英國新科學家zui近在圖片欄目中刊登了一些微重力科學領域的圖片和簡單的文字介紹，（高溫泵）其中很多內容與微重力流體力學有關，我們轉譯過來與大家分享一下：

1、Marangoni對(dui)流(liu)

在沒有重力(li)的(de)(de)(de)情(qing)況下，表面張(zhang)力(li)成為流(liu)體(ti)物理的(de)(de)(de)主宰。在這張(zhang)在空間(jian)站拍攝的(de)(de)(de)照片中，水(shui)(shui)(shui)好像被一個看不見的(de)(de)(de)勺子(zi)攪動后(hou)流(liu)出金屬圓環。這種攪動效應(ying)是用閃光燈對水(shui)(shui)(shui)不均勻(yun)加熱后(hou)形(xing)成的(de)(de)(de)——水(shui)(shui)(shui)面的(de)(de)(de)溫(wen)度差使表面張(zhang)力(li)失去平(ping)衡，zui終讓水(shui)(shui)(shui)發(fa)生旋轉運動。類(lei)似這樣(yang)由(you)表面張(zhang)力(li)誘發(fa)的(de)(de)(de)運動被稱之為“Marangoni對流(liu)”。這種效應(ying)在地(di)球上(shang)沒有這么明顯(xian)，但(dan)還是可以在諸如鋼水(shui)(shui)(shui)冷卻之類(lei)的(de)(de)(de)環境下觀察(cha)到。

2、微(wei)重(zhong)力火焰(yan)

微重(zhong)力條件下(xia)(xia)的(de)(de)(de)火焰(yan)的(de)(de)(de)形狀更(geng)圓(yuan)，同時火焰(yan)溫(wen)(wen)度更(geng)低。在這(zhe)張對(dui)(dui)照圖(tu)中，正常重(zhong)力條件下(xia)(xia)產生(sheng)的(de)(de)(de)火焰(yan)（左側）和(he)微重(zhong)力環境下(xia)(xia)的(de)(de)(de)火焰(yan)（右側）之間的(de)(de)(de)區(qu)別可謂一(yi)目了然。與在地球上不同的(de)(de)(de)是，微重(zhong)力條件下(xia)(xia)的(de)(de)(de)低密度熱氣體(ti)不會上浮。結果其它一(yi)些物理(li)過程，比如粒子從高溫(wen)(wen)區(qu)向(xiang)低溫(wen)(wen)區(qu)的(de)(de)(de)擴散成為主要的(de)(de)(de)流動機理(li)。關于(yu)(yu)這(zhe)一(yi)現象的(de)(de)(de)研究揭示出這(zhe)種現象背后(hou)隱藏的(de)(de)(de)更(geng)多的(de)(de)(de)物理(li)機理(li)，對(dui)(dui)研發用于(yu)(yu)未來太空探索(suo)任務的(de)(de)(de)滅火技(ji)術(shu)大(da)有幫助。

3、巨型晶體

太空(kong)研究(jiu)的(de)很大(da)(da)一(yi)部分內(nei)(nei)容是研究(jiu)微(wei)重(zhong)力對(dui)人(ren)體生(sheng)理的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。研究(jiu)證明(ming)自由下落能(neng)夠(gou)影(ying)響(xiang)(xiang)宇航員(yuan)對(dui)尺寸和距離的(de)判斷，同時還造成紅細胞和肌肉質量減少，但zui大(da)(da)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)是對(dui)骨骼的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。即使在(zai)高強度鍛(duan)煉計劃下，絕大(da)(da)多(duo)數人(ren)身(shen)體一(yi)些部位（例如臀部）的(de)骨量在(zai)每個月(yue)的(de)太空(kong)飛行中平均也要減少大(da)(da)約1.5%左(zuo)右(you)，與(yu)絕經后女性在(zai)一(yi)年內(nei)(nei)的(de)流失量差不(bu)多(duo)。研究(jiu)人(ren)員(yuan)正(zheng)設法降低這種影(ying)響(xiang)(xiang)，其中一(yi)部分內(nei)(nei)容是利(li)用垂直的(de)跑步機(ji)模擬微(wei)重(zhong)力環境（見上圖）。

 

7、降低人體免疫力(li)

 

 

