空間的物理學(xué)

1、精選公文范文空間的物理學(xué)各位讀友大家好，此文檔由網(wǎng)絡(luò)收集而來(lái)，歡迎您下載，謝謝1引言當(dāng)一個(gè)空間飛行器環(huán)繞地球以第一 宇宙速度自主飛行時(shí)，我們可以選擇一個(gè) （局部）慣性參考系,其原點(diǎn)位于空間飛行 器的質(zhì)心位置.如果不考慮大氣阻力、光 輻射壓力、質(zhì)心偏離引起的各種擾動(dòng)力, 則空間飛行器中物體受到的地球引力與 運(yùn)動(dòng)離心力抵消,物體處于“失重”狀態(tài)， 或者說(shuō)物體處于微重力水平中.所謂“微 重力”是指該處的有效重力水平為地球 表面重力水平的10-6 .在實(shí)際的繞地球飛 行器中，有效重力水平與頻率相關(guān)，低頻 時(shí)達(dá)到10-3，高頻時(shí)優(yōu)于10-6 .除了地面 的落塔、拋物線飛行的失重飛機(jī)和可達(dá) 十幾分鐘的微重

2、力火箭外,用于微重力實(shí) 驗(yàn)的空間飛行器有返回式衛(wèi)星和不返回 衛(wèi)星、載人飛船、航天飛機(jī)和空間站.各 種載人空間飛行器不可避免人的干擾，飛精選公文范文 行器中的有效重力很難達(dá)到微重力水平; 而驗(yàn)證引力理論的高分辨率空間實(shí)驗(yàn)需 要非常低的飛（femto,亳微微）重力至阿 （atto,微微微）重力環(huán)境，一般需要發(fā)射專 門的基礎(chǔ)物理衛(wèi)星.隨著載人空間活動(dòng)的發(fā)展，人們需要 進(jìn)一步認(rèn)識(shí)微重力環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī) 律，從而發(fā)展了微小重力這種極端環(huán)境下 的學(xué)術(shù)領(lǐng)域微重力科學(xué).在微重力環(huán) 境中,地球重力的影響極大地減弱，控制 地面過(guò)程的浮力對(duì)流、沉淀和分層以及 由重力引起的靜壓梯度都極大地降低，表 面張力和潤(rùn)濕等作

3、用變得突出.從上世紀(jì) 七八十年代以來(lái)，微重力科學(xué)主要研究微 重力流體物理、微重力燃燒、空間材料 科學(xué)和空間生物技術(shù).近十余年來(lái)，微重 力條件提供的高精度物理環(huán)境吸引了一 批理論物理學(xué)家，他們希望利用空間的微 重力環(huán)境能更好地檢驗(yàn)廣義相對(duì)論和引 力理論以及低溫原子物理和低溫凝聚態(tài) 物理的許多基礎(chǔ)物理前沿問(wèn)題.這樣就形 成了微重力科學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域空間精選公文范文 基礎(chǔ)物理.近來(lái),人們常常把這些微重力 科學(xué)的領(lǐng)域統(tǒng)稱為空間的物理學(xué),它是利 用微重力環(huán)境來(lái)研究物理學(xué)規(guī)律,以區(qū)別 于在地面重力環(huán)境中的物理學(xué).要指出的 是,中文的“空間的物理學(xué)”和“空間物理” 是兩個(gè)不同的概念，后者主要研究太陽(yáng)系 等離子

