中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心研制建設(shè)了亞洲首個(gè)電磁彈射微重力實(shí)驗(yàn)裝置,并啟動(dòng)了新一輪科學(xué)實(shí)驗(yàn)。該裝置高度約44米,相當(dāng)于15層樓高。通過電磁彈射技術(shù),裝置在上浮和降落過程中各提供2秒的微重力時(shí)間,總有效微重力時(shí)間為4秒。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置是一個(gè)重達(dá)300多噸的鋼架結(jié)構(gòu),由4萬多顆螺栓精準(zhǔn)固定在一起,便于后續(xù)調(diào)整以保證精度。實(shí)驗(yàn)艙直徑1.2米,高2米,類似于一個(gè)大型電梯。目前,這里正在進(jìn)行新一輪的生命科學(xué)領(lǐng)域的微重力實(shí)驗(yàn)。
今天將進(jìn)行的是生物醫(yī)藥類實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)放入了6只注射了藥物的小白鼠。通過微重力環(huán)境研究靶向藥物突破腦血屏障的作用,為人類腫瘤靶向藥物開發(fā)提供重要支持。這是國(guó)內(nèi)首次在地面開展小鼠微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
裝置的核心技術(shù)是電磁彈射,與航母上的電磁彈射原理相同,但方向不同。航母的彈射是水平方向,而這里是垂直方向。紅色部分是電磁彈射的直線電機(jī),可以將實(shí)驗(yàn)艙加速到每秒20米的速度彈出,使其進(jìn)行自由上升和下落運(yùn)動(dòng),從而獲得微重力環(huán)境。這一過程非常震撼,威力巨大,相當(dāng)于一秒內(nèi)把8公斤的水加熱到沸騰。
與傳統(tǒng)的落塔實(shí)驗(yàn)裝置相比,電磁彈射裝置有顯著優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)落塔實(shí)驗(yàn)載荷降落時(shí)沖擊很大,通常超過20個(gè)g,而電磁式裝置可以將沖擊降低到5個(gè)g。此外,電磁式裝置效率更高,傳統(tǒng)落塔一天最多只能進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn),而電磁式裝置只需消耗電能,實(shí)驗(yàn)費(fèi)用也大大降低。
今年,該電磁彈射微重力實(shí)驗(yàn)裝置還將首次在地面模擬月球微重力進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)??蒲袌F(tuán)隊(duì)還計(jì)劃建設(shè)一個(gè)地下800米深、微重力時(shí)間可達(dá)20秒的電磁彈射微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施,以支持我國(guó)的載人航天和深空探測(cè)任務(wù)。
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