新华社北京3月23日电 题：专家解读“天宫讲堂”第二课：太空试验背面的微妙

　　新华社记者李国利、黄一宸

　　3月23日下午，我国空间站“天宫讲堂”再度开课，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富演示了太空“冰雪”试验、液桥演示试验、水油别离试验、太空抛物试验等。

　　为什么要做这些科学试验？背面蕴含着哪些科学微妙？与人类探究众多国际又有什么相关？新华社记者采访多位专家逐个解读。

　　试验一：温热的“冰球”

　　【现象回忆】这一幕似乎发生在“魔法国际”：通明的液球飘在半空中，王亚平用一根小棍点在液球上，球体瞬间开端“结冰”，几秒钟就变成通体洁白的“冰球”。王亚平说，这枚“冰球”摸上去是温热的。

　　【专家解读】“太空‘冰雪’试验实际上是过饱和乙酸钠溶液形核、结晶的进程，进程当中会开释热量。”我国科学院空间使用工程与技能中心研讨员张璐介绍，过饱和溶液结晶一般需求外界“扰动”，而这个试验的“玄机”就在于小棍上沾有晶体粉末，为过饱和乙酸钠溶液供给了凝结核，从而分出三水合乙酸钠晶体。

　　【延伸阅览】在地上上进行结晶试验时，晶体的姿势或许因容器形状不同有很大差异。而在微重力环境中，晶体并不受容器的约束，可以悬浮在半空“自在成长”，这与我国空间站里的无容器资料试验柜相照应。无容器资料试验柜现在主要有两个用处：一是完成资料在无容器状况下从熔融到冷却凝结的进程，供科研人员搜集物性参数进行研讨；二是用于特别资料在轨成长，缩短新资料从试验室走向流水线、走进群众视界的时间。

　　试验二：“拉不断”的液桥

　　【现象回忆】叶光富将水分别挤在两块液桥板上，水球状似倒扣着的碗。液桥板合拢，两个水球“碗底”挨“碗底”；液桥板分隔，一座中心细、两端粗的“桥”将两块板相连；王亚平再将液桥板拉远，液桥变得更细、更长，依然没有断开。

　　【专家解读】张璐介绍，微重力环境与液体表面张力是液桥得以成形的主要原因。日常日子中的液桥不易被发觉，比方洗手时两个指尖偶尔构成几毫米液柱，再拉远一点就会受重力效果崩塌。而在空间站里，航天员轻松演示出比地上大数百倍的液桥，这在地上上是不或许看到的现象。

　　【延伸阅览】液体表面张力是“天宫讲堂”中的高频词，天宫一号太空授课、我国空间站初次太空授课做过的水膜、水球试验都阐释了这一原理。我国科学院力学研讨所研讨员康琦介绍，空间站可以最大极限脱节地上重力影响，为包含液桥试验在内的流体力学研讨发明了杰出的条件。2016年9月15日，天宫二号空间试验室带着液桥热毛细对流试验项目升空。

　　试验三：“分不开”的水和油

　　【现象回忆】王亚平用力摇晃一个装有水和油的瓶子，让水油充沛混合，瓶中一片黄色。时间一分一秒曩昔，瓶中没有发生任何改变，油滴依然均匀分布在水中。叶光富前来助力，抓着系在瓶上的细绳甩动瓶子。数圈后，水油显着别离，油在上层，水在基层。

　　【专家解读】“咱们都知道地上上油比水轻，平常喝汤的时分看到油花都习以为常。”我国科学院物理研讨所研讨员梁文杰说，然而在空间站中，状况却大不一样，水和油之所以“藕断丝连”、长时间坚持混合态，是因为在微重力环境下密度分层消失了，也便是浮力消失了。

　　“水油在天上成功别离的原因是，瓶子高速旋转时相似离心机，可以理解为离心效果使得浮力从头呈现了。”张璐说。

　　【延伸阅览】科研人员可以凭借微重力环境特性展开研讨，例如使用密度分层消失，在微重力环境下向熔融合金中注入气体，可以得到航空航天、动力和环保范畴的重要资料——泡沫金属。

　　与之相关的是，高微重力科学试验柜可以供给高微重力环境，其内部微重力水平是空间站舱内百倍到千倍，更挨近实在国际空间；外部规划气浮、磁浮两级悬浮，减轻了空间站姿势和轨迹操控机动发生的加速度、各类仪器工作发生的力矩和轰动、航天员活动带来的质心改变和冲击、太阳风和淡薄大气的扰动等搅扰要素影响，可以支撑更为精细的科学试验。

　　试验四：翻跟头的“冰墩墩”

　　【现象回忆】北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”压轴上台，迎来太空之旅的“高光时间”。王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件，一贯憨态可掬的“墩墩”姿势分外轻盈，连续几个“空翻”画出了一条美丽的直线，稳稳站在了叶光富手中。

　　【专家解读】太空抛物试验展现了牛顿第一定律所描绘的现象。在空间站中，“冰墩墩”摆件被抛出后几乎不受外力影响，坚持近似匀速直线运动。“天宫讲堂”地上主讲堂授课教师、北京师范大学第二隶属中学物理教师张健介绍，地球人眼中物体运动的抱负状况，现在得以在太空中一探终究。

　　【延伸阅览】咱们为什么要展开在轨科学试验？张璐介绍，现在正在进行的试验项目，一是要提醒微重力环境下的特别现象，归于从科学视点知道国际；二是经过在轨试验助力地上科学研讨，改善工艺水平；三是舱外有高真空环境、辐照、亚磁场等，这些特别环境要素对生物体、资料、元器件等影响也是咱们要研讨的内容；四是进一步探究未知范畴，包含暗物质勘探、行星来源探究等。问天、梦天试验舱发射升空后，还会有一大批前沿科学试验连续在我国空间站展开。 【修改:孙静波】