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

在沒有重力的情況下，表面張力成為流體物理的主宰。在這張在空間站拍攝的照片中，水好像被一個看不見的勺子攪動后流出金屬圓環(huán)。這種攪動效應是用閃光燈對水不均勻加熱后形成的——水面的溫度差使表面張力失去平衡，zui終讓水發(fā)生旋轉運動。類似這樣由表面張力誘發(fā)的運動被稱之為“Marangoni對流”。這種效應在地球上沒有這么明顯，但還是可以在諸如鋼水冷卻之類的環(huán)境下觀察到。

2、微重力火焰

微重力條件下的火焰的形狀更圓，同時火焰溫度更低。在這張對照圖中，正常重力條件下產生的火焰（左側）和微重力環(huán)境下的火焰（右側）之間的區(qū)別可謂一目了然。與在地球上不同的是，微重力條件下的低密度熱氣體不會上浮。結果其它一些物理過程，比如粒子從高溫區(qū)向低溫區(qū)的擴散成為主要的流動機理。關于這一現象的研究揭示出這種現象背后隱藏的更多的物理機理，對研發(fā)用于未來太空探索任務的滅火技術大有幫助。

3、巨型晶體

太空研究的很大一部分內容是研究微重力對人體生理的影響。研究證明自由下落能夠影響宇航員對尺寸和距離的判斷，同時還造成紅細胞和肌肉質量減少，但zui大的影響是對骨骼的影響。即使在高強度鍛煉計劃下，絕大多數人身體一些部位（例如臀部）的骨量在每個月的太空飛行中平均也要減少大約1.5%左右，與絕經后女性在一年內的流失量差不多。研究人員正設法降低這種影響，其中一部分內容是利用垂直的跑步機模擬微重力環(huán)境（見上圖）。

 

7、降低人體免疫力

 

 

失重可能使人體被感染的危險成倍增加。太空飛行似乎能減弱免疫系統，失重可能讓某些微生物變得比在地球上更加致命。在2006年“亞特蘭蒂斯”號航天飛機的一次飛行中，鼠傷寒沙門氏菌（圖中以紅色顯式）殺死的老鼠數量接近地球環(huán)境中的三倍。此外，微重力環(huán)境同樣會提高耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的毒性，這種細菌是一種對抗生素有*耐受力的細菌，是在醫(yī)院中引起感染的zui常見的細菌。目前，一家名為Astrogenetix的公司正在研究這種毒性提高現象，他們希望能將相關因素孤立出來，以便研發(fā)相應的疫苗。

 

8、輻射對材料的影響

 

 

這個手提箱大小的試驗箱看上去像一個*化妝包，但實際上這個試驗箱是用來測試輻射對材料的影響的。試驗中測試的材料包括陶瓷、孢子等很多材料。*個“空間站材料試驗箱（MISSE）”于2001年被安裝在空間站上。今年的9月1日，“發(fā)現”號航天飛機上的宇航員從空間站上拆除了第6組實驗箱。NASA在zui近發(fā)表的一份有關空間站科學的報告指出，MISSE可能是迄今為止空間站上成果zui多的實驗設備。

 

9、微小衛(wèi)星

 

 

空間站還以主人身份接待了一大把微小衛(wèi)星，這些微小衛(wèi)星就是一些足球大小的電子裝置，這項工作是一個名為“同步位置保持與重定向衛(wèi)星（SPHERES）”項目的一部分。圖中這個三重奏是用來測試衛(wèi)星在zui小人工干預下進行編隊飛行的控制程序的。獨立的幾個衛(wèi)星相互協調起來就能成為功能強大的太空望遠鏡。更好的控制程序能夠讓飛船自動對接，這種能力在需要將各種物體在軌道上組裝起來的時候非常有用。

 

10、失重環(huán)境下展示回旋鏢

 

 

宇航員經常在微重力環(huán)境下進行各種演示，以便與大眾分享太空飛行給人帶來的激動心情，以及展示自由落體狀態(tài)下物體的性質。2008年，宇航員土井隆雄在失重環(huán)境下拋出一個回旋鏢，看它能否飛回自己手中。結果回旋鏢飛了回來，這是因為回旋鏢環(huán)形的飛行線路是由回旋鏢上空氣動力不平衡決定的，而不是重力決定的。2009年初，另一位宇航員若田光一按照公眾的建議完成了一系列任務，其中包括駕駛飛毯、疊衣服以及滴眼藥水。