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◎科技日報(bào)記者 劉園園 付毅飛 3月23日下午，“天宮課堂”第二課在中國空間站開講,，神舟十三號乘組航天員翟志剛,、王亞平、葉光富相互配合進(jìn)行授課,，在軌演示了太空“冰雪”實(shí)驗(yàn),、液橋演示實(shí)驗(yàn)、水油分離實(shí)驗(yàn),、太空拋物實(shí)驗(yàn)等一系列炫酷又好玩的實(shí)驗(yàn),。  不僅好玩，這些實(shí)驗(yàn)背后,，藏著不少干貨,，來聽專家們怎么解讀—— 太空“冰雪”實(shí)驗(yàn) 本次授課率先上場的還是王亞平老師。王老師利用過飽和乙酸鈉溶液,，制作了一顆冰球,。這個(gè)液體球,，長得像冰球其實(shí)是熱球。  太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是空間站里的無水醋酸鈉實(shí)驗(yàn),。這種實(shí)驗(yàn)在太空做和在地面做有什么不同,？ 中科院物理研究所研究員、物理學(xué)會科普工作委員會主任魏紅祥分析,，區(qū)別主要有兩點(diǎn),。 “首先是重力的環(huán)境，在空間站是微重力環(huán)境,，在這種環(huán)境下,，它的結(jié)晶狀況跟地面上差別還是挺大的?！?魏紅祥說,。 魏紅祥介紹，其次就是容器的影響,?？臻g站里的太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)是沒有容器的，是一個(gè)圓球狀的,，在這種情況下結(jié)晶是可以往外發(fā)展的,；如果在容器里面由于容器的限制，它只能往內(nèi)結(jié)晶,，主要是區(qū)別在這兩點(diǎn),。 “在咱們空間站里面就有無容器的材料柜，其實(shí)容器對材料的生長影響還是挺大的,，因?yàn)樵诓牧仙L的過程中,，容器的形狀、表面的結(jié)晶度,、表面的粗糙度,，對晶格結(jié)構(gòu)、缺陷,、純度等都有很大影響,。” 魏紅祥說,。 
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1.4.47 [2022-02-22 07:44:37]
魏紅祥補(bǔ)充說,，特別是一些多元的合金，由于它的濃度不一樣,，在地面上做的時(shí)候會分層,。而在空間站做的時(shí)候，在微重力環(huán)境下,，地面上的影響沒有了,，如果再把容器的影響去掉的話,，它就有可能長出純度更高，結(jié)晶度更高,，結(jié)晶更好的材料,。 液橋演示實(shí)驗(yàn) 微重力環(huán)境下，液體的表面張力更加凸顯,。天宮課堂的液橋演示實(shí)驗(yàn)中,，水在表面張力作用下將兩個(gè)塑料板連接起來，在太空可用液體搭一座橋,。  “太空授課的液橋?qū)嶒?yàn)非常生動直觀地展現(xiàn)出液體表面張力的特性,。” 北京市第十三中學(xué)教師,、天宮課堂地面總課堂授課老師李曉彤介紹,，在地面上沒有辦法做出像空間站這么大的液橋。 沒錯,，空間站上的液橋?qū)嶒?yàn),，跟地面上的液橋?qū)嶒?yàn)也有不同之處。 天宮課堂授課專家組成員,、北京交通大學(xué)副教授陳征解釋說,，空間站上的液橋?qū)嶒?yàn)是完全的表面張力的表現(xiàn),，而地面上的液橋?qū)嶒?yàn)是引入了電介質(zhì)極化新機(jī)制,，現(xiàn)象雖然看起來相似，但其實(shí)原理上并不相同,。 “流體在現(xiàn)代生活當(dāng)中其實(shí)是一個(gè)非常重要的組成部分,。我們通過這樣一個(gè)表面張力的實(shí)驗(yàn)，給大家更多關(guān)注和探討流體的機(jī)會,，對流體多一些理解,。要知道解釋流體的納維爾·斯托克斯方程至今還是世界六大未解數(shù)學(xué)難題之一?！?陳征說,。 
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1.4.47 [2022-02-22 07:44:37]
中國科學(xué)院力學(xué)研究所康琦研究員介紹，微重力環(huán)境下的科學(xué)問題包括微重力流體,、微重力燃燒,、空間材料、基礎(chǔ)物理四大類,，在空間站上做液橋?qū)嶒?yàn)就是微重力流體研究范疇,。 “微重力流體物理實(shí)際屬于流體物理的一個(gè)新興學(xué)科?！笨电嘎?，中國空間站核心艙布局了十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)柜,，其中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)柜專門聚焦微重力流體科學(xué)。 太空拋物實(shí)驗(yàn) 這次天宮課堂上,，奧運(yùn)頂流“冰墩墩”也高調(diào)亮相,。它在空間站上被航天員拋出后，并沒有像在地面上那樣做曲線運(yùn)動,，而是水平飛出去了,。  這個(gè)不難理解，畢竟在空間站微重力環(huán)境下,，物體幾乎不受重力影響嘛,。不過，這么簡單的實(shí)驗(yàn)為什么要拿到空間站上去做呢,？ “平拋運(yùn)動在我們生活當(dāng)中很常見,，它看似簡單，但其中蘊(yùn)含著非常豐富的科學(xué)道理,?！碧鞂m課堂地面總課堂授課老師、北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)物理教師張健說,。 張健介紹,，平拋運(yùn)動指的是在不計(jì)空氣阻力的情況下，將物體以水平初速度拋出后,，它在重力作用下的運(yùn)動,。 不妨來做這樣的思想實(shí)驗(yàn)：如果我們在高山上來做平拋實(shí)驗(yàn)，把物體拋出,，它將落向地面,；如果將物體拋出的速度變大，它將會落向更遠(yuǎn)的地方,。那么,，如果拋出的速度足夠大，它有沒有可能不落回地面,，而成為環(huán)繞地球的一顆衛(wèi)星呢,？ “這個(gè)想法最早是由牛頓提出的，所以我們也把這個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做牛頓的'高山大炮實(shí)驗(yàn)’,?！?張健介紹，利用中學(xué)物理知識就可以把這個(gè)“足夠大”的速度計(jì)算出來：大約8000米每秒,。 “這個(gè)速度稱為第一宇宙速度,，它是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是在軌運(yùn)行的所有衛(wèi)星當(dāng)中最大的環(huán)繞速度。我們的空間站運(yùn)行速度接近第一宇宙速度,?！?張健說。 飛天夢永不失重 科學(xué)夢張力無限 來源：科技日報(bào) 文中圖片均來自央視新聞視頻截圖 編輯：王宇 審核：朱麗 王小龍 終審：何屹
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