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(you)重力(li)的(de)情況下(xia)，表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)成(cheng)為流體(ti)物理的(de)主宰。在這(zhe)張(zhang)在空間(jian)站拍攝的(de)照片中(zhong)，水好像被一(yi)個看不見的(de)勺子(zi)攪動后流出(chu)金屬圓(yuan)環。這(zhe)種攪動效應(ying)是(shi)用閃(shan)光(guang)燈對水不均勻加熱(re)后形成(cheng)的(de)——水面(mian)(mian)的(de)溫度差(cha)使(shi)表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)失去平衡，zui終讓水發生旋轉運動。類(lei)似這(zhe)樣(yang)由表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)誘(you)發的(de)運動被稱之為“Marangoni對流”。這(zhe)種效應(ying)在地球上沒有(you)這(zhe)么(me)明(ming)顯，但還是(shi)可(ke)以在諸如鋼水冷卻(que)之類(lei)的(de)環境下(xia)觀察到。

2、微重力火(huo)焰

微重(zhong)(zhong)力(li)(li)條(tiao)件下(xia)的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)焰(yan)的(de)(de)形狀更(geng)圓(yuan)，同時(shi)火(huo)(huo)(huo)焰(yan)溫度更(geng)低(di)。在這張對照圖中(zhong)，正常(chang)重(zhong)(zhong)力(li)(li)條(tiao)件下(xia)產生的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)焰(yan)（左側(ce)）和微重(zhong)(zhong)力(li)(li)環(huan)境下(xia)的(de)(de)火(huo)(huo)(huo)焰(yan)（右(you)側(ce)）之間的(de)(de)區別可謂一(yi)目了然。與在地球上不(bu)同的(de)(de)是，微重(zhong)(zhong)力(li)(li)條(tiao)件下(xia)的(de)(de)低(di)密度熱氣體不(bu)會上浮(fu)。結果(guo)其它(ta)一(yi)些物(wu)理(li)過程，比如粒(li)子從高溫區向低(di)溫區的(de)(de)擴散(san)成為主要的(de)(de)流(liu)動(dong)機(ji)理(li)。關于這一(yi)現象(xiang)的(de)(de)研究揭示(shi)出這種現象(xiang)背后隱藏的(de)(de)更(geng)多的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)理(li)，對研發用于未來太空探索任務的(de)(de)滅火(huo)(huo)(huo)技術(shu)大有幫助。

3、巨型晶體

太空研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)很大一部分內(nei)容是(shi)研(yan)(yan)究(jiu)微(wei)重力對(dui)人(ren)體(ti)生理(li)的(de)(de)影響(xiang)(xiang)。研(yan)(yan)究(jiu)證(zheng)明自由下落(luo)能夠影響(xiang)(xiang)宇航員對(dui)尺寸(cun)和(he)距離的(de)(de)判斷，同時還造成(cheng)紅細(xi)胞和(he)肌肉質量減少，但(dan)zui大的(de)(de)影響(xiang)(xiang)是(shi)對(dui)骨骼的(de)(de)影響(xiang)(xiang)。即使(shi)在(zai)高(gao)強度鍛煉計(ji)劃下，絕大多數人(ren)身體(ti)一些部位（例(li)如臀部）的(de)(de)骨量在(zai)每個月(yue)的(de)(de)太空飛行中平均也要(yao)減少大約1.5%左右，與絕經(jing)后女性(xing)在(zai)一年內(nei)的(de)(de)流失量差不多。研(yan)(yan)究(jiu)人(ren)員正設(she)法降低這(zhe)種影響(xiang)(xiang)，其中一部分內(nei)容是(shi)利(li)用垂直的(de)(de)跑步機模擬微(wei)重力環境（見上圖(tu)）。

 

7、降低人體免(mian)疫力

 

 

失重可(ke)能使(shi)人體被感染(ran)的(de)危險(xian)成倍增加(jia)。太空飛(fei)行似(si)乎(hu)能減弱免疫系統，失重可(ke)能讓某些(xie)微生物變(bian)得比在(zai)地球上更加(jia)致命。在(zai)2006年“亞特蘭蒂斯”號航(hang)天飛(fei)機的(de)一(yi)次飛(fei)行中，鼠傷寒沙門(men)氏菌(jun)(jun)（圖中以(yi)紅色顯式）殺死的(de)老鼠數量接近(jin)地球環(huan)境(jing)中的(de)三倍。此外，微重力(li)(li)環(huan)境(jing)同(tong)樣會(hui)提高耐(nai)甲氧西林金黃色葡萄球菌(jun)(jun)的(de)毒(du)性，這種(zhong)細菌(jun)(jun)是一(yi)種(zhong)對抗生素有(you)*耐(nai)受力(li)(li)的(de)細菌(jun)(jun)，是在(zai)醫院(yuan)中引起(qi)感染(ran)的(de)zui常見的(de)細菌(jun)(jun)。目前，一(yi)家名為Astrogenetix的(de)公(gong)司正在(zai)研(yan)究這種(zhong)毒(du)性提高現象(xiang)，他們希望能將相關因(yin)素孤(gu)立(li)出(chu)來(lai)，以(yi)便研(yan)發相應的(de)疫苗。