4、體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和行星科學(xué),而不涉 及基礎(chǔ)物理的前沿問(wèn)題.2空間基礎(chǔ)物理廣義相對(duì)論驗(yàn)證和引力理論1引力質(zhì)量mg和慣性質(zhì)量mi相等的 (弱)等效原理是廣義相對(duì)論愛(ài)因斯坦強(qiáng) 等效原理假設(shè)的基礎(chǔ)12.有文獻(xiàn)記載的 弱等效原理驗(yàn)證始于牛頓的擺實(shí) 驗(yàn),Eotvos的扭稱實(shí)驗(yàn)更為精確；現(xiàn)代的 月-地激光測(cè)距實(shí)驗(yàn)則檢驗(yàn)了強(qiáng)等效原 理12.到目前為止12,弱等效原理的實(shí) 驗(yàn)精度 n=2 I mg-mi | /(mg+mi)已達(dá) 10-13,在地基實(shí)驗(yàn)中已再難提高.現(xiàn)在的 一些引力理論認(rèn)為，將測(cè)量精度提高到 10-15以上有可能揭示廣義相對(duì)論的問(wèn) 題,具有很大的學(xué)術(shù)價(jià)值，這只能在空間 精選公文范文3精選公文范文 微

5、重力條件下才能實(shí)現(xiàn)2.國(guó)際上蘊(yùn)釀 多年的“等效原理的衛(wèi)星檢驗(yàn)(STEP)計(jì) 劃，試圖將弱等效原理的實(shí)驗(yàn)精度提高到 計(jì)劃一直沒(méi)有獲得美國(guó)的立項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持, 現(xiàn)在的立項(xiàng)經(jīng)費(fèi)就更加困難了.目前歐洲 一些國(guó)家正在爭(zhēng)取安排MiniSTEP計(jì)劃, 其實(shí)驗(yàn)精度為10-15;法國(guó)的小型衛(wèi)星 (MicroScope)計(jì)劃于2010年發(fā)射,擬在 10-15精度上檢驗(yàn)弱等效原理13.引力 探測(cè)-乙(GravityProbe-B,GP-B)計(jì)劃是美 國(guó)空間局主持的計(jì)劃，由美國(guó)斯坦福大學(xué) GP-B小組負(fù)責(zé).該計(jì)劃的主要任務(wù)是驗(yàn) 證廣義相對(duì)論的空間彎曲和拖曳效應(yīng)，即 驗(yàn)證時(shí)間和空間因地球大質(zhì)量物體存在 而彎曲(測(cè)地效應(yīng)),

6、和大質(zhì)量物體的旋轉(zhuǎn) 拖動(dòng)周圍時(shí)空結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲(慣性系拖 曳效應(yīng)).用4個(gè)旋轉(zhuǎn)球體作為陀螺儀,地 球引力拖曳會(huì)影響球體的轉(zhuǎn)軸.用飛馬星 座中的一顆恒星校準(zhǔn)陀螺自旋軸的方向, 用望遠(yuǎn)鏡測(cè)量“測(cè)地效應(yīng)”.通過(guò)球體轉(zhuǎn)軸 進(jìn)動(dòng)度，探測(cè)“慣性系拖曳效應(yīng)”.GP-B衛(wèi) 星于2004年4月發(fā)射,2005年9月終止 精選公文范文4精選公文范文 數(shù)據(jù)采集.原預(yù)計(jì)2006年夏公布結(jié)果，但 是,由于電場(chǎng)等因素影響了球體的方位， 仍需對(duì)其他影響進(jìn)行研究.現(xiàn)正在加緊分 析真正有效的時(shí)空信號(hào)數(shù)據(jù)，并盡快宣布 觀測(cè)結(jié)論.初步結(jié)果顯示，較顯著的測(cè)地 效應(yīng)從數(shù)據(jù)中完全可見(jiàn)，正在完全證實(shí) 廣義相對(duì)論的道路上前進(jìn)；剛剛看到“慣 性系

