，另一个则在地球的后方。天文学家将它们称为“拉格朗日点”，简写成L4和L5。你可以把它们想象成粘鼠板。     

人在太空中遇到的生理和心理挑战

人类在进化过程中,身体结构已经完全适应了地球环境的特点。在太空中,失去了地球引力,航天员的生理必然会受到环境带来的严峻挑战。在神舟—5飞船成功将中国航天员杨利伟送上太空后,毋庸质疑,中国人造访太空的机会会越来越多,时间也会越     

一种校准空间蓄电池在不同加速度状态下电特性的装置CSCD

在飞行器发射升空之前,需对空间蓄电池进行一系列的测试。而地球上的环境和在太空中的环境存在很大的不同,尤其是太空的失重环境,在地球上很难长时间的模拟,以达到测试的目的。这样在地面上的测试数据可能与实际工作所得有所偏差。针对这种情况,文章提出了一种校准空间蓄电池在不同加速状态下电特性的装置。     

“失重”与含羞草

在地面上,含羞草的闭合现象是很明显的.然而到现在为止,却没有研究能肯定的给出它确切的运动机理.那么在这样的前提下,倘若将含羞草置于失重的状态下,是否也会出现同样的运动现象呢?     

引力的迷雾

于1687年出版的牛顿划时代巨著《论自然哲学的数学原理》第11、12章牛顿给出了万有引力的数学描述，但引力的本源却是未知的。牛顿曾说过这样一段话：“迄今为止，我只是用引力来解释月球绕地球的运动以及潮汐现象，引力的本质是什么，我不想说什么，但引力是客观存在的，这就足够了。”     

航天“血淤症”及其防护措施

根据实验结果及国外有关资料证明,失重或模拟失重时人和动物血循环系统的紊乱和中医“血淤症”时的变化十分相似,提出我国“活血化淤”中药有可能成为防止失重血循环紊乱的一种有效药物的看法。     

空间微重力环境下铅锑合金的研制

将称量好的小块高纯铅和锑以共晶配比(Pb-11.2wt%Sb)封装在石英试管中,在卫星自由飞行期间加热熔化并缓慢冷却进行了重熔和再结晶实验,同时也进行了地面对比模拟实验。结果表明,空间样品外形较为光滑,显微组织为均匀细密的共晶;而地面两样品,一个产生了两端分离的现象,另一样品中间存在“细颈区”,其显微组织,除上部表面有块状的富锑相外,其余部分都是典型的亚共晶组织。分析这些差别的原因,是由于在空间微重力环境下重力引起的自然对流大大降低的结果。     

引力理论发展的新契机

牛顿的划时代巨著《论自然哲学的数学原理》中曾记载了牛顿对万有引力的一段评述：迄今为止，我只是用引力解释月球绕地球的运动及潮汐现象，引力的本质是什么尚未可知，引力是客观存在的，这就足够了。在牛顿谢世之后的三个多世纪中，人类从没有停止对引力理论及引力本质的探索。２０世纪２０年代，爱因斯坦基于物质的引力质量与惯性质量的等效性，建立了文广义相对论，使人类对引力理论的发展迈入了一个新高度。但是，广义相对论对引力的描述仍然是“惟象”的，即引力是由于空间的弯曲造成的。但空间的弯曲为什么会形成引力及引力传播的载…     

中药对模拟失重兔耳微循环和血液流变性的影响

因失重时血循环系统的改变十分类似于中医“血淤症”时的变化,故采用活血化淤中药来改善失重时的血循环状态可能是一种较好的防护措施。实验比较了4种中药(丹-黄合剂、川芎、冠心Ⅱ号、樟柳碱)对模拟失重兔耳微循环和血液流变性的影响。结果表明4种中药均有改善模拟失重兔血循环的作用,其效果是丹-黄合剂>川芎>冠心Ⅱ号>樟柳碱。两种药量实验结果表明丹黄合剂用15g/kg,川芎用10g/kg 效果较好。     

引力场中运动物体加速度的各向异性

在引力或任何其它力的作用下 ,运动物体的加速度是各向异性的。即在同样大小力的作用下 ,力与速度方向垂直时的加速度要大于力与速度方向一致时的加速度。将这种横向额外加速度理论应用在天体力学方面 ,正确地计算了行星近日点的“多余”进动角和光线在经过太阳表面时由引力引起的偏转角。并且定性地解释了最近发现的所谓航天器的“奇异”加速度。因此 ,行星、航天器和光子等等完全不同的物体在引力场中的运动轨道可以用完全相同的物理机制——“加速度各向异性”理论扩展了的牛顿理论加以描述。     

