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

在(zai)沒(mei)有重力的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，表(biao)面張力成(cheng)為流(liu)體物理的(de)(de)(de)(de)主宰。在(zai)這(zhe)張在(zai)空間站拍攝的(de)(de)(de)(de)照片中，水(shui)好像被一個看(kan)不(bu)見的(de)(de)(de)(de)勺子攪動(dong)后(hou)流(liu)出金(jin)屬圓環(huan)(huan)。這(zhe)種(zhong)攪動(dong)效應是(shi)用閃光燈對(dui)水(shui)不(bu)均勻加熱(re)后(hou)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)——水(shui)面的(de)(de)(de)(de)溫度差(cha)使表(biao)面張力失去平衡，zui終讓水(shui)發生旋(xuan)轉(zhuan)運(yun)(yun)動(dong)。類似這(zhe)樣(yang)由表(biao)面張力誘發的(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)動(dong)被稱之為“Marangoni對(dui)流(liu)”。這(zhe)種(zhong)效應在(zai)地球上(shang)沒(mei)有這(zhe)么(me)明顯，但(dan)還(huan)是(shi)可以在(zai)諸如鋼水(shui)冷卻之類的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境下觀察到。

2、微(wei)重(zhong)力火焰

微(wei)重(zhong)力條件(jian)下(xia)(xia)的(de)火焰的(de)形(xing)狀更(geng)圓(yuan)，同時火焰溫(wen)度更(geng)低(di)。在這張對照圖中，正常重(zhong)力條件(jian)下(xia)(xia)產生的(de)火焰（左側(ce)）和微(wei)重(zhong)力環(huan)境下(xia)(xia)的(de)火焰（右(you)側(ce)）之間的(de)區別可謂一目了(le)然。與在地球上不(bu)同的(de)是(shi)，微(wei)重(zhong)力條件(jian)下(xia)(xia)的(de)低(di)密(mi)度熱(re)氣(qi)體(ti)不(bu)會(hui)上浮(fu)。結果(guo)其它一些物理過程，比如粒子從高溫(wen)區向低(di)溫(wen)區的(de)擴散成為主(zhu)要的(de)流(liu)動機理。關于這一現象的(de)研(yan)究(jiu)揭示出(chu)這種現象背后隱藏的(de)更(geng)多的(de)物理機理，對研(yan)發用(yong)于未來太(tai)空(kong)探索任務的(de)滅火技術大有幫(bang)助。

3、巨型晶體

太空研究的(de)(de)(de)很(hen)大一部(bu)分(fen)內容是(shi)研究微重力對(dui)人(ren)(ren)體(ti)生理(li)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響。研究證明(ming)自由下(xia)落能夠影(ying)(ying)響宇(yu)航員(yuan)(yuan)對(dui)尺寸和距離(li)的(de)(de)(de)判斷，同時還(huan)造成紅細胞和肌肉質量(liang)減少，但(dan)zui大的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響是(shi)對(dui)骨(gu)骼的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響。即使在高強度鍛(duan)煉計劃下(xia)，絕大多(duo)數人(ren)(ren)身體(ti)一些部(bu)位（例如(ru)臀(tun)部(bu)）的(de)(de)(de)骨(gu)量(liang)在每個月(yue)的(de)(de)(de)太空飛行(xing)中(zhong)平均也要減少大約1.5%左右，與絕經后女(nv)性在一年內的(de)(de)(de)流(liu)失量(liang)差不多(duo)。研究人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)正設法(fa)降低這(zhe)種影(ying)(ying)響，其中(zhong)一部(bu)分(fen)內容是(shi)利(li)用(yong)垂直的(de)(de)(de)跑步機(ji)模擬微重力環境（見上圖(tu)）。

 

7、降低人體免疫(yi)力

 

 

失(shi)重(zhong)可(ke)能(neng)(neng)使人體被感(gan)染的(de)(de)(de)(de)(de)危險成倍增加(jia)(jia)。太空飛行似乎能(neng)(neng)減弱免疫(yi)系統，失(shi)重(zhong)可(ke)能(neng)(neng)讓某些微生物變(bian)得比(bi)在(zai)(zai)地球(qiu)上更加(jia)(jia)致命(ming)。在(zai)(zai)2006年“亞(ya)特蘭蒂(di)斯”號航天飛機的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)次飛行中(zhong)，鼠(shu)傷寒沙門(men)氏菌(jun)（圖中(zhong)以紅(hong)色顯式）殺死的(de)(de)(de)(de)(de)老鼠(shu)數量接近地球(qiu)環境中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)三倍。此外，微重(zhong)力環境同樣會提高(gao)耐(nai)甲(jia)氧(yang)西林金黃(huang)色葡萄球(qiu)菌(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)毒性，這(zhe)種(zhong)細菌(jun)是一(yi)種(zhong)對抗(kang)生素有*耐(nai)受力的(de)(de)(de)(de)(de)細菌(jun)，是在(zai)(zai)醫院中(zhong)引(yin)起感(gan)染的(de)(de)(de)(de)(de)zui常(chang)見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)細菌(jun)。目前，一(yi)家名為Astrogenetix的(de)(de)(de)(de)(de)公司正(zheng)在(zai)(zai)研究這(zhe)種(zhong)毒性提高(gao)現象(xiang)，他們(men)希望能(neng)(neng)將相(xiang)(xiang)關因素孤立出來，以便研發相(xiang)(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)疫(yi)苗。

