据中国科学院的有关人士介绍,每艘“神舟”号飞船上天的载重都是有限的,而要参加太空实验的项目又非常多,大家不得不排队等候。这次中国科学院有7项重大实验项目参加,在52件仪器中有33件设备是首次上天的,参与的科研人员有1000多人。
微波遥感实验
这种被称为“多模态微波遥感器”是我国第一台实验性微波遥感系统,被安装在飞船的最顶部,它包括微波辐射计、微波高度计和微波散射计。与可见光和红外遥感相比,微波遥感器不受到地面刮风下雨等不利天气的影响,也不管白天晚上,都能全天候地工作。微波辐射计主要用于探测土壤温度、降水、大气水汽含量、积雪、土壤成分、海面温度,还可以探测地面植被生长情况,对农作物进行估产。
微波高度计可以测量海浪的有效波高、海洋环境等海洋动力学参数。这种测量方法是目前对全球范围海水、海冰表面进行全天候、连续、实时高精度测量的唯一手段,它对全球自然灾害研究有十分重大的意义。
微波散射计可以测量海面风速、风向,从而可以研究洋流运动,海况预测、灾害监测等。
液滴怎样运动
流体(包括液体和气体)物理实验,是一个很重要的基础实验,但要在地面研究微重力情况下流体的物理规律非常困难,因为要模拟微重力环境不是一件简单的事,所以科学家借助“神舟”4号首次在稳定的微重力环境下进行空间微重力流体实验。它是在一个容器中放入硅油,油液有一个连续的温差;向油液中分别用注射器注入大小不一的气泡或和硅油不相溶的液滴,然后观察记录摆脱了地球引力和浮力的气泡、液滴,从硅油的冷端到热端的运动轨迹和规律,这是一种专业上称作“热毛细迁移”的独特现象。
据负责这项实验的胡文瑞院士介绍,美国曾花一二千万元美元在航天飞机上做这个实验,在注射液滴时,却因航天员无法让液滴脱离注射器的针头而失败。我国科技人员发明一种套管针头,轻而易举地解决了这个问题。
这种实验有实际应用吗?胡院士介绍说,空间微重力流体物理实验具有十分重要的意义。他说,在未来空间材料加工、晶体掺杂、空间焊接,以及在航天员的生命保障系统等都会遇到液滴或气泡的迁移问题。通过太空实验,掌握了微重力下不同液滴的运动规律和运动轨迹后,就可以用它来解决航天员在太空中可能遇到的问题,也可为今后开展更多的空间实验打下基础。