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(dui)流

在沒有重力(li)的(de)(de)情況下(xia)，表(biao)面張(zhang)力(li)成為流(liu)體(ti)物理的(de)(de)主宰。在這(zhe)(zhe)張(zhang)在空間(jian)站拍攝的(de)(de)照片中(zhong)，水(shui)好像(xiang)被一個看不(bu)見(jian)的(de)(de)勺子攪動后流(liu)出金屬圓環。這(zhe)(zhe)種(zhong)攪動效(xiao)應(ying)是用(yong)閃光燈對水(shui)不(bu)均勻(yun)加(jia)熱后形(xing)成的(de)(de)——水(shui)面的(de)(de)溫度差使表(biao)面張(zhang)力(li)失去平衡，zui終讓水(shui)發生旋轉運動。類似這(zhe)(zhe)樣由表(biao)面張(zhang)力(li)誘發的(de)(de)運動被稱之為“Marangoni對流(liu)”。這(zhe)(zhe)種(zhong)效(xiao)應(ying)在地球(qiu)上沒有這(zhe)(zhe)么明(ming)顯(xian)，但還(huan)是可以在諸如鋼(gang)水(shui)冷卻之類的(de)(de)環境(jing)下(xia)觀察到。

2、微重力火(huo)焰(yan)

微(wei)重力條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰的(de)(de)(de)形狀更圓，同時火(huo)(huo)焰溫(wen)度更低(di)。在(zai)這張對照(zhao)圖中，正常重力條(tiao)件(jian)下(xia)產(chan)生的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰（左側）和微(wei)重力環境下(xia)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰（右側）之間的(de)(de)(de)區(qu)別可謂一(yi)目了然。與在(zai)地球上不同的(de)(de)(de)是，微(wei)重力條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)低(di)密度熱氣體不會上浮(fu)。結果其它一(yi)些物理(li)過(guo)程，比如粒子從高溫(wen)區(qu)向低(di)溫(wen)區(qu)的(de)(de)(de)擴散成為主要的(de)(de)(de)流動機(ji)理(li)。關(guan)于(yu)這一(yi)現(xian)象的(de)(de)(de)研究揭示出這種現(xian)象背后隱藏的(de)(de)(de)更多的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)理(li)，對研發用于(yu)未來太空探索任(ren)務(wu)的(de)(de)(de)滅火(huo)(huo)技術大有幫助。

3、巨型晶體

太(tai)空研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)很大(da)一部(bu)分(fen)內(nei)(nei)容是研(yan)究(jiu)微(wei)重(zhong)力對人(ren)體生理的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)。研(yan)究(jiu)證明(ming)自由下落能(neng)夠影響(xiang)(xiang)宇航(hang)員對尺寸和距離的(de)(de)(de)判斷，同(tong)時還造(zao)成紅細胞和肌肉(rou)質量(liang)減少，但(dan)zui大(da)的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)是對骨骼的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)。即使在高(gao)強度(du)鍛煉計劃(hua)下，絕大(da)多數(shu)人(ren)身體一些部(bu)位(wei)（例如臀部(bu)）的(de)(de)(de)骨量(liang)在每(mei)個月的(de)(de)(de)太(tai)空飛(fei)行中平均也要(yao)減少大(da)約1.5%左(zuo)右(you)，與絕經后女(nv)性在一年(nian)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)流失(shi)量(liang)差不(bu)多。研(yan)究(jiu)人(ren)員正(zheng)設法降低這種影響(xiang)(xiang)，其中一部(bu)分(fen)內(nei)(nei)容是利用垂直的(de)(de)(de)跑步機模擬微(wei)重(zhong)力環境（見上圖）。

 

7、降低(di)人體免(mian)疫力

 

 

失(shi)重可能使人(ren)體被感染的(de)(de)(de)危險成(cheng)倍增加。太空(kong)飛行似乎(hu)能減弱免疫(yi)(yi)系統，失(shi)重可能讓某些微生(sheng)物(wu)變(bian)得比(bi)在(zai)地球(qiu)上(shang)更加致命。在(zai)2006年(nian)“亞特蘭蒂斯”號航天飛機的(de)(de)(de)一(yi)(yi)次飛行中(zhong)，鼠傷寒沙門氏菌（圖中(zhong)以(yi)紅色顯式）殺死的(de)(de)(de)老鼠數(shu)量接近(jin)地球(qiu)環境中(zhong)的(de)(de)(de)三倍。此(ci)外，微重力環境同(tong)樣會提高耐(nai)甲氧西林金黃(huang)色葡萄球(qiu)菌的(de)(de)(de)毒(du)性(xing)，這(zhe)(zhe)種(zhong)細(xi)菌是一(yi)(yi)種(zhong)對抗生(sheng)素(su)有*耐(nai)受力的(de)(de)(de)細(xi)菌，是在(zai)醫院中(zhong)引起感染的(de)(de)(de)zui常見的(de)(de)(de)細(xi)菌。目前，一(yi)(yi)家名(ming)為Astrogenetix的(de)(de)(de)公司正在(zai)研(yan)究這(zhe)(zhe)種(zhong)毒(du)性(xing)提高現象，他(ta)們希望(wang)能將相(xiang)關因素(su)孤立出來，以(yi)便研(yan)發相(xiang)應的(de)(de)(de)疫(yi)(yi)苗。

