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(li)的情(qing)況下，表(biao)面(mian)(mian)張力(li)成為(wei)(wei)流體物理的主宰。在這張在空(kong)間站(zhan)拍攝的照片中，水好像(xiang)被一個看不見的勺子攪動(dong)(dong)后(hou)流出金(jin)屬圓環。這種(zhong)攪動(dong)(dong)效應是(shi)用閃光燈對水不均勻加熱后(hou)形(xing)成的——水面(mian)(mian)的溫(wen)度差使表(biao)面(mian)(mian)張力(li)失去(qu)平衡，zui終讓水發(fa)生旋轉運(yun)動(dong)(dong)。類似這樣由表(biao)面(mian)(mian)張力(li)誘發(fa)的運(yun)動(dong)(dong)被稱(cheng)之為(wei)(wei)“Marangoni對流”。這種(zhong)效應在地球上沒有這么明顯，但還是(shi)可以在諸(zhu)如鋼(gang)水冷卻之類的環境下觀察到。

2、微重力火焰

微重力(li)(li)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)火(huo)焰(yan)的(de)(de)(de)形狀(zhuang)更圓，同時火(huo)焰(yan)溫度更低。在(zai)(zai)這(zhe)張(zhang)對照圖中，正(zheng)常重力(li)(li)條(tiao)件(jian)下(xia)產生的(de)(de)(de)火(huo)焰(yan)（左側）和微重力(li)(li)環境下(xia)的(de)(de)(de)火(huo)焰(yan)（右側）之(zhi)間的(de)(de)(de)區(qu)別可謂一目了然。與在(zai)(zai)地球上不(bu)同的(de)(de)(de)是，微重力(li)(li)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)低密度熱氣體不(bu)會上浮。結果(guo)其它一些物理過程(cheng)，比如粒子(zi)從(cong)高溫區(qu)向(xiang)低溫區(qu)的(de)(de)(de)擴散成(cheng)為(wei)主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)流動機理。關于(yu)這(zhe)一現(xian)象的(de)(de)(de)研(yan)究揭示出這(zhe)種(zhong)現(xian)象背后隱藏的(de)(de)(de)更多的(de)(de)(de)物理機理，對研(yan)發用(yong)于(yu)未來(lai)太空(kong)探索任務的(de)(de)(de)滅火(huo)技術大有(you)幫助。

3、巨型(xing)晶體

太(tai)空研(yan)究的(de)(de)很大(da)一部分內(nei)容(rong)是研(yan)究微(wei)(wei)重(zhong)力(li)對(dui)人體生理的(de)(de)影(ying)響(xiang)。研(yan)究證明自由(you)下落能夠影(ying)響(xiang)宇航員對(dui)尺寸(cun)和(he)距(ju)離的(de)(de)判斷(duan)，同(tong)時還造成紅細胞和(he)肌肉(rou)質量減少，但zui大(da)的(de)(de)影(ying)響(xiang)是對(dui)骨(gu)骼(ge)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。即使在高強度(du)鍛(duan)煉計劃(hua)下，絕(jue)大(da)多數人身體一些部位（例如臀部）的(de)(de)骨(gu)量在每個月的(de)(de)太(tai)空飛行中(zhong)平均也要減少大(da)約1.5%左右(you)，與絕(jue)經后(hou)女性在一年內(nei)的(de)(de)流失(shi)量差不多。研(yan)究人員正(zheng)設法降(jiang)低這(zhe)種(zhong)影(ying)響(xiang)，其中(zhong)一部分內(nei)容(rong)是利用垂直的(de)(de)跑步機模擬微(wei)(wei)重(zhong)力(li)環(huan)境（見(jian)上圖）。

 

7、降低人體免疫力

 

 

失重(zhong)可能(neng)(neng)使人體被(bei)感染(ran)的(de)(de)(de)危(wei)險成(cheng)倍增加。太空飛(fei)(fei)行似乎(hu)能(neng)(neng)減弱免疫系統(tong)，失重(zhong)可能(neng)(neng)讓(rang)某些微生物(wu)變得比在地球上更加致命。在2006年(nian)“亞特蘭蒂(di)斯”號航(hang)天飛(fei)(fei)機的(de)(de)(de)一(yi)次(ci)飛(fei)(fei)行中，鼠(shu)(shu)傷(shang)寒沙門氏(shi)菌(jun)（圖中以紅色顯式）殺死的(de)(de)(de)老鼠(shu)(shu)數量接(jie)近地球環境(jing)中的(de)(de)(de)三(san)倍。此(ci)外，微重(zhong)力環境(jing)同(tong)樣會(hui)提高耐甲氧西(xi)林(lin)金黃色葡萄球菌(jun)的(de)(de)(de)毒性，這(zhe)種(zhong)細菌(jun)是一(yi)種(zhong)對抗生素有*耐受力的(de)(de)(de)細菌(jun)，是在醫院中引起(qi)感染(ran)的(de)(de)(de)zui常見的(de)(de)(de)細菌(jun)。目前(qian)，一(yi)家名為Astrogenetix的(de)(de)(de)公司(si)正在研(yan)究(jiu)這(zhe)種(zhong)毒性提高現象，他(ta)們(men)希望能(neng)(neng)將相關因素孤立出來，以便研(yan)發相應的(de)(de)(de)疫苗。

