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人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机进入轨道后,其中的人和物将处于失重状态。人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后,可以认为是绕地球做圆周运动,做圆周运动的物体,速度的方向是时刻改变的,因而具有加速度,它的大小等于卫星所在高度处重力加速度的大小。这跟在以重力加速度下降的升降机中发生的情况类似,航天器中的人和物都处于完全失重状态。
那么,在完全失重的条件下,会发生什么呢?如果地球上一旦重力消失,那么所发生的一切,就像在宇宙飞船中那样,物体将飘在空中,液滴绝对呈球形,气泡在液体中将不上浮。我们知道,在宇宙飞船中,宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服,而走路则务必小心,稍有不慎,将会“上不着天,下不着地”。食物要做成块状或牙膏似的糊状,以免食物的碎渣“漂浮”在空中进入宇航员的眼睛、鼻孔……
失重状态下所发生的事情,听起来是那么的有趣。但是,在科学家眼里,可不仅仅是好玩。他们所想的。是看看人类能够利用失重的条件做些什么。
在失重条件下,熔化了的金属的液滴,形状绝对呈球形,冷却后可以成为理想的滚珠。而在地面上,用现代技术制成的滚珠,并不绝对呈球形,这是造成轴承磨损的重要原因之一。
玻璃纤维(一种很细的玻璃丝,直径为几十微米)是现代光纤通信的主要部件。在地面上,不可能制造很长的玻璃纤维,因为没等到液态的玻璃丝凝固,南于它受到重力,将被拉成小段,而在太空的轨道上,则可以制造出几百米长的玻璃纤维。
在太空的轨道上,可以制成一种新的泡沫材料即泡沫金属。在失重条件下,在液态的金属中通以气体,气泡将不“上浮”,也不“下沉”,均匀地分布在液态金属中,凝固后就成为泡沫金属,这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢,用它做机翼,又轻又结实。
同样的道理,在失重条件下,混合物可以均匀地混合,由此可以制成地面上不能得到的特种合金。
电子工业、化学工业、核工业等部门,对高纯度材料的需要不断增加,其纯度要求为“6个9”至“8个9”,即99.9999%~99.999999%。在地面上,冶炼金属需在容器内进行,总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中。而在太空中的“悬浮冶炼”。是在失重条件下进行的,不需要用容器,消除了容器对材料的污染,可获得纯度极高的产品。
在电子技术中所用的晶体。在地面上生产时,由于受重力影响,晶体的大小受到限制,而且要受到容器的污染:而在失重条件下,晶体的生产是均匀的,生产出来的晶体也要大得多。在不久的将来,如能在太空建立起工厂,生产出砷化镓的纯晶体,它要比现有的硅晶体优越得多,将会引起电子技术的重大突破。
在太空失重的条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产品。而现在,建立空间工厂,已经不再是幻想,科学家们要在太空中做各种实验。
那么,在完全失重的条件下,会发生什么呢?如果地球上一旦重力消失,那么所发生的一切,就像在宇宙飞船中那样,物体将飘在空中,液滴绝对呈球形,气泡在液体中将不上浮。我们知道,在宇宙飞船中,宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服,而走路则务必小心,稍有不慎,将会“上不着天,下不着地”。食物要做成块状或牙膏似的糊状,以免食物的碎渣“漂浮”在空中进入宇航员的眼睛、鼻孔……
失重状态下所发生的事情,听起来是那么的有趣。但是,在科学家眼里,可不仅仅是好玩。他们所想的。是看看人类能够利用失重的条件做些什么。
在失重条件下,熔化了的金属的液滴,形状绝对呈球形,冷却后可以成为理想的滚珠。而在地面上,用现代技术制成的滚珠,并不绝对呈球形,这是造成轴承磨损的重要原因之一。
玻璃纤维(一种很细的玻璃丝,直径为几十微米)是现代光纤通信的主要部件。在地面上,不可能制造很长的玻璃纤维,因为没等到液态的玻璃丝凝固,南于它受到重力,将被拉成小段,而在太空的轨道上,则可以制造出几百米长的玻璃纤维。
在太空的轨道上,可以制成一种新的泡沫材料即泡沫金属。在失重条件下,在液态的金属中通以气体,气泡将不“上浮”,也不“下沉”,均匀地分布在液态金属中,凝固后就成为泡沫金属,这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢,用它做机翼,又轻又结实。
同样的道理,在失重条件下,混合物可以均匀地混合,由此可以制成地面上不能得到的特种合金。
电子工业、化学工业、核工业等部门,对高纯度材料的需要不断增加,其纯度要求为“6个9”至“8个9”,即99.9999%~99.999999%。在地面上,冶炼金属需在容器内进行,总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中。而在太空中的“悬浮冶炼”。是在失重条件下进行的,不需要用容器,消除了容器对材料的污染,可获得纯度极高的产品。
在电子技术中所用的晶体。在地面上生产时,由于受重力影响,晶体的大小受到限制,而且要受到容器的污染:而在失重条件下,晶体的生产是均匀的,生产出来的晶体也要大得多。在不久的将来,如能在太空建立起工厂,生产出砷化镓的纯晶体,它要比现有的硅晶体优越得多,将会引起电子技术的重大突破。
在太空失重的条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产品。而现在,建立空间工厂,已经不再是幻想,科学家们要在太空中做各种实验。