7、拖曳效應(yīng)”的端倪.實(shí)驗(yàn)結(jié)果似乎驗(yàn) 證了廣義相對(duì)論的理論，人們正在期待著 最后宣布的科學(xué)結(jié)果3.引力波是廣義相對(duì)論理論預(yù)言的現(xiàn) 象,40年前聲稱在地面測(cè)量到高頻引力 波,激起引力探測(cè)的熱潮.低頻引力波只 能在空間探測(cè).歐洲空間局和美國(guó)空間局 聯(lián)合推進(jìn)空間探測(cè)引力波的“激光干涉 全球天線”(LISA)計(jì)劃,它的探測(cè)源是108 太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞,相應(yīng)的頻率是10-3計(jì) 劃由相距500萬(wàn)公里等邊近三角形的三 顆衛(wèi)星組成，每顆衛(wèi)星分別有2個(gè)懸浮的 試驗(yàn)質(zhì)量，位于激光器平臺(tái)的前端.引力 波傳到衛(wèi)星環(huán)境中,將引起試驗(yàn)質(zhì)量微小 的位移，通過(guò)激光干涉方法測(cè)量小于納米 精選公文范文5精選公文范文 量級(jí)的位移,推演出

8、引力波的存在.為了 驗(yàn)證LISA計(jì)劃的關(guān)鍵技術(shù)，將于2010年 發(fā)射LISAPathfinder衛(wèi)星，而LISA計(jì)劃 預(yù)計(jì)在2019年以后發(fā)射.引力波探測(cè)的 成功不僅可以驗(yàn)證廣義相對(duì)論理論的預(yù) 言,還將開(kāi)辟引力波天，具有極大的重要 性.歐洲空間局將LISA計(jì)劃列為中、遠(yuǎn) 期的首選項(xiàng)目，美國(guó)空間局“超越愛(ài)因斯 坦”計(jì)劃兩大衛(wèi)星之一的“大爆炸觀測(cè) 臺(tái)”衛(wèi)星也是探討測(cè)量中頻()引力波. 空間引力波探測(cè)的學(xué)術(shù)重要性由此可見(jiàn) 一斑.我國(guó)空間科學(xué)的發(fā)展需要研討引力 理論,研究衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)的方案,大家正在集 思廣益.中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所張?jiān)?仲及其他專家聯(lián)合提出TEPO計(jì)劃，建議 在10-16精度內(nèi)驗(yàn)證弱等

9、效原理和在 10-14精度內(nèi)驗(yàn)證新型的二維等效原理; 華中科技大學(xué)羅俊等人提出TISS計(jì)劃, 希望利用高精度空間靜電懸浮加速度計(jì) 將檢驗(yàn)牛頓引力的反比定律精度提高3 個(gè)數(shù)量級(jí).中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)倪維 精選公文范文6精選公文范文 斗的計(jì)劃是希望探測(cè)低頻 (5x10-65x10-3Hz)引力波；中國(guó)科學(xué)院 應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所劉潤(rùn)球則關(guān)注空間的中 頻(10-2100Hz)引力波探測(cè).這些方案 都還在蘊(yùn)釀過(guò)程中.空間冷原子物理和原子鐘研究激光冷卻和玻色-愛(ài)因斯坦凝聚 (BEC)曾分別于1997年和2001年獲得諾 貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，它們是當(dāng)代物理學(xué)最活躍 的前沿領(lǐng)域之一 .BEC有時(shí)也稱為物質(zhì) 的第五態(tài)，

10、它是1925年愛(ài)因斯坦預(yù)言的 物質(zhì)狀態(tài)，即當(dāng)氣體溫度低于其極限溫度 時(shí)，所有冷原子都聚集在最低量子能態(tài)上, 表現(xiàn)出玻色子的特證.作為一種新的物質(zhì) 狀態(tài)，它包含著許多新的基本物理規(guī)律， 等待人們?nèi)ヌ剿鳎T如物質(zhì)波及其相干 性、低溫極限(10-15K)、量子相變等.另 一方面，它蘊(yùn)育著許多重大的應(yīng)用前景， 諸如原子激光、高精度時(shí)標(biāo)等.微重力環(huán) 境可以更好地降低氣體的溫度，改進(jìn)譜線 的寬度和穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的信噪比，從 而為研究提供更好的條件.歐洲空間局的 精選公文范文7精選公文范文 空間BEC研究也正在安排當(dāng)中.作為該領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用項(xiàng)目，空 間冷氣體原子鐘的研制受到重視地面通 過(guò)激光冷卻和冷原