失重可能(neng)使人體被感染的(de)(de)(de)危險(xian)成倍(bei)增(zeng)加。太(tai)空飛(fei)行(xing)似(si)乎能(neng)減弱免疫系統，失重可能(neng)讓某些(xie)微(wei)生物變得比在地球(qiu)上(shang)更加致命(ming)。在2006年“亞特蘭蒂斯(si)”號航天飛(fei)機的(de)(de)(de)一次飛(fei)行(xing)中(zhong)，鼠傷寒沙門氏(shi)菌(jun)(jun)(jun)（圖中(zhong)以紅色(se)顯(xian)式）殺死的(de)(de)(de)老鼠數量接近(jin)地球(qiu)環境(jing)中(zhong)的(de)(de)(de)三倍(bei)。此外，微(wei)重力環境(jing)同樣會提高(gao)耐(nai)甲氧西林金黃(huang)色(se)葡萄球(qiu)菌(jun)(jun)(jun)的(de)(de)(de)毒(du)性，這(zhe)種細菌(jun)(jun)(jun)是(shi)一種對抗生素有(you)*耐(nai)受力的(de)(de)(de)細菌(jun)(jun)(jun)，是(shi)在醫院中(zhong)引起感染的(de)(de)(de)zui常見的(de)(de)(de)細菌(jun)(jun)(jun)。目(mu)前，一家名為Astrogenetix的(de)(de)(de)公司正在研(yan)究這(zhe)種毒(du)性提高(gao)現象，他們(men)希望能(neng)將相關因(yin)素孤立出來，以便研(yan)發相應的(de)(de)(de)疫苗。

 

8、輻射對材料的影響

 

 

這(zhe)個(ge)(ge)(ge)手提箱(xiang)大小的試(shi)驗箱(xiang)看上(shang)去像一(yi)個(ge)(ge)(ge)*化妝包，但實際上(shang)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)試(shi)驗箱(xiang)是用來測試(shi)輻射對(dui)材(cai)料(liao)(liao)的影響(xiang)的。試(shi)驗中測試(shi)的材(cai)料(liao)(liao)包括(kuo)陶瓷(ci)、孢子等很多(duo)材(cai)料(liao)(liao)。*個(ge)(ge)(ge)“空間站(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)材(cai)料(liao)(liao)試(shi)驗箱(xiang)（MISSE）”于2001年被(bei)安(an)裝在空間站(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)上(shang)。今(jin)年的9月(yue)1日，“發現”號航(hang)天飛機上(shang)的宇航(hang)員(yuan)從(cong)空間站(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)上(shang)拆(chai)除了(le)第(di)6組實驗箱(xiang)。NASA在zui近發表的一(yi)份有關空間站(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)科學的報告指出，MISSE可能是迄(qi)今(jin)為止空間站(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)上(shang)成果zui多(duo)的實驗設(she)備(bei)。

 

9、微(wei)小衛(wei)星

 

 

空間站(zhan)還(huan)以(yi)主人身份接待了一大把微小(xiao)衛(wei)星(xing)(xing)，這些微小(xiao)衛(wei)星(xing)(xing)就(jiu)是一些足球大小(xiao)的電子裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，這項工作是一個名為(wei)“同(tong)步(bu)位置(zhi)保持與重(zhong)(zhong)定(ding)向衛(wei)星(xing)(xing)（SPHERES）”項目的一部分(fen)。圖中這個三(san)重(zhong)(zhong)奏是用來(lai)(lai)測試衛(wei)星(xing)(xing)在zui小(xiao)人工干預下進行編隊飛(fei)行的控(kong)制(zhi)程(cheng)序(xu)的。獨(du)立的幾個衛(wei)星(xing)(xing)相互協調起來(lai)(lai)就(jiu)能(neng)(neng)成為(wei)功(gong)能(neng)(neng)強大的太空望(wang)遠鏡。更好的控(kong)制(zhi)程(cheng)序(xu)能(neng)(neng)夠讓(rang)飛(fei)船自動(dong)對接，這種(zhong)能(neng)(neng)力在需要(yao)將各種(zhong)物體在軌道(dao)上組裝(zhuang)(zhuang)起來(lai)(lai)的時候非常有(you)用。

 

10、失重環境下展示回旋鏢

 

 

宇航(hang)員(yuan)經常(chang)在微重(zhong)力環境(jing)下(xia)進行各種演示，以便與(yu)大(da)眾分享太空飛行給人帶來(lai)的(de)(de)激動心情，以及(ji)展示自由落體狀態下(xia)物體的(de)(de)性質。2008年，宇航(hang)員(yuan)土(tu)井(jing)隆雄在失重(zhong)環境(jing)下(xia)拋出一個回旋(xuan)鏢(biao)(biao)(biao)，看它能否(fou)飛回自己手中。結(jie)果回旋(xuan)鏢(biao)(biao)(biao)飛了(le)回來(lai)，這是(shi)因(yin)為回旋(xuan)鏢(biao)(biao)(biao)環形的(de)(de)飛行線路是(shi)由回旋(xuan)鏢(biao)(biao)(biao)上空氣動力不平衡決定的(de)(de)，而不是(shi)重(zhong)力決定的(de)(de)。2009年初，另一位(wei)宇航(hang)員(yuan)若田光(guang)一按照公眾的(de)(de)建(jian)議完成了(le)一系列任務，其(qi)中包(bao)括駕駛飛毯(tan)、疊(die)衣服以及(ji)滴眼藥水。