空间站的作用和意义 空间站作用是什么

本文主要是给大家详细介绍关于“空间站的作用和意义”的核心内容以及“空间站作用是什么”的相关知识,希望对您有所帮助,请往下看 。
来源:北京日报
在太空,空间站都能做什么
【空间站的作用和意义 空间站作用是什么】庞之浩
我国空间站建造已于今年拉开帷幕,定于2022年在轨建造完毕,实现中国载人航天工程三步走发展战略第三步的任务目标 。
开展长期有人照料的大规模空间应用是建造空间站的最终目的 。 那么,位于太空的空间站究竟能做些什么?今天我们约请全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩和读者聊一聊 。
1 剥去重力掩盖的新颖物理世界
很多人都看过2013年我国女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器内做的5个物理小实验,感到很震撼、很神奇,因为这些看似平常的小实验在地面重力环境下很难做出来 。 在地面无法创造出长期的微重力环境,在空间站上则有得天独厚的条件,而且很多物质在微重力环境中都有与众不同的独特现象 。
例如,在空间站里水不再往低处流,甚至可以用竹篮打水;液体中密度不同的成分不会发生沉淀和对流;水和蜡烛燃烧都会呈球状,等等 。
在空间站微重力环境下,地面重力效应所掩盖的一些次级效应凸显,从而导致流体形态和物理(化学)过程等发生显著变化,影响或改变流动和燃烧机制,也影响到相关的材料(包括生物材料)加工及制备过程 。 微重力还会对一些基础物理的实验条件产生重要影响,能够以更高的指标和精度开展实验,对重要的基础物理理论进行验证 。 此外,由于各种生物包括人类的生存和进化一直是在重力环境下实现的,所以微重力环境对生物体及其各层次的影响也会十分显著 。 因此,微重力环境是开展相关科学研究独特而宝贵的资源 。
在空间站内,微重力引起的流体扩散过程成为主要因素;流体中浮力基本消失,液体的约束力来自于表面张力,润湿现象(液体在另一种物体表面的扩散现象)和毛细现象加剧,因此,发展空间站的国家都积极开展微重力物理、微重力生物学和微重力生命科学等领域的研究,同时还进行有关生产制造和加工工艺实验,大力开展微重力应用和实验研究 。
研究空间燃烧科学,能增进对燃烧基本原理受重力影响的了解,从而增进对在地面上燃烧的认识,这有助于提高燃烧效率,解决污染、大气变化、全球变暖、火灾等问题 。 由于人类社会主要依靠燃烧获得能源,提高燃烧效率对社会的影响是巨大的,石油的燃烧效率每提高1%,全世界每年就可以节省几亿桶石油 。
2 研究生物和航天医学的圣地
不少国家都在空间站上开展了生物工程方面的实验,这是因为在地面由于重力的作用,在蛋白质溶液中,密度小的会上浮,密度大的会下沉,从而形成对流 。 这种对流在蛋白质结晶过程中产生漩涡,改变了蛋白质分子结晶的方位,造成晶格杂乱,无法获得足够高品质和足够大的蛋白质结晶 。 但在空间站微重力环境下,由于没有沉淀和对流的影响,所以能够生产出足够大的高品质蛋白质晶体,为深入研究蛋白质结构及其功能创造了良好的条件 。
空间站上的航天员常把自己作为研究对象,开展航天医学研究,以揭示太空环境对重要生命现象及生命过程的作用与影响,从而增进对生命起源、生命现象和本质以及生命活动基本规律的认识,为发展地基生物技术提供理论依据,并为改善人长期在太空生活质量提供依据 。
俄罗斯医学生物问题研究所副所长波利亚科夫博士在“和平号”空间站上创造了连续逗留438天的世界纪录,目的就是要研究长期在太空生活和工作对人的生理和心理有哪些影响,以便为今后载人登火星做准备 。 美国还用一对双胞胎兄弟分别在国际空间站上和地面进行了为期一年的对比实验,以研究他们的差异 。


特别声明:本站内容均来自网友提供或互联网,仅供参考,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。