11、子噴泉效應(yīng)，可以使冷 氣體原子鐘的精度達(dá)到10-16 .而在微重 力環(huán)境中，則可以使冷氣體原子鐘的精度 提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，從而在軍事和民用上產(chǎn) 生極大的價(jià)值.歐洲空間局和美國(guó)國(guó)家航 空和空間署都將空間冷原子鐘研究作為 國(guó)際空間站的重要研究項(xiàng)目.中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究 所王育竹在地基的BEC研究中取得很好 的成果4,正在準(zhǔn)備研制空間的超高精 度冷原子微波鐘，精度可達(dá)10-17;華東師 范大學(xué)馬龍生提出進(jìn)行空間高精度光鐘 研究的建議，精度可達(dá)10-18.低溫凝聚態(tài)物理凝聚態(tài)物質(zhì)在極低溫條件下會(huì)表現(xiàn) 出許多特異的性質(zhì),成為物理學(xué)的新熱點(diǎn). 微重力條件可以實(shí)現(xiàn)極小的靜壓梯度，可 以提供更高精度的

12、物理學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，從而 在更高精度下驗(yàn)證理論和揭示新的規(guī)律.精選公文范文 美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室在航天飛機(jī)上完成 了液氦在臨界溫度附近（納度的精度內(nèi)） 的比熱奇異性實(shí)驗(yàn),初步驗(yàn)證了二階相變 的重整化群理論1.科學(xué)家們提出了一 批空間實(shí)驗(yàn)課題，諸如超流氦相變動(dòng)力學(xué), 連續(xù)相變的普適性，氣-液臨界點(diǎn)的尺度 規(guī)律,約束于不同幾何形狀和尺度的液氦 性質(zhì)，相圖特殊點(diǎn)附近氦混合物的性質(zhì)， 約束和邊界效應(yīng)，非平衡相變,分形結(jié)構(gòu) 和圖樣形式，臨界現(xiàn)象，超流體的流體動(dòng) 力學(xué),量子固體等.這些課題大都需要超 低溫條件,因而需要空間大型制冷設(shè)備， 耗資巨大.美國(guó)已暫停這方面的研究，中 國(guó)在短期內(nèi)還難于安排相關(guān)的空間實(shí)驗(yàn)

13、條件.3微重力流體物理微重力流體物理是微重力科學(xué)的重 要領(lǐng)域，它是微重力應(yīng)用和工程的基礎(chǔ)， 人類空間探索過(guò)程中的許多難題的解決 需要借助于流體物理的研究.在基礎(chǔ)研究 方面，微重力環(huán)境為研究新力學(xué)體系內(nèi)的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了極好的條件，諸如非浮力 精選公文范文9精選公文范文 的自然對(duì)流,多尺度的耦合過(guò)程，表面力 驅(qū)動(dòng)的流動(dòng),失重條件下的多相流和沸騰 傳熱,以及復(fù)雜流體力學(xué)等.可以引入靜 Bond 數(shù) Bo=pgl2/o 或動(dòng) Bond 數(shù) Bd=pgl2/( I oT I AT)來(lái)分析重力作用和 表向張力作用的相對(duì)重要性，其中p,o,g,l 分別是流體密度、界面的表面張力、有 效重力加速度和特證尺度

