國際空間站:宇航員以日常物品開啓實驗之旅

宇航員在 國際空間站(ISS)上進行了衆多超乎尋常的實驗。他們藉助 特製的 X 射線望遠鏡來研究遙遠的死亡恆星,收集來自外太空的粒子,並培育有助於製造新藥的晶體。但他們也嘗試一些極爲簡單的實驗,這些實驗利用家裡現有的材料就能完成——唯一的區別是他們的家處於微重力環境。

微重力讓在國際空間站上的生活變得如此獨特。這種現象常被稱爲“零重力”,這實際上是一個錯誤的稱呼。重力肯定依舊存在並且影響着空間站——實際上,這就是 空間站圍繞地球保持軌道運行的原因!然而,國際空間站的軌道致使宇航員在上面彷彿不受重力影響,他們處於失重狀態而漂浮着,必須使用專門的杯子來防止液體內容飄出。

國際空間站上的這一重力差異幾乎影響到了你能想到的一切:人體的運作、液體的流動、植物的生長、食物的烹飪。所以,國際空間站自然而然是一個測試物理定律和生物學極限的絕佳之地,瞧瞧在外太空有哪些不同之處。

帶電水粒子圍繞一根織針運轉,展現了太空中的靜電過程。 來源:美國國家航空航天局

一些實驗把地球上常見的材料帶到空間站,來觀察我們怎樣適應那裡的生活。例如,就像你可以在自家花園裡種植植物一樣,美國國家航空航天局的宇航員照管着一個行李箱大小的種植器,試圖種植食物,這樣他們就能在太空中吃到新鮮蔬菜。最大的區別在哪呢?你家後院的植物能夠利用陽光,可太空植物卻需要專門的 LED 燈,以確保它們獲得合適的光線來生存和良好生長。宇航員甚至吃上了由他們種植的生菜做成的沙拉——任何一位家庭園丁都知道,沒有什麼比品嚐自己勞動成果更令人滿足的了!

在國際空間站上,像唐·佩蒂特這樣的宇航員(他最近再次進入太空)有時甚至會在空閒時間利用個人工具包中的日常材料一同開展實驗。這些實驗有時會把我們在地球上習以爲常的過程拿來作比較,比如在冰箱裡製作冰塊,但沒有典型的地球重力。下次你去看你的冰格時,留意一下那些白色小氣泡——正如佩蒂特在他的一次測試中發現的那樣,這些氣泡在國際空間站上不會形成。

他還將鹽、糖和咖啡一股腦兒放進一個袋子裡,然後把它們搖勻。在家裡,這隻會弄出一種奇怪的調味料混合物來,但在太空中,這些小顆粒以某種方式聚集到了一起,實際上模擬了行星形成過程中的最早步驟之一(微小的物質是如何聚集在一起形成更大的團塊的,然後這些團塊能夠越來越多地聚集到一起,直至變成行星)。

他的一個實驗,您在家中真的可以進行天體攝影,只是視角大不相同。像佩蒂特這樣的宇航員經常攜帶相機從遠處拍攝地球的照片,這實際上對於瞭解我們地球家園的氣候模式及其他情況非常有用。您在後院進行天體攝影,可能看不到地球的曲率,但您仍然可以使用合適的設備看到一些令人難以置信的景象。