 

8、輻射對(dui)材料(liao)的影響

 

 

這(zhe)(zhe)個(ge)手提箱大(da)小的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)箱看上(shang)去像一個(ge)*化妝包，但實際(ji)上(shang)這(zhe)(zhe)個(ge)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)箱是用來測(ce)試(shi)輻射對(dui)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)影響的(de)(de)(de)。試(shi)驗(yan)(yan)(yan)中測(ce)試(shi)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)包括陶瓷、孢子(zi)等很多材(cai)料(liao)。*個(ge)“空(kong)間(jian)(jian)(jian)站(zhan)材(cai)料(liao)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)箱（MISSE）”于2001年被安(an)裝在(zai)空(kong)間(jian)(jian)(jian)站(zhan)上(shang)。今(jin)年的(de)(de)(de)9月(yue)1日，“發現”號航天飛機上(shang)的(de)(de)(de)宇航員(yuan)從空(kong)間(jian)(jian)(jian)站(zhan)上(shang)拆除了第(di)6組(zu)實驗(yan)(yan)(yan)箱。NASA在(zai)zui近發表的(de)(de)(de)一份有關空(kong)間(jian)(jian)(jian)站(zhan)科(ke)學的(de)(de)(de)報(bao)告指出，MISSE可能(neng)是迄(qi)今(jin)為(wei)止空(kong)間(jian)(jian)(jian)站(zhan)上(shang)成果zui多的(de)(de)(de)實驗(yan)(yan)(yan)設備。

 

9、微小衛(wei)星

 

 

空(kong)(kong)間站還以主人身份接(jie)待了一大(da)(da)把微小衛星，這(zhe)些微小衛星就(jiu)是(shi)一些足球大(da)(da)小的(de)電子裝置，這(zhe)項工(gong)作是(shi)一個(ge)名為(wei)“同(tong)步位置保持與重定向衛星（SPHERES）”項目(mu)的(de)一部分(fen)。圖中這(zhe)個(ge)三(san)重奏是(shi)用來(lai)測試衛星在(zai)zui小人工(gong)干預下(xia)進行編隊飛行的(de)控制(zhi)程(cheng)(cheng)序的(de)。獨立的(de)幾個(ge)衛星相互(hu)協調起(qi)來(lai)就(jiu)能成為(wei)功(gong)能強大(da)(da)的(de)太(tai)空(kong)(kong)望遠鏡(jing)。更好的(de)控制(zhi)程(cheng)(cheng)序能夠讓飛船(chuan)自(zi)動對接(jie)，這(zhe)種能力在(zai)需要將各種物體在(zai)軌道上(shang)組裝起(qi)來(lai)的(de)時候非常有(you)用。

 

10、失重環(huan)境下(xia)展示回旋鏢

 

 

宇航(hang)(hang)(hang)員(yuan)經常在微重力環(huan)境(jing)下(xia)(xia)進行(xing)各種演示(shi)，以便與大眾分享太(tai)空飛行(xing)給人帶來(lai)的激動心情，以及展示(shi)自由(you)落體狀態(tai)下(xia)(xia)物體的性質。2008年(nian)，宇航(hang)(hang)(hang)員(yuan)土井(jing)隆雄(xiong)在失重環(huan)境(jing)下(xia)(xia)拋出(chu)一(yi)個回(hui)(hui)旋(xuan)鏢(biao)，看(kan)它(ta)能(neng)否(fou)飛回(hui)(hui)自己手中(zhong)。結果(guo)回(hui)(hui)旋(xuan)鏢(biao)飛了回(hui)(hui)來(lai)，這(zhe)是因為回(hui)(hui)旋(xuan)鏢(biao)環(huan)形的飛行(xing)線路是由(you)回(hui)(hui)旋(xuan)鏢(biao)上(shang)空氣(qi)動力不平衡決(jue)(jue)定的，而不是重力決(jue)(jue)定的。2009年(nian)初，另一(yi)位宇航(hang)(hang)(hang)員(yuan)若田光一(yi)按(an)照公眾的建(jian)議完成了一(yi)系列(lie)任務(wu)，其(qi)中(zhong)包括(kuo)駕駛飛毯、疊衣服以及滴眼藥水。