14、，I OT I和AT 分別是表面張力梯度和特征溫差.Bond 數(shù)小于1時(shí),表面張力的作用會(huì)大于重力 的作用，這要求小的尺度、或小的重力加 速度、或小的密度差,對(duì)應(yīng)于小尺度過(guò)程、 微重力過(guò)程、或中性懸浮過(guò)程5.簡(jiǎn)單流體的對(duì)流和傳熱具有界面的流體體系普遍存在于自 然科學(xué)和工程應(yīng)用中.研究熱毛細(xì)對(duì)流的 規(guī)律，對(duì)于空間材料加工、生物技術(shù)、燃 燒等過(guò)程中熱毛細(xì)對(duì)流控制都有重要意 義，并對(duì)地面電子裝置的熱控制，食品加 工過(guò)程，化學(xué)工程微電子機(jī)械系統(tǒng) (MEMS),薄膜等小尺度的流動(dòng)問(wèn)題也有 指導(dǎo)作用.微重力環(huán)境中流體的晃動(dòng)、流 精選公文范文10精選公文范文 體的運(yùn)動(dòng)與固體結(jié)構(gòu)的相互耦合是航天 工程中經(jīng)常遇

15、到的問(wèn)題.對(duì)微重力環(huán)境中 簡(jiǎn)單流體的傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，人們主要研 究毛細(xì)系統(tǒng)中臨界現(xiàn)象和浸潤(rùn)現(xiàn)象，熱毛 細(xì)對(duì)流的轉(zhuǎn)捩過(guò)程和振蕩機(jī)理，液滴熱毛 細(xì)遷移及相互作用規(guī)律等方面.流體管理 研究也是微重力工程中的重要課題.多相流的傳質(zhì)和傳熱微重力氣/液兩相流動(dòng)與傳熱研究的 主要對(duì)象包括兩相流動(dòng)的流型、沸騰與 冷凝傳熱、混合與分離等現(xiàn)象，對(duì)我國(guó)載 人航天技術(shù)（如航天器熱與流體管理系 統(tǒng)、空間站與深空探測(cè)器等大型航天器 動(dòng)力系統(tǒng)、載人航天器環(huán)控生保系統(tǒng)以 及空間材料制備與空間生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)等） 的發(fā)展有直接的應(yīng)用價(jià)值.在微重力環(huán)境 中，重力作用被極大地抑制甚至完全消除, 更能凸顯氣、液、固相間的傳遞機(jī)制，便 于

16、更深刻地揭示其流動(dòng)與傳熱機(jī)理.借助 于微重力氣液兩相流動(dòng)與傳熱的深入研 究，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)能源戰(zhàn)略需求和地面常重 力環(huán)境中的石油、化工、制造等相關(guān)技 精選公文范文11精選公文范文 術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用也有重要指導(dǎo)意義.復(fù)雜流 體復(fù)雜流體是一種分散體系，它指的是 具有一種或幾種分散相的物質(zhì)體系，也有 人稱之為軟物質(zhì).在重力條件下,復(fù)雜流 體的許多行為特征會(huì)受對(duì)流、沉降、分 層等干擾，而微重力條件則有助于研究在 地面上被重力作用所掩蓋的過(guò)程,特別是 分子間的相互作用力.微重力復(fù)雜流體研 究包括:膠體的聚集和相變研究；懸浮液 和乳狀液的穩(wěn)定性研究;復(fù)雜等離子體的 結(jié)晶研究;氣溶膠的穩(wěn)定性和聚集行為研 究;對(duì)顆粒

17、體系本征運(yùn)動(dòng)行為的研究；臨 界點(diǎn)現(xiàn)象的研究;以及材料制備、石油開(kāi) 采和生物流體的相關(guān)問(wèn)題研究.隨著人類 深空探測(cè)活動(dòng)的展開(kāi)，對(duì)不同重力場(chǎng)中分 散體系物質(zhì)的操作與輸運(yùn)的要求,以及對(duì) 其運(yùn)動(dòng)規(guī)律認(rèn)知的需求十分迫切.空間科 學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能夠使我們獲得新的科學(xué)知 識(shí)，而且其科學(xué)成果對(duì)于地面材料及器件 制備工藝的創(chuàng)新具有重要指導(dǎo)意義.對(duì)復(fù) 雜流動(dòng)現(xiàn)象的研究在材料設(shè)計(jì)中起到了 精選公文范文12精選公文范文 切實(shí)的作用,如對(duì)復(fù)雜流體自組織現(xiàn)象的 研究成果已經(jīng)應(yīng)用于納米結(jié)構(gòu)材料和器 件的研制.近年來(lái)，復(fù)雜流體（軟物質(zhì)）的力 學(xué)和物理學(xué),接觸角、接觸線和浸潤(rùn)現(xiàn)象 等與物理化學(xué)密切相關(guān)的領(lǐng)域也越來(lái)越 受到關(guān)注6.近

