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(zai)沒(mei)有(you)重力的(de)情(qing)況下，表面(mian)張力成(cheng)為(wei)流(liu)體物理的(de)主宰。在(zai)這(zhe)張在(zai)空(kong)間站(zhan)拍攝(she)的(de)照片中(zhong)，水(shui)好像(xiang)被一個看不見的(de)勺子攪(jiao)(jiao)動(dong)后(hou)流(liu)出金屬圓環。這(zhe)種(zhong)攪(jiao)(jiao)動(dong)效(xiao)應(ying)是(shi)用(yong)閃光燈對水(shui)不均勻加熱(re)后(hou)形(xing)成(cheng)的(de)——水(shui)面(mian)的(de)溫度差使表面(mian)張力失去平衡(heng)，zui終讓水(shui)發生(sheng)旋轉運動(dong)。類似這(zhe)樣(yang)由表面(mian)張力誘發的(de)運動(dong)被稱之為(wei)“Marangoni對流(liu)”。這(zhe)種(zhong)效(xiao)應(ying)在(zai)地(di)球上(shang)沒(mei)有(you)這(zhe)么明(ming)顯，但還(huan)是(shi)可以在(zai)諸如鋼水(shui)冷卻之類的(de)環境(jing)下觀(guan)察到(dao)。

2、微(wei)重力火焰

微(wei)(wei)重(zhong)力條(tiao)件下(xia)的(de)(de)(de)火(huo)焰(yan)的(de)(de)(de)形狀更圓，同時火(huo)焰(yan)溫(wen)度更低。在(zai)這張對(dui)照圖中，正常重(zhong)力條(tiao)件下(xia)產生的(de)(de)(de)火(huo)焰(yan)（左側(ce)(ce)）和微(wei)(wei)重(zhong)力環境下(xia)的(de)(de)(de)火(huo)焰(yan)（右側(ce)(ce)）之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)區(qu)別(bie)可謂一目了然。與在(zai)地(di)球上不(bu)同的(de)(de)(de)是，微(wei)(wei)重(zhong)力條(tiao)件下(xia)的(de)(de)(de)低密度熱氣體不(bu)會(hui)上浮。結果其它一些物理過程，比如粒子從高(gao)溫(wen)區(qu)向低溫(wen)區(qu)的(de)(de)(de)擴散成為主要的(de)(de)(de)流動機(ji)理。關于這一現象(xiang)的(de)(de)(de)研(yan)究揭示出這種現象(xiang)背后(hou)隱藏的(de)(de)(de)更多的(de)(de)(de)物理機(ji)理，對(dui)研(yan)發用于未(wei)來太空探索任(ren)務的(de)(de)(de)滅火(huo)技術大有幫(bang)助(zhu)。

3、巨型晶(jing)體

太空研(yan)究(jiu)的(de)很大(da)一部(bu)分內(nei)容是(shi)研(yan)究(jiu)微重力對人體生理的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。研(yan)究(jiu)證(zheng)明自(zi)由下落能(neng)夠影(ying)(ying)響(xiang)宇航(hang)員對尺寸和距離(li)的(de)判(pan)斷，同時還(huan)造(zao)成紅細胞和肌(ji)肉(rou)質量(liang)減少，但zui大(da)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)是(shi)對骨(gu)骼的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。即使(shi)在(zai)高強度鍛煉計劃(hua)下，絕大(da)多(duo)數人身體一些部(bu)位（例(li)如臀部(bu)）的(de)骨(gu)量(liang)在(zai)每個月的(de)太空飛(fei)行中平均(jun)也要減少大(da)約1.5%左右，與絕經(jing)后(hou)女性(xing)在(zai)一年內(nei)的(de)流失量(liang)差不多(duo)。研(yan)究(jiu)人員正設法(fa)降低這(zhe)種影(ying)(ying)響(xiang)，其中一部(bu)分內(nei)容是(shi)利用垂直的(de)跑(pao)步機模擬微重力環(huan)境（見上(shang)圖）。

 

7、降(jiang)低(di)人體免疫力(li)

 

 