 

8、輻射對材料的影響

 

 

這(zhe)個手提箱(xiang)(xiang)(xiang)大(da)小的試(shi)驗箱(xiang)(xiang)(xiang)看上去(qu)像一(yi)個*化妝包(bao)，但實(shi)際上這(zhe)個試(shi)驗箱(xiang)(xiang)(xiang)是用(yong)來測試(shi)輻射對材料(liao)的影響的。試(shi)驗中測試(shi)的材料(liao)包(bao)括陶瓷、孢(bao)子(zi)等很多材料(liao)。*個“空(kong)間站(zhan)(zhan)材料(liao)試(shi)驗箱(xiang)(xiang)(xiang)（MISSE）”于(yu)2001年(nian)被安裝在(zai)空(kong)間站(zhan)(zhan)上。今年(nian)的9月(yue)1日，“發現”號航(hang)(hang)天飛(fei)機上的宇航(hang)(hang)員從空(kong)間站(zhan)(zhan)上拆除了第(di)6組實(shi)驗箱(xiang)(xiang)(xiang)。NASA在(zai)zui近發表的一(yi)份有關(guan)空(kong)間站(zhan)(zhan)科學的報告指(zhi)出，MISSE可能是迄今為止(zhi)空(kong)間站(zhan)(zhan)上成果zui多的實(shi)驗設備。

 

9、微小衛星

 

 

空間站(zhan)還以主人(ren)身份接待了一(yi)大(da)(da)把微(wei)小衛星，這些微(wei)小衛星就(jiu)是(shi)(shi)一(yi)些足球大(da)(da)小的(de)(de)電子裝(zhuang)置(zhi)，這項工作(zuo)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)名為“同步位置(zhi)保(bao)持與重定向衛星（SPHERES）”項目的(de)(de)一(yi)部分。圖中這個(ge)三重奏是(shi)(shi)用(yong)來(lai)測試(shi)衛星在zui小人(ren)工干(gan)預下進行編隊飛(fei)行的(de)(de)控(kong)制程序(xu)的(de)(de)。獨立的(de)(de)幾個(ge)衛星相(xiang)互協調起(qi)來(lai)就(jiu)能(neng)(neng)成為功(gong)能(neng)(neng)強大(da)(da)的(de)(de)太空望遠鏡。更好(hao)的(de)(de)控(kong)制程序(xu)能(neng)(neng)夠讓飛(fei)船(chuan)自動(dong)對接，這種能(neng)(neng)力(li)在需要將各種物(wu)體(ti)在軌道上組裝(zhuang)起(qi)來(lai)的(de)(de)時(shi)候非常有(you)用(yong)。

 

10、失(shi)重環境下展示回(hui)旋鏢(biao)

 

 

宇航(hang)(hang)員(yuan)經常在微(wei)重力(li)環境(jing)下進行各種演示，以便與(yu)大眾(zhong)分享太空(kong)飛行給人帶來的(de)激動(dong)心(xin)情，以及展示自由落體(ti)(ti)狀(zhuang)態(tai)下物體(ti)(ti)的(de)性質。2008年，宇航(hang)(hang)員(yuan)土井(jing)隆雄(xiong)在失重環境(jing)下拋出一個回(hui)旋(xuan)(xuan)鏢(biao)(biao)(biao)，看(kan)它能否飛回(hui)自己手中。結果(guo)回(hui)旋(xuan)(xuan)鏢(biao)(biao)(biao)飛了回(hui)來，這是因為(wei)回(hui)旋(xuan)(xuan)鏢(biao)(biao)(biao)環形的(de)飛行線路是由回(hui)旋(xuan)(xuan)鏢(biao)(biao)(biao)上空(kong)氣動(dong)力(li)不(bu)(bu)平衡決(jue)定(ding)的(de)，而不(bu)(bu)是重力(li)決(jue)定(ding)的(de)。2009年初，另一位宇航(hang)(hang)員(yuan)若田(tian)光(guang)一按照公眾(zhong)的(de)建議完成了一系列任務(wu)，其中包括駕駛飛毯、疊衣服以及滴眼(yan)藥水。