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神九太空实验解密:太空称重困难重重

  神舟九号载人飞船昨日已经顺利完成了手控交会对接任务,全国观众都感到欢欣鼓舞。其实,除了手控交会对接任务外,3名航天员还需要在上面进行15项实验。大家对这些太空实验都十分感兴趣,但同时又觉得有心无力,它们离地球那么远,太高深难懂了。其实,这些实验并不像我们想象的那样遥不可及,今天《发现》周刊就请专家来帮您解读部分实验。

  航天员在轨质量测量实验

  案例:在太空失重环境下,怎么测出飘浮人的体重

  大家都知道,在太空失重环境下,所有东西都轻飘飘的。如何测质量成为航天科研长期面临的难题之一,此次在天宫一号与神舟九号载人交会对接任务中,就将利用失重环境下人体质量测量仪,来测量体重。

  究竟失重是怎样的感受呢?专家给记者举了个例子,当我们在地面上站着不动时,地面会给我们一个支撑力,这个支撑力和我们自身的重量相等,此时你处于平衡的状态。而当我们坐高速电梯时,当电梯上行,你感觉身体比平时要重,这时你就处在超重状态,也就是地面给予的力量大于你自身身体的重量。而当电梯下降时,你会觉得自己有点飘,感觉地板没有支撑力了,这时你就处在失重状态。在游乐场坐“海盗船”时,当你从最高点往下坠落时,也会有这种失重体验。

  专家告诉记者,“航天员永远不会"沉底",对他来说头朝上朝下没有区别。而且在太空中,特别省力。平时你做双手抬起与肩平行的动作,虽然不知道具体用了多少力,但你心里有数,知道大概用多少力就能完成这个动作。但是到了太空中,按照平时的习惯,使用差不多的力,总是发现手超过了预定的位置,因为太空中无阻力,同样的动作,在太空中只要一点点力就能完成。”

  “因此,很多人凭字面意思理解,觉得太空中没有阻力了,那不是应该畅通无阻了,做事情很轻而易举。比如,在太空中我们是不是轻轻松松就能举起一个铁球?但实际上,因为人和铁球都处于飘浮状态,无所谓举起。并且力的作用是相互的,当你对重物施力时,重物同时会给你一个相反的作用力。所以航天员在天空中用锤子钉钉子时,钉子的反作用力会将他弹开;用力拧紧螺丝帽时,螺丝帽的反作用力会推着他往相反的方向拧。此时,你必须先固定好自己,才能施力,但是在哪寻找支点就是个问题,所以很多实验在想象中觉得很简单,实际操作起来却很困难。我们很难模拟出真实的太空环境,所以一切还得接受实践的检验。”
  本文章转自《发现》周刊