微重力环境是十分奇特和珍稀的实验条件。目前仅在太空中存在常年微重力环境。为了以更经济、便捷的方法获得这样的微重力实验条件，科学家们付出了努力。不久前，一款借助电磁发射实现微重力的实验装置在我国进行了测试。第一系列微重力实验近来开始。该装置是中国科大学空间应用中心研发建造的4秒电磁弹射微重力实验装置。这也是欧洲第一个实验电磁发射和微重力装置。
通过模拟微重力，电磁发射将“空间”带到地面
它是哪些样的装置，它是怎样实现地面微重力环境的？快跟记者一起去瞧瞧吧。
4秒微重力电磁弹射实验高度为44.5米，约11层楼高。在建筑外形上，这种紫色曲线实际上是重力加速度变化的示意曲线。
整个实验装置的内部可以看作是一个钢架结构，很像一个小型扶梯。整个实验装置没有采用点焊。所有联接均由40,000多个螺丝精确点焊在一起。
中科院空间应用中心中级工程师张鑫：用螺丝联接的用处是，一是安装时精度可调，二是后期若果出现二次变型，可以订制一倍。这样就能永远保证我们安装的确切性。在可调范围内。钢结构重量达到300多吨，装置整体高度44.5米。目前它仅固定在地面上方一层，没有任何纵向接触或固定在空中。这些结构目前在国外是独一无二的。而且在整个40米的宽度范围内，误差不超过一毫米。
在这个“大扶梯”的中央、“电梯轿厢”的位置，这个可以上下联通的圆锥形装置，就是整个实验装置的实验舱。半径1.2米，高2米，重500公斤。这个实验舱是怎样使用的呢？上面装有一些实验样本，之后实验舱以每秒20米的速率向下抛起，之后实验舱又落回出来。据悉，它还可以为内部的实验样品提供4秒的显微爆光。重力环境。弹射过程采用电磁弹射技术。
中科院空间应用中心电磁技术研究室书记张建全：军舰电磁弹射技术是为了水平方向弹射30多吨重的客机。我们的电磁发射实际上是在垂直方向上加速一个实验舱，将实验舱加速到每秒20米。自由上抛和自由落体两段宽度各为20米。向下抛掷持续2秒，下落持续2秒。秒，这就是4秒微重力的形成方法。
中科院空间应用中心工程师郭瑞成：第一点是爆发力强物理实验设备，第二点是红色节能。之所以形成所谓的爆发力，是由于这个装置在工作时必须在1秒内顿时释放出一千瓦时的能量。这是哪些概念呢？这意味着8.5公斤的水可以在一秒钟内从0摄氏度加热到100摄氏度。在节能方面，因为该装置在回退过程中具有较大的势能，我们还可以通过转换器将其回收到储能装置中。这样就达到了节能的目的。
喷雾冷却实验微重力下会发生哪些？
4秒的时间过得很快。但这些四秒微重力环境早已在科学研究中发挥了作用。研究人员近来借助这些电磁弹射、微重力实验装置进行了第一个系列科学实验，其中包括“微重力喷雾冷却实验”。
本实验致力解决航天器内超高功率、超高热流密度元件常年稳定运行的冷却和湿度控制问题。通过这个实验我们将听到这个实验装置“大升力”是怎样工作的。实验舱弹射后4秒微重力下的实验舱内发生了哪些？
我们为何要在地面上做这个微重力实验？
中国科大学热学研究所副研究员赵晓：微重力条件下的喷雾冷却，惯性力、表面张力和重力流动时对液膜的影响完全不同。我们的主要任务是研究这种类型的规律，以及它们背后的数学过程机制。
哪些样的实验须要如此高的微重力？
中国科大学空间应用中心副院长张金华：非常是一些高精度的设备，例如我们的一些冷原子，包括量子，这种比较先进的化学实验就会须要这些程度的绝对微重力。。
实验的结果是哪些？
中国科大学热学研究所副研究员赵晓：昨天的实验结果十分好。可以清楚地听到，冷却介质在喷雾冷却和表面流动过程中的演化过程十分显著。它从中心流向两旁。在流动过程中，热量在蒸发过程中被带走。可以看见，好多液膜产生了鼓足的状态，说明此时表面张力起到了限制和主导作用，使其难以发展成球状。可以说，取得了一些新现象、一些新成果。
获取微重力的传统方式：落塔和抛物面
在发射电磁弹射微重力装置之前，假若不想步入太空实现地面微重力，研究人员常常会通过落下塔或抛物线飞行器来获取微重力环境。另一种方式是搭乘抛物面客机物理实验设备，亦称为失重客机。一些中国宇航员曾搭乘失重客机出国飞行。客机爬升到一定高度后，底盘基本关掉，客机借助惯性维持一段时间的上升状态。抵达底部后，他加速增长，以抛物线形状飞出。在抛物线顶点前后，客机处于失重状态，因而客机上的旅客处于微重力环境中。
专家们所说的3g、5g、10以上的过载，实际上等于无论是实验样品落地还是车辆碰撞实验，最后一次撞击的冲击力都等于3.5或则十其中的一些。自身重量与压迫力碰撞。通常来说，宇航员在训练时必须承受最大8克的超员。但目前的微重力电磁发射实验装置在实验过程中最大过载不超过5g，但是在运行成本方面也具有优势。
中科院空间应用中心电磁技术研究室书记张建全：传统的落塔每晚可以进行一到两个实验，而我们的落塔每晚可以进行几十个实验。另一个诱因是我们的营运成本十分低。它只使用电力。与失重客机一样，微重力维持时间会更长，大概20秒。但是，我们的失重客机和常规负载的成本可能高达200,000至300,000澳元。
同时，微重力电磁弹射实验装置还可以通过精确控制模拟地球和火星的重力来进行相关科学实验。
中科院空间应用中心副研究员张金华：当它步入自由阶段时，我会继续对它施加精确的力。它可以是1/6克。假如去火星，重量可能是1/3克。通过我们的电磁力，你可以给它一个精确的推力，让它感遭到电荷，如同在外星球上一样。
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专家表示，微重力电磁弹射实验装置还可以模拟地球和火星的重力环境。这个实验装置可以为我们未来的探月、探火等进行更多的科学实验。这么，实验装置中使用的电磁发射究竟是一种哪些样的技术呢？基本上，弹射的目的是以某种形式赋于物体初始速率并将其丢弃。我们生活中常见的弹射方法有什么？让我们通过一些小实验来了解一下吧↓↓↓
计划建造20秒微重力实验电磁发射装置
目前，4秒电磁弹射微重力实验装置已开始第一批系列实验，并计划建设更大的20秒微重力实验装置，其能力将进一步扩充和增强。
中国科大学空间应用中心电磁技术研究室书记张建全：我们如今正在建设才能实现20秒微重力时间的小型科技基础设施。通过挖掘到地下约800米的深度，未来整个实验载荷的装载空间也将比较大。整个内部有效半径可达近三米，时间可达20秒。并且我们整个负载的重量可以达到500公斤以上。
与4秒微重力装置相比，新一代电磁弹射20秒微重力实验装置的各项指标未来将进一步提高，为国家重大工程等提供愈发高效方便的地面微/低重力技术。如载人航天和深空探求。验证条件。
中科院空间应用中心电磁技术研究室书记张建全：一旦我们的重大科技基础设施发挥到一定程度，我们的安全问题就被证明是没有问题的，我们人类就可以也可以到上面去演出，包括宇航员的失重训练，或则说普通大众的失重体验，或则我们所说的太空体验，这也是可以在基础设施内部进行的。
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