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  • 1 # 螞蟻科學

    為了適應外太空的環境,宇航員們需要做一些微重力情況下操控機器、日常生活的訓練。

    以下是一些模擬微重力環境的方法:

    1.自由落體模擬

    簡單來說,要不就是建個塔,要不就是挖地洞,讓自由下落體的時間儘可能長。

    落塔法或是落管法就是在微重力塔中執行自由落體運動,物體在作自由落體運動時可以獲得很好的微重力狀態。

    NASA的落塔(位於美國俄亥俄州克利夫蘭路易斯區John H. Glenn研究實驗室)

    這個143米深的地下真空室,能幫助NASA的科學家們再現失重狀態。他們將一輛重達907公斤重的汽車丟下之後,能讓它進行歷時5.18秒的垂直俯衝,讓它進入自由落體狀態。

    Fallturm Bremen是德國布萊梅大學應用空間技術和微重力中心(ZARM)的一座落塔,高146米。其可模擬9s的空間站微重力現象。

    日本的JAMIC微重力落塔,該塔是建在一個高710m的煤礦豎井中,其自由落體高度為490m,是世界上第一個擁有10s實驗時間的微重力塔,目前已經完成了空間機器人的捕獲目標實驗。

    國家微重力實驗室(位於中國北京)

    中國科學院微重力重點實驗室的這座巨塔是中國的微重力研究中心。它也能進行全尺寸太空硬體測試,也是中國載人航天專案必須進行的環節。

    2.拋物飛行模擬

    飛機失重拋物線飛行分為如下4個階段:首先飛機平飛,然後加速上行,接著躍升拉起至高點後進入拋物線軌跡進行失重狀態飛行,接著俯衝拉起進入平飛後結束。

    失重飛機能夠創造相對長時延的失重環境,失重時間可達20~30s作用

    (航天員在KC-135A失重飛機中進行訓練)3.水懸浮

    水浮模擬法就是利用水的浮力來抵消空間飛行器重力,透過調整裝置來調整漂浮器的浮力,使得試驗目標所受向上的水浮力與向下的重力平衡,進而產生隨機平衡漂浮狀態的一種微重力模擬方法。

    (圖為NASA進行水浮試驗)

    4.氣懸浮

    氣懸浮法就是利用氣體來抵消重力實現微重力的方法。

    (NASA編隊飛行器模擬試驗系統)

    失重是件有趣的事情!!!

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