奇闻趣事六则

银河系的运转 ○刘健生 　　宇宙中的各种星体都在旋转，有旋转就有旋转的方向，银河系也不例外。银河系向何方 运转，这需要从星体内的引力说起。 　　宇宙中的星体都有引力，根据其大小或质量不同而异。如太阳的引力超过地球，吸引地 球围绕太阳旋转；地球的引力超过月亮，吸引月亮围绕地球旋转。 　　引力不论强弱都互有作用 (影响 )。如月亮的引力虽然比地球弱，但是也能吸引着地球 上的海水产生潮汐现象。行星的引力，也能使其周围的恒星产生振颤现象。美国天文学家利 用多普勒光谱仪器检测到，由于行星的引力使恒星的运动出现振颤现象…     

寻找引力幽灵（上）

从动力学角度来解释天体运动的思想萌发于17世纪。引力理论最重要的发展就是把天上的引力与地面的重力联系起来,从而把引力推到无处不存在的“万有”的地步。首先觉察到引力和重力本质相同的人是英国物理学家胡克,他指出引力随与吸引中心距离的不同而变化。1680年初,胡克在给牛顿的信中提出了引力反比于距离平方的猜想。1679年,英国天文学家哈雷和伦恩根据开普勒第三定律,利用圆形轨道和匀速圆周运动的向心力公式,导出了作用于行星的引力与它们到太阳的距离的平方成反比,但是,他们还不能证明行星在椭圆轨道中也是如此。直到1687年,牛顿发表…     

读者园地

有问有答问:1.每年夏至这天,太阳直射地球赤道,这一天白天最长,温度也应最高。而实际上最热的时间却是夏至过后的“三伏”天,这是太阳热能在地球积累的原因,还是地球近日点的原因?如是后者,地球每年有两次近日的机会,那么地球上每年应有两次夏天对吗?2.太阳是球形的,引力应该是     

恶劣可怕的火星环境

航天员的火星旅行首先要经过太空，然后到达火星表面，最后又通过太空返回地球。在火星旅行的整个来回过程中，航天员要经受各种各样的环境因素的“考验”，但其中主要是失重、低重力、火星大气和宇宙辐射。因为这四种因素对航天员的危害最大，因此需要很好地研究和预防。     

用电磁力模拟空间微重力效应制备二元偏晶合金

提出了一种在地面利用电磁场与金属熔体的相互作用来模拟失重效应的方法。探讨了实现准失重环境的可能性,建立了准失重模拟装置。并成功地制备了均匀的Pb-Zn二元偏晶合金样品。实验结果表明,用此方法进行微重效应模拟可消除重力造成的斯托克斯(Stokes)沉积,制备的Pb-Zn二元偏晶合金中的弥散体(Pb)分布均匀,铅粒子的形状主要为微米量级的小球。与我们在我国返回式实验卫星上搭载的Pb-Zn合金样品相比较,其弥散体的分布状况无大的差异,只是前者弥散体尺寸略大于空间样品。然而,用该方法在准失重条件下制备的样品,无论在弥散体大小和均匀程度方面都与地面普通条件下(受重力影响)的样品有本质的区别。     

抗磁性物质磁悬浮方法在空间生物学与生物技术中的应用

失重是特定空间运动条件下的重要环境物理特征之一, 一般以微重力环境来表示. 几十年来人类利用空间失重环境进行了多学科领域的科学研究与探索. 由于真实空间失重环境下科学实验机会稀少, 人类为研究空间失重环境或效应, 开发了多种地基的空间模拟实验技术方法. 然而, 对于空间生物学和空间生物技术研究而言, 已有的各种模拟实验技术手段在原理上和应用上均存在一定的局限性. 本文介绍了抗磁性物质在大梯度强磁场中的悬浮现象, 及将其用于模拟空间失重环境的方法与原理;简述了近年来利用抗磁性物质悬浮方法进行生物大分子晶体生长、分子细胞生物学及整体生物学等方面研究与应用的进展.      

在月球上我们将赢得世界杯

如果2106年的世界杯足球赛在月球上举行，西班牙队一定能取得比在今年的世界杯上更好的成绩。 如果在月球上举办世界杯，我们一定能看到更激烈更精彩的比赛。由于月球上的重力只有地球的1／6，足球到了月球的重量只相当于地球上的1／6，随随便便踢一脚球部可能成为“重炮”。因此可以预想一下，月球上足球场地的长度应该是地球上的6倍，只有600多米的长度才能适应月球上的“长传球”。     

一个月诞生月球

迄今为止，关于月球的形成原因，有许多假说，但最主要的假说只有4种：第一种是认为月球是地球的一部分物质形成的“母子说”；第二种是“捕获说”，这种说法认为，月球是太阳系内某处形成的某种天体在接近地球时，被地球的引力所捕获形成的；第三种是“兄弟说”，这种说法认为，地球和月球几乎于同时在太阳系中形成；第四种说法是大碰撞说。这种说法认为，月球是地球遭到火星大小的天体碰撞后，四散的碎片最终形成了的。