18、期的空間實(shí)驗(yàn)隨著國(guó)際空間站的逐步安裝，國(guó)外微 重力空間實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目將逐步進(jìn)行.目前己 經(jīng)納入計(jì)劃中的項(xiàng)目有：毛細(xì)流動(dòng):不同形狀、介質(zhì)、浸潤(rùn) 性、流體管理；熱毛細(xì)對(duì)流；流體的梯度漲落；Soret系數(shù)測(cè)量；近臨界和超臨界流體；蒸發(fā)和冷凝過(guò)程:流體的熱管理； 沸騰傳熱；顆粒材料行為；膠體和乳劑聚集和穩(wěn)定性；泡沫穩(wěn)定性.“十一 五”期間,國(guó)家安排了進(jìn)行空 精選公文范文13精選公文范文 間微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)研究的 “實(shí)踐-10”衛(wèi)星,將完成10項(xiàng)微重力科學(xué) 的空間實(shí)驗(yàn).這些實(shí)驗(yàn)包括空間熱毛細(xì)對(duì) 流、具有蒸發(fā)界面的對(duì)流、顆粒材料物 理、沸騰傳熱、復(fù)雜流體的結(jié)晶等流體 物理空間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.同對(duì)，在載人航天

19、工 程第二階段中，還要安排半浮區(qū)液橋、多 液滴相互作用、復(fù)雜流體穩(wěn)定性、多相 流傳熱等空間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.我國(guó)的微重力流 體物理已有較好基礎(chǔ)，將會(huì)做出較大貢 獻(xiàn).微重力流體物理所涉及的許多過(guò)程 與微尺度流動(dòng)中的過(guò)程有許多相似性,引 起人們的興趣.以中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所 國(guó)家微重力實(shí)驗(yàn)室為主的流體物理研究 有不少建樹(shù)，獲得國(guó)際同行的好評(píng).4燃燒科學(xué)燃燒是一門古老的學(xué)科，而地面的燃 燒過(guò)程都是和浮力對(duì)流密切耦合在一起 的,給模型化研究增加了難度.微重力條 件下基本上沒(méi)有浮力對(duì)流的影響，為研究 燃燒的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程提供了極好的機(jī) 精選公文范文14精選公文范文 遇.1957年，東京大學(xué)Kumagai教授的落

20、塔實(shí)驗(yàn)研究了乙醇棉球的微重力燃燒過(guò) 程，開(kāi)創(chuàng)了微重力燃燒的實(shí)驗(yàn)研究和利用 落塔進(jìn)行微重力實(shí)驗(yàn)的時(shí)代.落塔設(shè)施己 成為進(jìn)行微重力燃燒實(shí)驗(yàn)的有力工具.微重力燃燒涉及了地面燃燒學(xué)的主 要領(lǐng)域，美國(guó)國(guó)家航空和空間署將微重力 燃燒作為重要的研究方向,歐洲和日本空 間局也十分重視.幾乎地面主要的燃燒過(guò) 程都進(jìn)行了空間微重力實(shí)驗(yàn)，諸如預(yù)混氣 體燃燒、氣體擴(kuò)散燃燒、液滴燃燒、顆 粒和粉塵燃燒等，并研究了典型氣體環(huán)境 中燃料表面的點(diǎn)火和傳播,流動(dòng)過(guò)程與燃 燒的耦合等,發(fā)現(xiàn)了一些新現(xiàn)象，例如燃 燒的分散球狀分布等.在許多微重力燃燒 過(guò)程中，除了通常的吹熄極限，還有輻射 損失引起的冷熄極限，這只能在微重力環(huán) 境中才

