失重和宇宙开发

人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机进入轨道后，其中的人和物将处于失重状态。人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机进入轨道后，它们可以被认为是绕地球作圆周运动的物体。速度的方向随时都在变化，所以它们有加速度，这等于卫星高度的重力加速度。这类似于随着重力加速度下降的电梯中发生的情况。飞船里的人和物处于完全失重状态。，你能想象在完全失重的情况下会发生什么吗？你可以想象一旦地球上的重力消失后会发生什么，宇宙飞船里会发生什么。物体会漂浮在空气中，液滴绝对是球形的，气泡不会漂浮在液体中。宇航员会像躺在地上一样舒适地睡觉。他们走路时必须小心。如果他们不小心，他们会“从天而降”(见下图)。食物应该做成像牙膏一样的块状或糊状。为了防止食物残渣“漂浮”在空气中进入宇航员的眼睛和鼻孔...你可以继续运用你的想象力，引用更多的现象。，你能再想想人类可以利用失重做什么吗？这里有几个例子可以帮助你思考。虽然这里给出的例子还没有完全实现，但是科学家们正在努力探索，并且可能在不久的将来实现。在失重状态下，的熔融金属液滴绝对呈球形，冷却后可以成为理想的球体。在地面上，由现代技术制成的球并不是绝对的球形。这是轴承磨损的重要原因之一。玻璃纤维(直径几十微米的非常细的玻璃纤维)是现代光纤通信的主要组成部分。在地面上，不可能制造很长的玻璃纤维，因为在液态玻璃纤维凝固之前，它会由于重力被拉成小块。在太空轨道上，可以制造数百米的玻璃纤维。在太空轨道上。可以制成一种新的泡沫材料——泡沫金属。在失重状态下，气体被引入液态金属，气泡不会“漂浮”或“下沉”,而是会均匀地分布在液态金属中。凝固后，泡沫金属将变成泡沫金属。这样，就可以制造出像软木一样轻的泡沫钢。用它做翅膀既轻又结实。同样，在失重状态下，混合物可以均匀混合。它可以被制成特殊的合金，在地面上是无法获得的。的电子工业、化学工业、核工业等部门对高纯度材料的要求越来越高，纯度要求从“6 9s”到“8 9s”不等，即99.9999% ~ 99.999999%。在地面上，金属冶炼需要在容器中进行。容器中总会有一些微量元素混入待熔炼的金属中。虽然在太空中的“悬浮熔炼”是在失重条件下进行的，但不需要容器，从而消除了容器对材料的污染，获得了极高纯度的产品。当在的电子技术中使用的晶体在地面上生长时，由于重力的影响，晶体的尺寸受到限制，并且晶体被容器污染。在失重条件下，晶体生长是均匀的。晶体生长也大得多。在不久的将来，如果能在太空建立一个工厂来生产纯砷化镓晶体，它将比现有的硅晶体优越得多，这将导致电子技术的重大突破。将生产一系列在太空失重状态下在地面上难以生产的产品。太空工厂的建立不再是幻想。科学家将在太空做各种实验，年轻的学生也可以提出自己的太空实验想法，拓展你的想象力，为宇宙的发展做出贡献。