 

8、輻射對(dui)材料(liao)的(de)影(ying)響(xiang)

 

 

這個(ge)(ge)手提箱(xiang)大小的(de)(de)(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)箱(xiang)看上(shang)(shang)(shang)(shang)去像一個(ge)(ge)*化(hua)妝包(bao)，但實(shi)際上(shang)(shang)(shang)(shang)這個(ge)(ge)試驗(yan)(yan)箱(xiang)是用來測(ce)試輻射對材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響的(de)(de)(de)(de)(de)。試驗(yan)(yan)中(zhong)測(ce)試的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)包(bao)括陶瓷、孢子等很多材料(liao)。*個(ge)(ge)“空(kong)(kong)間(jian)站(zhan)材料(liao)試驗(yan)(yan)箱(xiang)（MISSE）”于2001年(nian)被安裝在空(kong)(kong)間(jian)站(zhan)上(shang)(shang)(shang)(shang)。今年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)9月1日，“發(fa)現”號航天飛機上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)宇(yu)航員從空(kong)(kong)間(jian)站(zhan)上(shang)(shang)(shang)(shang)拆除了(le)第6組實(shi)驗(yan)(yan)箱(xiang)。NASA在zui近發(fa)表的(de)(de)(de)(de)(de)一份(fen)有關空(kong)(kong)間(jian)站(zhan)科學的(de)(de)(de)(de)(de)報告指出(chu)，MISSE可能(neng)是迄今為止空(kong)(kong)間(jian)站(zhan)上(shang)(shang)(shang)(shang)成果zui多的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)(yan)設備。

 

9、微小(xiao)衛(wei)星

 

 

空間(jian)站還以主人身份接待了一(yi)大把微(wei)小(xiao)衛星(xing)，這(zhe)些微(wei)小(xiao)衛星(xing)就(jiu)是一(yi)些足球(qiu)大小(xiao)的(de)(de)電(dian)子裝置(zhi)，這(zhe)項工作是一(yi)個(ge)名為“同(tong)步位置(zhi)保持與重定向衛星(xing)（SPHERES）”項目(mu)的(de)(de)一(yi)部分。圖(tu)中(zhong)這(zhe)個(ge)三重奏是用(yong)(yong)來測試(shi)衛星(xing)在zui小(xiao)人工干預下進行(xing)編(bian)隊飛行(xing)的(de)(de)控(kong)制(zhi)程序的(de)(de)。獨立的(de)(de)幾(ji)個(ge)衛星(xing)相互協調(diao)起(qi)來就(jiu)能成為功(gong)能強(qiang)大的(de)(de)太空望(wang)遠鏡。更好的(de)(de)控(kong)制(zhi)程序能夠讓飛船自動對接，這(zhe)種(zhong)能力在需(xu)要將各種(zhong)物體在軌道上組裝起(qi)來的(de)(de)時候非常有用(yong)(yong)。

 

10、失(shi)重環(huan)境下展示回(hui)旋鏢

 

 

宇(yu)航員(yuan)(yuan)經常在(zai)微重力環境下進行(xing)各(ge)種(zhong)演示，以(yi)便與(yu)大眾(zhong)分享太空飛(fei)行(xing)給人帶來(lai)的激動心(xin)情，以(yi)及(ji)展示自(zi)由落體狀態下物體的性質。2008年(nian)，宇(yu)航員(yuan)(yuan)土(tu)井隆雄在(zai)失重環境下拋(pao)出一個回旋(xuan)鏢(biao)，看(kan)它能否飛(fei)回自(zi)己手中。結果回旋(xuan)鏢(biao)飛(fei)了(le)回來(lai)，這是(shi)(shi)因為回旋(xuan)鏢(biao)環形的飛(fei)行(xing)線路是(shi)(shi)由回旋(xuan)鏢(biao)上空氣(qi)動力不平衡(heng)決定的，而不是(shi)(shi)重力決定的。2009年(nian)初，另一位宇(yu)航員(yuan)(yuan)若田光(guang)一按照公眾(zhong)的建議完成(cheng)了(le)一系列(lie)任務(wu)，其(qi)中包括駕駛飛(fei)毯、疊衣服以(yi)及(ji)滴(di)眼藥水。