21、能觀測(cè)到.微重力燃燒的研究除了 具有重大的機(jī)理意義以外，還在于:利用 對(duì)燃燒過(guò)程的深刻理解，改進(jìn)地面燃燒過(guò) 程的效益;利用對(duì)燃燒產(chǎn)物的進(jìn)一步分析, 改進(jìn)地面燃燒產(chǎn)物污染環(huán)境.中國(guó)的能源 精選公文范文15精選公文范文 將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以煤作為主要燃料，應(yīng)加 強(qiáng)微重力煤燃燒的研究7.載人飛行器的安全防火是微重力燃 燒的重大課題,自從阿波羅1號(hào)飛船在地 面著火，燒死3名宇航員后,美國(guó)國(guó)家航空 和空間署就把防火安全作為載人航天的 首要問(wèn)題.特別是今后的長(zhǎng)期載人飛行任 務(wù),使防火任務(wù)更加嚴(yán)重.需要研究典型 氣體氛圍下沿固體表面的著火條件、火 焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程和熄火條件;還要研究悶燒的 各種條件.除進(jìn)行相應(yīng)的模擬

22、研究外，還 要進(jìn)行大量的落塔實(shí)驗(yàn)，對(duì)逐個(gè)上天的非 金屬材料和某些金屬材料進(jìn)行典型氣體 環(huán)境下的燃燒實(shí)驗(yàn).同時(shí),還需要制訂載 人飛行器的防火規(guī)范.美國(guó)和俄羅斯各自 建立了他們的載人航天材料篩選和防火 規(guī)范,但載人航天器中的著火事件仍有發(fā) 生.因?yàn)檩d人航天器內(nèi)存在著火的條件， 問(wèn)題不可能完全解決.特別是在載人探索 火星等長(zhǎng)時(shí)間飛行任務(wù)中,防火規(guī)范還是 一個(gè)需要進(jìn)一步探討和研究的課題8.精選公文范文中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所和力精選公文范文16精選公文范文 學(xué)研究所進(jìn)行了一些微重力燃燒的研究 工作.近年來(lái),清華大學(xué)和華中科技大學(xué) 等煤燃燒重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始關(guān)注微重力的 煤燃燒研究.在“十一 五”期間，非

23、金屬材 科燃燒、導(dǎo)線的燒燃、煤的燃燒等項(xiàng)目 己列入空間實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，應(yīng)能取得好的結(jié) 果.5材料科學(xué)空間材料科學(xué)曾是微重力科學(xué)中耗 資最大的領(lǐng)域，材料科學(xué)各分支領(lǐng)域的學(xué) 者都希望在空間微重力環(huán)境中去研究凝 固過(guò)程的機(jī)理和制備高質(zhì)量的材科.空間 微重力環(huán)境是制備、研究多元均勻塊體 材料的最佳場(chǎng)所，其主要特征就是消除了 因重力而產(chǎn)生的沉降、浮力對(duì)流和靜壓 力梯度.由于浮力減弱，密度分層效應(yīng)的 消失,可以使不同密度的介質(zhì)均勻地混合. 由于空間微重力環(huán)境中靜壓力梯度幾乎 趨于零，因而能提供更加均勻的熱力學(xué)狀 態(tài).這種條件更有利于研究物質(zhì)的熱力學(xué) 本質(zhì)和流體力學(xué)本質(zhì)，探索、研制新型的 材料和發(fā)現(xiàn)材料的新功能.