失(shi)(shi)重可能使人體被感染的(de)(de)危險(xian)成倍(bei)(bei)增加(jia)。太空飛行(xing)似乎能減(jian)弱免(mian)疫系統，失(shi)(shi)重可能讓某些(xie)微(wei)生物變得比在(zai)地(di)球(qiu)上更加(jia)致命(ming)。在(zai)2006年“亞(ya)特(te)蘭蒂(di)斯”號航天飛機的(de)(de)一次飛行(xing)中(zhong)(zhong)，鼠傷寒沙門氏菌(jun)（圖中(zhong)(zhong)以紅(hong)色顯式）殺死的(de)(de)老鼠數量接近(jin)地(di)球(qiu)環(huan)境中(zhong)(zhong)的(de)(de)三倍(bei)(bei)。此(ci)外，微(wei)重力環(huan)境同(tong)樣會(hui)提高耐(nai)甲氧西林金黃色葡萄球(qiu)菌(jun)的(de)(de)毒性，這種細菌(jun)是一種對抗(kang)生素有*耐(nai)受力的(de)(de)細菌(jun)，是在(zai)醫院中(zhong)(zhong)引起感染的(de)(de)zui常(chang)見(jian)的(de)(de)細菌(jun)。目前，一家名為Astrogenetix的(de)(de)公司正在(zai)研(yan)究這種毒性提高現象(xiang)，他(ta)們希(xi)望能將相(xiang)關(guan)因素孤(gu)立(li)出來(lai)，以便研(yan)發(fa)相(xiang)應(ying)的(de)(de)疫苗。

 

8、輻射對材料的影響

 

 

這個手(shou)提箱(xiang)(xiang)大小的(de)(de)試(shi)(shi)驗箱(xiang)(xiang)看上(shang)(shang)去像一(yi)個*化妝(zhuang)包，但實際上(shang)(shang)這個試(shi)(shi)驗箱(xiang)(xiang)是(shi)用來測試(shi)(shi)輻(fu)射(she)對材料(liao)的(de)(de)影響的(de)(de)。試(shi)(shi)驗中(zhong)測試(shi)(shi)的(de)(de)材料(liao)包括陶瓷、孢(bao)子等(deng)很多材料(liao)。*個“空間(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)材料(liao)試(shi)(shi)驗箱(xiang)(xiang)（MISSE）”于2001年(nian)被安裝在空間(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)。今年(nian)的(de)(de)9月1日，“發現”號航(hang)天飛(fei)機上(shang)(shang)的(de)(de)宇航(hang)員從空間(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)拆除了第6組實驗箱(xiang)(xiang)。NASA在zui近發表(biao)的(de)(de)一(yi)份有(you)關空間(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)科(ke)學的(de)(de)報告指(zhi)出，MISSE可(ke)能(neng)是(shi)迄今為止空間(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)上(shang)(shang)成果zui多的(de)(de)實驗設備(bei)。

 

9、微小(xiao)衛星

 

 

空間站還以主(zhu)人(ren)身份(fen)接待(dai)了一(yi)大把微小衛(wei)星(xing)，這(zhe)(zhe)些(xie)微小衛(wei)星(xing)就(jiu)是(shi)(shi)一(yi)些(xie)足球大小的電子裝置，這(zhe)(zhe)項工作是(shi)(shi)一(yi)個(ge)名為“同步(bu)位置保持與重(zhong)定向衛(wei)星(xing)（SPHERES）”項目的一(yi)部分(fen)。圖中這(zhe)(zhe)個(ge)三重(zhong)奏是(shi)(shi)用來測試(shi)衛(wei)星(xing)在(zai)zui小人(ren)工干預下(xia)進行編隊飛行的控制程序(xu)的。獨立的幾個(ge)衛(wei)星(xing)相互協調起(qi)來就(jiu)能(neng)成為功(gong)能(neng)強大的太空望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。更好的控制程序(xu)能(neng)夠讓飛船(chuan)自動對接，這(zhe)(zhe)種(zhong)能(neng)力在(zai)需要將各種(zhong)物體(ti)在(zai)軌道上組裝起(qi)來的時候非常有用。

 

10、失重環(huan)境(jing)下(xia)展示回旋鏢

 

 

宇航員經(jing)常在微(wei)重力環境(jing)下進行(xing)各種演示(shi)(shi)，以便與大眾分享太(tai)空(kong)飛(fei)行(xing)給人帶來(lai)的(de)(de)激動心情，以及展示(shi)(shi)自由(you)落體(ti)狀(zhuang)態下物體(ti)的(de)(de)性質(zhi)。2008年，宇航員土井(jing)隆雄在失重環境(jing)下拋出一個回(hui)(hui)旋(xuan)(xuan)鏢(biao)，看它(ta)能(neng)否飛(fei)回(hui)(hui)自己手中。結果回(hui)(hui)旋(xuan)(xuan)鏢(biao)飛(fei)了回(hui)(hui)來(lai)，這是因(yin)為(wei)回(hui)(hui)旋(xuan)(xuan)鏢(biao)環形的(de)(de)飛(fei)行(xing)線路是由(you)回(hui)(hui)旋(xuan)(xuan)鏢(biao)上空(kong)氣動力不(bu)(bu)平衡決定(ding)的(de)(de)，而(er)不(bu)(bu)是重力決定(ding)的(de)(de)。2009年初，另一位(wei)宇航員若田光(guang)一按照公眾的(de)(de)建議完成(cheng)了一系列任務，其中包括駕駛飛(fei)毯、疊衣服以及滴眼藥水。