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對流

在沒有重(zhong)力(li)(li)的(de)(de)(de)情況下，表面張(zhang)力(li)(li)成為流體物理(li)的(de)(de)(de)主宰。在這(zhe)(zhe)張(zhang)在空間站拍攝的(de)(de)(de)照片中，水(shui)好像(xiang)被(bei)一個(ge)看(kan)不(bu)見的(de)(de)(de)勺子(zi)攪(jiao)(jiao)動后流出(chu)金屬(shu)圓環。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)攪(jiao)(jiao)動效應(ying)是用(yong)閃(shan)光燈對(dui)水(shui)不(bu)均(jun)勻加熱后形成的(de)(de)(de)——水(shui)面的(de)(de)(de)溫度(du)差使(shi)表面張(zhang)力(li)(li)失去平衡，zui終(zhong)讓水(shui)發生旋轉運動。類似(si)這(zhe)(zhe)樣由表面張(zhang)力(li)(li)誘發的(de)(de)(de)運動被(bei)稱之為“Marangoni對(dui)流”。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效應(ying)在地球上沒有這(zhe)(zhe)么(me)明顯，但還是可以在諸如鋼水(shui)冷(leng)卻(que)之類的(de)(de)(de)環境下觀察到(dao)。

2、微重力(li)火焰

微(wei)(wei)重力條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)火(huo)焰的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀更圓，同時(shi)火(huo)焰溫度更低。在(zai)這張對照圖中，正常重力條件(jian)下產(chan)生的(de)(de)(de)(de)火(huo)焰（左側）和(he)微(wei)(wei)重力環境下的(de)(de)(de)(de)火(huo)焰（右側）之間(jian)的(de)(de)(de)(de)區別可謂一(yi)目了然。與在(zai)地球上不(bu)同的(de)(de)(de)(de)是，微(wei)(wei)重力條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)低密度熱氣體不(bu)會上浮。結果(guo)其它一(yi)些物理(li)過程，比(bi)如粒子從高溫區向低溫區的(de)(de)(de)(de)擴散成為主要的(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)機(ji)理(li)。關于這一(yi)現(xian)(xian)象的(de)(de)(de)(de)研究揭示出這種(zhong)現(xian)(xian)象背(bei)后(hou)隱藏的(de)(de)(de)(de)更多的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)理(li)，對研發(fa)用(yong)于未來太空(kong)探(tan)索任務的(de)(de)(de)(de)滅(mie)火(huo)技術大有幫助。

3、巨型晶體

太空研(yan)究(jiu)的很大一(yi)部分內容是(shi)研(yan)究(jiu)微重力對人(ren)體生理的影響。研(yan)究(jiu)證(zheng)明(ming)自由(you)下落(luo)能(neng)夠影響宇航員(yuan)對尺寸和距離的判斷，同時還造成紅細胞和肌肉質量(liang)減少(shao)，但zui大的影響是(shi)對骨(gu)骼的影響。即(ji)使在(zai)高強度鍛煉計劃下，絕(jue)大多(duo)數(shu)人(ren)身體一(yi)些部位（例如臀部）的骨(gu)量(liang)在(zai)每(mei)個(ge)月的太空飛行中平均也要減少(shao)大約1.5%左右，與絕(jue)經后女性在(zai)一(yi)年內的流失量(liang)差(cha)不(bu)多(duo)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)正設法(fa)降低(di)這(zhe)種影響，其中一(yi)部分內容是(shi)利用垂直(zhi)的跑步(bu)機(ji)模擬微重力環境（見上圖）。

 

7、降低人體免(mian)疫力

 

 

失重可能(neng)使人體被感(gan)(gan)染的(de)危(wei)險成倍增(zeng)加。太空(kong)飛(fei)行似乎能(neng)減(jian)弱(ruo)免疫(yi)(yi)系統，失重可能(neng)讓(rang)某些微生物變得比(bi)在(zai)地球上更加致命。在(zai)2006年“亞(ya)特(te)蘭蒂斯(si)”號航天飛(fei)機的(de)一次飛(fei)行中(zhong)(zhong)(zhong)，鼠(shu)傷(shang)寒沙門(men)氏(shi)菌(jun)（圖中(zhong)(zhong)(zhong)以(yi)紅色(se)顯式）殺死的(de)老鼠(shu)數量接(jie)近地球環境中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)三(san)倍。此外，微重力(li)環境同樣會(hui)提(ti)(ti)高耐甲氧西(xi)林(lin)金黃(huang)色(se)葡萄(tao)球菌(jun)的(de)毒(du)性(xing)，這種(zhong)細菌(jun)是一種(zhong)對抗生素有*耐受力(li)的(de)細菌(jun)，是在(zai)醫(yi)院(yuan)中(zhong)(zhong)(zhong)引起感(gan)(gan)染的(de)zui常見的(de)細菌(jun)。目前(qian)，一家名為Astrogenetix的(de)公司正在(zai)研(yan)究這種(zhong)毒(du)性(xing)提(ti)(ti)高現象，他(ta)們希望能(neng)將相(xiang)關因素孤立(li)出來，以(yi)便研(yan)發相(xiang)應的(de)疫(yi)(yi)苗。

