太空中的微重力环境是如何形成的？
2012-01-19 18:21:16   来源：   点击：

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  航天器上的微重力环境是如何形成的呢？我们从杂技演员的水流星表演中，可以看到一个令人吃惊的现象，那就是装在水流星里的水，一点也没有抛洒出来。这一现象，牛顿给了我们科学的解释：高速旋转的水流星中，水和杯子都加速向外飞出，但是又受到那根绳的牵制无法飞出去，杯子和杯子里的水之间是相对静止的，它们之间没有速度差，所以水能够平静地和杯子一齐旋转。和水流星原理相似，载人飞船在火箭推动下以7.9千米/秒的第一宇宙速度想飞出地球，地球引力却又始终把它往回拉，当两种力处于平衡状态时，飞船就只能围绕地球旋转了。处在飞船内的人和物体都与飞船受到同等的力作用而同步运动，飞船里的人和物与飞船之间处于相对静止状态，相互之间没有速度差，似乎失去了地球重力的影响，形成一个没有重力的环境。飞船在绕地球飞行过程中，飞行轨道和速度的细微变化，都会改变那个相对静止的状态。因此，在飞船内的人和物体，能够真正维持绝对静止状态是做不到的，也就是无法达到绝对的零重力状态。用我国自主研制的微重力测量仪检测到，神舟号飞船的平均微重力水平是10-3～10-4μg。图2所示为神舟号飞船上配置微重力测量示意图。伽利略的比萨斜塔实验证明，任何物体在地球引力作用下，都以9.8米/秒2的相同加速度落向地面。物理学上就把产生9.8米/秒2加速度的地球引力定义为1g重力，将其作为重力的标准度量单位。飞船上残留的重力，已经远远小于1g，所以，我们称这个环境为微重力环境。