天上有个中国实验室
2022-06-23盈七
盈七
在离地面400多千米的太空中,装载着中航员的“天宫”空间站正在遨游。2021年6月17中国人首次进入自己的空间站。有网友还曾拍到我们头顶飞过的视频,只见黑暗的夜空中,有一耀的“新星”从夜空划过。
这颗“星”不光是宇航员在太空的家,也是拥有各种高科技设备的实验室。高洁净、高真空重力……太空中的这些有利于开展科学实验的条一直很让科学家们向往,有了空间站,那还等什赶紧“上天”去做“神仙实验”吧!
史上最昂贵的“积木”——来自中国的太空飞船“积木”
中国航天科技集团五院空间站系统副总设计师朱光辰曾打过一个形象的比方:如果神舟飞船是一辆轿车,天宫一号空间实验室和天宫二号空间实验室就相当于一室一厅的房子,而空间站就是三室两厅还带储藏间,算是“豪宅”了。
说是“豪宅”,名副其实——它比1节火车厢还要宽敞,有3辆大客车那么重。天和核心舱居中,是管控中心,也是航天员的主要生活场所。问天和梦天实验舱连接在两侧,用于舱内外空间科学试验,必要时,还能对空间站进行控制。它们和核心舱构成“丁”字形,这不就是妥妥的三室两厅还外带储藏间嘛!这么大的“豪宅”,是怎么搭建起来的呢?它们是由科学家的巧手,像搭积木一样,一块一块拼在一起的。
2021年4月29日,天和核心舱作为搭建空间站的“第一块积木”最先落户预定轨道;“第二块积木”是被称为太空“快递小哥”的天舟二号货运飞船第一个与核心舱对接,完成实验物资和生活用品的凌空运送任务;“第三块积木”是由神舟十二号载人飞船,将3名航天员送到空间站开展工作;“第四块积木”是一个组合:天舟三号货运飞船再次送货,神舟十三号载人飞船紧随其后,第二批航天员入驻空间站,完成了年底扫尾工程。
按照计划,2022年,“第五块积木”问天实验舱和“第六块积木”梦天实验舱将陆续发射,完成最后对接,空间站正式问世:接着陆续还有其他“积木”过来组合、分离,搭建“空中堡垒”。
有了“豪宅”,就要有专属的配套设施。天宫空间站还有自己的“运输专用车”——天舟货运飞船和神舟载人飞船,它们负责接送航天员上下班航天员的食物、实验器材、空间站的燃料也都是它们运送。最可爱的是,它们返回地球时,还会顺手把垃圾带走,经过大气层的时候扔掉,让垃圾被大气摩擦烧毁。
“神仙”实验室里有神”技
在太空中,航天员曾经向公众直播了微重力状态下的“真人秀”。指令长聂海胜盘起腿,玩起了“悬空打坐”。航天员王亚平用手指轻轻一推,聂海胜摇摇晃晃向远处飘去。
相比于“微重力”这个专业术语,“失重”这个形容词更为广大读者所知。为了确保实验器材在失重状态下还能数据精确,科学家特意设计了一种柜外跟随控制模式”:让工作状态下,内外体实验系统组成一个整体在核心舱的空间内飞行,这时,由于不受引力以外的力,实验的稳定性将大大提升。
在空间站内生活那么久,衣食住行,方方面面都需要操心,所以,空间站拥有非常完整的生命保障系统,比如制作氧气的“电解水装置”,保证宇航员在太空中顺畅呼吸;还有做3D打印实验的装备等等,3D打印技术已经如此发达了,为什么还要千里迢迢,上天做这种实验?
这你就有所不知了,3D材料打印时会有融化、
粘接凝固等层层堆积的过程,无论是金属还是塑料都是“刚性”结构,但在打印期间,难免有些会由于重力作用而塌缩,结果形成的形状很难维持!但在微重力下,空间站打印则完全可以消除这种不利因素,打印出的东西堪称完美!
天官里的“圆桌会”
此时此刻,“天宫家族成员”正围在一个小圆桌边,讨论着什么——
在天宫空间站左手边,坐着一个活泼的金属球,在凳子上跳来跳去,嘴里不停地念叨着:“不行不行,我必须要住单间!
大家窃窃私语:“这个金属球是谁呀?
金属球居然听到了:“哼!我才不是球!我是液滴!给我点力,我的身体能翻转成各种模样!
天宫空间站:“对的,它是熔融金属,能保持在熔点临界温度这个状态很不容易的,它现在是处在固相和液相之间。太空的微重力环境,让它的很多特性变得和地球上不一样。就像微重力下的流体一样,它呈现出一个几乎完美的球形,它将形成一种全新的材料。”
天和小哥哥举手了:“我还专门为它准备了一个炼丹炉——‘无容器实验柜,顾名思义,就是不用容器承载,使物体在悬空的状态下实现熔炼的过程。这个炼丹炉一不,是实验柜,不但能保证液滴的纯净,还能让它漂浮在空中,就算是低温也不会凝固!
天宫空间站听后大喜,赶快一锤定音:“那熔融金属液滴就住在天和,可以吗?
就这样,天和就带着熔融金属液滴回去了。一场关于“熔融金属液滴住在哪儿”的圓桌会议圆满结束!
小智:在天宫空间站里,像“无容器”这样特殊的实验柜有20多个,可供宇航员进行1000多项研究,称这里是“太空实验室”是不是毫不夸张?宇航员还会在这里研究太空对人体细胞和器官的影响,并利用空间环境开发药物和医疗技术,产出像泡沫塑料一样轻盈的金属……所有项目,都会以开放、合作和共赢的态度,与国际航天机构及多个国家携手合作,共同参与,分享成果,造福全人类。不得不说,这样的太空站,是全人类的宝!F7D769BB-29E7-4C2C-BC0C-AA3E4A16C27C