 

8、輻(fu)射對材料的影響

 

 

這(zhe)個手提(ti)箱大小的試驗(yan)箱看(kan)上(shang)(shang)(shang)去像一個*化妝包(bao)，但(dan)實(shi)際上(shang)(shang)(shang)這(zhe)個試驗(yan)箱是用來(lai)測試輻射對材(cai)料(liao)的影響的。試驗(yan)中測試的材(cai)料(liao)包(bao)括陶瓷、孢子等(deng)很多材(cai)料(liao)。*個“空間站(zhan)(zhan)材(cai)料(liao)試驗(yan)箱（MISSE）”于(yu)2001年被安裝在(zai)空間站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)(shang)。今年的9月1日(ri)，“發現”號(hao)航天飛機上(shang)(shang)(shang)的宇航員從空間站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)(shang)拆除(chu)了第6組實(shi)驗(yan)箱。NASA在(zai)zui近發表的一份有關(guan)空間站(zhan)(zhan)科(ke)學的報告(gao)指(zhi)出，MISSE可能(neng)是迄(qi)今為(wei)止空間站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)(shang)成(cheng)果zui多的實(shi)驗(yan)設(she)備(bei)。

 

9、微小衛星

 

 

空間(jian)站還以(yi)主(zhu)人身份接待了一大把微(wei)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)，這些(xie)微(wei)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)就(jiu)是(shi)一些(xie)足球大小(xiao)的電子裝置(zhi)，這項工(gong)作是(shi)一個(ge)名為“同(tong)步位置(zhi)保持與(yu)重定向(xiang)衛(wei)(wei)星(xing)（SPHERES）”項目的一部分。圖中這個(ge)三重奏(zou)是(shi)用(yong)來測試(shi)衛(wei)(wei)星(xing)在(zai)zui小(xiao)人工(gong)干預下(xia)進行編隊(dui)飛行的控制(zhi)程序(xu)的。獨立的幾個(ge)衛(wei)(wei)星(xing)相互協調起來就(jiu)能成為功能強大的太(tai)空望遠鏡。更好的控制(zhi)程序(xu)能夠讓飛船自動(dong)對(dui)接，這種(zhong)能力在(zai)需要(yao)將各種(zhong)物體(ti)在(zai)軌道上組裝起來的時候(hou)非(fei)常有用(yong)。

 

10、失重環境下展示回(hui)旋鏢

 

 

宇航(hang)員(yuan)經常在微重力環境(jing)下(xia)進行(xing)各種演(yan)示，以(yi)便(bian)與大眾分享(xiang)太(tai)空飛(fei)(fei)行(xing)給人帶來的(de)激(ji)動(dong)心(xin)情，以(yi)及(ji)展示自由(you)落體(ti)狀態(tai)下(xia)物體(ti)的(de)性質。2008年，宇航(hang)員(yuan)土井隆雄(xiong)在失重環境(jing)下(xia)拋出一個回旋(xuan)(xuan)鏢(biao)(biao)，看它能否飛(fei)(fei)回自己手中。結果回旋(xuan)(xuan)鏢(biao)(biao)飛(fei)(fei)了(le)回來，這是(shi)(shi)因為回旋(xuan)(xuan)鏢(biao)(biao)環形的(de)飛(fei)(fei)行(xing)線路是(shi)(shi)由(you)回旋(xuan)(xuan)鏢(biao)(biao)上空氣動(dong)力不平(ping)衡決定的(de)，而不是(shi)(shi)重力決定的(de)。2009年初，另一位(wei)宇航(hang)員(yuan)若田光一按照公眾的(de)建議(yi)完成了(le)一系(xi)列任務，其中包(bao)括(kuo)駕駛飛(fei)(fei)毯、疊衣服以(yi)及(ji)滴眼藥(yao)水(shui)。