 

8、輻(fu)射對材料的影響

 

 

這個(ge)手(shou)提箱(xiang)大小的(de)試驗箱(xiang)看上(shang)(shang)(shang)(shang)去(qu)像(xiang)一(yi)(yi)個(ge)*化妝(zhuang)包，但實(shi)際上(shang)(shang)(shang)(shang)這個(ge)試驗箱(xiang)是(shi)(shi)用來測試輻射對材料(liao)的(de)影響的(de)。試驗中測試的(de)材料(liao)包括陶(tao)瓷、孢(bao)子等(deng)很多材料(liao)。*個(ge)“空(kong)間(jian)站材料(liao)試驗箱(xiang)（MISSE）”于(yu)2001年被(bei)安裝在空(kong)間(jian)站上(shang)(shang)(shang)(shang)。今年的(de)9月1日，“發(fa)現”號(hao)航(hang)天飛(fei)機(ji)上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)宇(yu)航(hang)員從空(kong)間(jian)站上(shang)(shang)(shang)(shang)拆(chai)除了第6組實(shi)驗箱(xiang)。NASA在zui近發(fa)表的(de)一(yi)(yi)份有關(guan)空(kong)間(jian)站科學的(de)報告指出，MISSE可(ke)能是(shi)(shi)迄今為止(zhi)空(kong)間(jian)站上(shang)(shang)(shang)(shang)成果zui多的(de)實(shi)驗設(she)備(bei)。

 

9、微小(xiao)衛(wei)星

 

 

空間站還以主人(ren)身份接(jie)待了一(yi)(yi)大把微(wei)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)，這(zhe)(zhe)些(xie)微(wei)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)就(jiu)是(shi)一(yi)(yi)些(xie)足球(qiu)大小(xiao)的(de)(de)(de)電子裝置(zhi)，這(zhe)(zhe)項工(gong)作是(shi)一(yi)(yi)個名為(wei)“同步位置(zhi)保持與重定向衛(wei)(wei)星(xing)（SPHERES）”項目的(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分。圖中這(zhe)(zhe)個三重奏是(shi)用來(lai)測試衛(wei)(wei)星(xing)在(zai)zui小(xiao)人(ren)工(gong)干預下進(jin)行(xing)編隊飛(fei)行(xing)的(de)(de)(de)控制(zhi)程序的(de)(de)(de)。獨立(li)的(de)(de)(de)幾(ji)個衛(wei)(wei)星(xing)相互協調起來(lai)就(jiu)能(neng)成為(wei)功能(neng)強大的(de)(de)(de)太空望遠(yuan)鏡。更(geng)好的(de)(de)(de)控制(zhi)程序能(neng)夠讓飛(fei)船自(zi)動對接(jie)，這(zhe)(zhe)種能(neng)力在(zai)需要將(jiang)各種物體在(zai)軌道上組裝起來(lai)的(de)(de)(de)時候非常有(you)用。

 

10、失重環(huan)境下(xia)展示回旋鏢

 

 

宇航員經常在微(wei)重力環(huan)境(jing)下(xia)進行(xing)各種(zhong)演(yan)示，以(yi)便(bian)與大眾(zhong)(zhong)分享太空(kong)飛行(xing)給人(ren)帶(dai)來(lai)的(de)(de)激動心情(qing)，以(yi)及(ji)展示自(zi)由(you)落體狀(zhuang)態下(xia)物體的(de)(de)性質(zhi)。2008年，宇航員土井隆雄在失重環(huan)境(jing)下(xia)拋出一(yi)個(ge)回(hui)旋(xuan)(xuan)鏢，看它能否飛回(hui)自(zi)己手中。結果回(hui)旋(xuan)(xuan)鏢飛了回(hui)來(lai)，這是因為回(hui)旋(xuan)(xuan)鏢環(huan)形(xing)的(de)(de)飛行(xing)線路是由(you)回(hui)旋(xuan)(xuan)鏢上(shang)空(kong)氣(qi)動力不(bu)平衡決定的(de)(de)，而不(bu)是重力決定的(de)(de)。2009年初，另一(yi)位(wei)宇航員若田光一(yi)按(an)照(zhao)公眾(zhong)(zhong)的(de)(de)建(jian)議完成了一(yi)系列任務，其中包括駕駛飛毯(tan)、疊(die)衣服(fu)以(yi)及(ji)滴眼藥水。