24、目前空間材料 精選公文范文17精選公文范文 科學(xué)研究的重點(diǎn)是利用空間實(shí)驗(yàn)的成果 改進(jìn)地面材料制備技術(shù)，以及利用空間微 重力環(huán)境測(cè)量高溫熔體的輸運(yùn)系數(shù).在國(guó) 際空間站的歐洲、美國(guó)和日本壓力艙中, 都有材料研究的專柜.利用微重力環(huán)境進(jìn)行材料科學(xué)研究, 不僅可以發(fā)展材料科學(xué)理論，還可以發(fā)展 新型材料和新型加工工藝.微重力環(huán)境可 以制備出一些比地面更好的高品質(zhì)材料, 空間材料科學(xué)的進(jìn)展及空間材料制備的 技術(shù)可以改進(jìn)空間和地面的材料加工,特 別是為地面的晶體生長(zhǎng)和鑄造技術(shù)提供 幫助.空間材料科學(xué)涉及的領(lǐng)域有金屬材 料、半導(dǎo)體材料、光學(xué)晶體材料、納米 材料和高分子與生物醫(yī)學(xué)材料等9.我國(guó)空間材料科學(xué)目前面

25、臨相當(dāng)大 的困難.克服這些困難，目前一方面可充 分利用國(guó)際合作（俄羅斯、日本）,另一方 面，我們需要面對(duì)現(xiàn)實(shí)，以地基實(shí)驗(yàn)為主, 在加強(qiáng)國(guó)際合作的同時(shí)，擴(kuò)大該領(lǐng)域的研 究團(tuán)隊(duì)，同時(shí)該學(xué)科需要進(jìn)一步凝煉學(xué)科 方向和科學(xué)問(wèn)題，今后應(yīng)該創(chuàng)造條件開(kāi)展 精選公文范文18精選公文范文 空間材料科學(xué)研究.我國(guó)空間材料科學(xué)在 林蘭英先生的倡導(dǎo)和指導(dǎo)下，一批學(xué)者積 極參與,取得了重要學(xué)術(shù)成果.“十一五” 期間,我國(guó)的SJ-10衛(wèi)星計(jì)劃和載人航天 工程（第二階段）計(jì)劃中都分別安排了多 功位材料實(shí)驗(yàn)爐的空間實(shí)驗(yàn)，應(yīng)能做出一 批較好結(jié)果.6生物技術(shù)空間生物技術(shù)促進(jìn)了生物技術(shù)的定 量化和模型化研究，促進(jìn)了新的實(shí)驗(yàn)方法 和

26、儀器設(shè)備的發(fā)展，具有重要學(xué)科意義. 另一方面，空間生物技術(shù)有很強(qiáng)的應(yīng)用背 景，可以改善人類的健康和發(fā)展生物產(chǎn)業(yè), 是空間商業(yè)計(jì)劃的新方向.目前,空間生 物技術(shù)的主要研究方向是蛋白質(zhì)單晶生 長(zhǎng)和細(xì)胞/組織的三維培養(yǎng).晶體衍射法仍然是當(dāng)今研究生物大 分子結(jié)構(gòu)和功能的主要方法，獲得高質(zhì)量 的大尺寸蛋白質(zhì)單晶就是一項(xiàng)艱難的任 務(wù).溶液法生長(zhǎng)蛋白質(zhì)晶體受到許多因素 的影響，微重力環(huán)境可以更有效地提供擴(kuò) 散為主的輸運(yùn)環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)失重條件下 精選公文范文19精選公文范文 的無(wú)容器過(guò)程和較好的界面控制,使空間 的蛋白質(zhì)單晶生長(zhǎng)顯示出許多優(yōu)點(diǎn).各國(guó) 空間局都安排了大量的空間蛋白質(zhì)單晶 生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，而且取得很大進(jìn)展.但并不是 所有空間實(shí)驗(yàn)都取得好結(jié)果，也有不少不 成功的實(shí)驗(yàn).機(jī)理研究表明，蛋白質(zhì)晶體 生長(zhǎng)過(guò)程