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中国太空实验室接地气 学生可提交科普实验项目

更新时间:2019-07-06 16:35

  中国太空实验室接地气

  有意应征者要提高成功率,建议注意以下3个方面。一是提交的实验必须满足和空间的相关性,需要利用微重力条件或者是太空辐射等特殊条件。二是实验的创新性和先进性比较突出。比如,该类实验国际上没有做过,或者是国际上做过但没有做好,或者加入了原创性的新东西。三是实验要具有可实现性。充分考虑现有装置和实验柜是否能够满足实验条件要求,如果不能,能否研制出新实验装置。

  2018年珠海航展上展示的中国空间站核心舱模型。新华社发

  太空环境非常复杂,那么,我们为什么要在太空中做实验呢?这是因为利用载人航天开展科学实验有很多优点。第一,可以提供长期的微重力实验条件,揭示重力掩盖下物质的特殊规律。微重力环境下,很多物质的规律会发生变化。比如,由重力引起的浮力对流基本消失,燃烧特性发生了变化,它只是一种扩散的燃烧。第二,航天员可以在轨进行实验操作、更换实验设施和实验设备,长期开展实验。第三,在一定的轨道高度上,我们方便开展天文观测和地球观测。在空间进行观测,天文望远镜不受大气干扰。空间站约1.5个小时就能绕地球一圈,约每3天就可以把地球大部分陆地覆盖了,可以开展对地快速扫描和观测。第四,可以通过天地往返将实验样品带回地面,在地面上对样品进行长期研究,取得新的发现。

  实验项目申报流程大致分成以下4个步骤。第一步是项目征集,目前,申报网站已经开通,接受网上申报;第二步是进行形式审查,初步筛选出符合条件的项目。第三步是通讯评审,邀请同行内的专家来进行同行评议;第四步是会议评审,组织各个领域的专家对这些申报项目进一步梳理。在此基础上,形成项目立项建议。

  具备上述实验条件无疑是非常不易的,就实验柜的研制来说就需要克服各种困难。首先是确保可靠性和安全性。所有实验设施不能对航天员的生活造成影响,不能有危险性的因素。比如,燃烧实验必须做到可控,绝不能造成火灾。其次,适用特殊的控制手段。空间站上的实验大部分都是自主完成的,无论是样品输送、分析等实验过程,还是观测设备的定时定点观测都需要开发与地面不同的控制手段,难度之高,可以想见。比如,要在太空养小鼠,需要给它提供氧气、水和食物,但是在太空里它是漂浮的,怎样的设计让它能够吃到食物能够喝到水?小鼠还要产生大量的粪便尿液,需要把这些废物定点排出来。在一个小空间里,长期(至少半年)解决这些问题难度很高。

  谈到实验条件,人们自然而然地会联想到正在运行的国际空间站,与之相比,中国空间站的实验条件怎样呢?答案是“后来居上”。就实验柜来说,中国在设计和实验参数方面都实现了提升,比如,扩展空间站材料实验柜的加工温度,国际空间站达到2000多摄氏度,中国的可达到3000摄氏度。

  中国空间站结构示意图。中国载人航天工程办公室官方网站

  学生可申报科普实验

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