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天宫课堂第二课,干货解读来了 [复制链接]

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本文转自:科技日报

◎科技日报记者刘园园付毅飞

3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课,在轨演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。

不仅好玩,这些实验背后,藏着不少干货,来听专家们怎么解读——

太空“冰雪”实验

本次授课率先上场的还是王亚平老师。王老师利用过饱和乙酸钠溶液,制作了一颗冰球。这个液体球,长得像冰球其实是热球。

太空“冰雪”实验实际上是空间站里的无水醋酸钠实验。这种实验在太空做和在地面做有什么不同?

中科院物理研究所研究员、物理学会科普工作委员会主任魏红祥分析,区别主要有两点。

“首先是重力的环境,在空间站是微重力环境,在这种环境下,它的结晶状况跟地面上差别还是挺大的。”魏红祥说。

魏红祥介绍,其次就是容器的影响。空间站里的太空“冰雪”实验是没有容器的,是一个圆球状的,在这种情况下结晶是可以往外发展的;如果在容器里面由于容器的限制,它只能往内结晶,主要是区别在这两点。

“在咱们空间站里面就有无容器的材料柜,其实容器对材料的生长影响还是挺大的,因为在材料生长的过程中,容器的形状、表面的结晶度、表面的粗糙度,对晶格结构、缺陷、纯度等都有很大影响。”魏红祥说。

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魏红祥补充说,特别是一些多元的合金,由于它的浓度不一样,在地面上做的时候会分层。而在空间站做的时候,在微重力环境下,地面上的影响没有了,如果再把容器的影响去掉的话,它就有可能长出纯度更高,结晶度更高,结晶更好的材料。

液桥演示实验

微重力环境下,液体的表面张力更加凸显。天宫课堂的液桥演示实验中,水在表面张力作用下将两个塑料板连接起来,在太空可用液体搭一座桥。

“太空授课的液桥实验非常生动直观地展现出液体表面张力的特性。”北京市第十三中学教师、天宫课堂地面总课堂授课老师李晓彤介绍,在地面上没有办法做出像空间站这么大的液桥。

没错,空间站上的液桥实验,跟地面上的液桥实验也有不同之处。

天宫课堂授课专家组成员、北京交通大学副教授陈征解释说,空间站上的液桥实验是完全的表面张力的表现,而地面上的液桥实验是引入了电介质极化新机制,现象虽然看起来相似,但其实原理上并不相同。

“流体在现代生活当中其实是一个非常重要的组成部分。我们通过这样一个表面张力的实验,给大家更多

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