众所周知，在太空飞行的载人航天器内与地面有天壤之别，最显著的特点是存在地面难以模拟的长期失重环境。在那里人人好像都会轻功，可以像游泳一样随意飘来飘去；航天员各个均能成为大力士，可毫不费力的举起任何东西；他们的睡觉也不分上下，可以站着睡，也能倒立睡，高兴时还可不固定睡袋，当一回“夜游神”；吃东西也能像小鸟一样，把食物放在空中后用嘴去接着吃……当然，失重环境也给航天员搞个人卫生带来麻烦，如刮胡子、理发、上厕所等都不容易。

　　加热产生的气泡浮在水中

　　利用太空失重环境，还可以进行材料加工、生物学、失重科学、医学等太空科学实验，从而大大加深对这些学科的理解和研究。其中在失重科学实验方面，国外已进行了不少有关物理和化学等方面的太空实验。

　　在载人航天器内可实现“竹篮打水水不空”的梦想，这是水只受自身表面张力而不受重力影响在作怪。液体的表面张力是一种物理效应，它可使液体表面总是试图获得最小的光滑面积。在失重状态下，水和篮子接触时，水可以在篮子表面自由延展，另外，篮子可以起到表面张力附着点的作用而锁住水，所以水就可以留在有较大空隙的竹篮中。

　　众所周知，水烧开时会出现沸腾现象，这是因为水在被加热时，底部的水先变成蒸汽，使容器底部产生小气泡，并被重力引起的对流带到容器上部，当容器中的水受热超过其饱和温度时，在水的内部和表面同时发生剧烈汽化的现象，整个水就沸腾了。但在太空失重状态下，由于没有对流和浮力，加热产生的气泡会一直附着在容器底部停留很长时间，最后形成一个大气泡，飘浮在水中。

　　蜂蜜不会沉入水底

　　在地面如果将加热的蜂蜜倒入盛着水的容器中，由于蜂蜜的密度大于水，所以会在重力的作用下很快沉淀到容器底部，但如果在载人航天器内进行相同的实验，由于没有重力的影响，所以可以看到蜂蜜不再往下沉，而是悬浮在水中。在失重环境中，水和油也能很容易的混合在一起，出现乳化现象，即由于表面活性剂的作用，使本来不能混合到一起的两种液体能够混到一起。

　　蜡烛燃烧火焰呈蓝色

　　燃烧是一种常见现象，但其过程与重力有很大关系，可能是一般人没有想到的，常见的泪珠状火焰就是因为重力引起的对流产生的。蜡烛在地面燃烧时，由于加热后的周围气体密度低而上升、较冷的气体从下面补充进来形成的对流作用，将蜡烛的火焰拉长呈泪珠状，并且由于炭黑来不及充分燃烧就被带走，使火焰呈红黄色。在太空失重环境中，没有了对流现象，蜡烛不仅燃烧速度比地面慢得多 ，且其火焰呈球状，炭黑也能够充分燃烧，使火焰呈蓝色。

　　据《北京日报》

　　微重力究竟有多神奇？

　　中国的太空第一课，是这次神舟十号飞行任务的一大亮点。为何人在太空舱中能到处飘浮，而在地面上不借助工具却怎么也飘不起来？这是因为地面上的重力把我们牢牢“绑”在地球上了。然而，倘若脱离了地球，跑到别处去 ，情况就不一样了。因为在太空舱里有微重力环境，“重力”微乎其微。我们就从微重力环境说起吧！

　　并不是离开大气层就有微重力

　　什么是微重力？简单地说，它代表一种受力环境，在该环境中的有效重力水平极低。低到什么程度？低到有效重力水平为地球表面重力的百万分之一，严格地说，这才算是微重力。

　　实际上，在浩瀚的太空中，微重力环境是广泛存在的。比方说，在太阳系中，远离地球而不靠近其他星球的地方，重力就很微弱。离地面1000个地球半径的高度就处于这样的环境。经常把这种环境称为“失重”环境，实际上，这时重力还存在，加上还有各种次级力的作用，要达到绝对失去重量的状态是不可能的，只能获得大体上的失重环境。

　　细心的朋友会问，神舟十号的轨道离地面的高度约为200～360公里，太空舱里怎么会有微重力环境呢？这是因为，人们把空间飞行器发射到地球空间并绕地球作周期运动时，地球引力与空间飞行器运动时产生的离心力相平衡，在飞行器中也造成“失重”环境。人们对离心力并不陌生，中学物理学中就学过。在物体做圆周运动时就会产生离心力，在日常生活中也经常遇到。

　　微重力科学研究有啥用处？

　　微重力科学已经成为一门重要的新兴学科，微重力环境下的各种独特现象激发了科学家(特别是航天人)的强烈兴趣，它还开拓了空间材料科学、空间生物技术和空间生命科学发展的新天地，成为许多技术问题的科学基础。国内外对此已有几十年的研究历史。

　　1992年，美国科学院成立了专门的微重力科学委员会，建议将微重力研究进行如下分类：基本规律；流体科学；材料科学；生物科学和技术；燃烧。实践证明，微重力科学在材料科学、生物科学和技术方面有直接的应用。

　　微重力环境下的空间材料科学发展得最为迅速。以晶体生长技术研究为例，晶体生长和材料制备是一类重要的物理-化学系统中的过程，在现代通信产业中有很重要的地位。在微重力环境下开展晶体生长研究，可排除浮力对流和重力沉淀效应的干扰，并可实现无容器过程，因此，研究取得了实质性进展。特别是，较为深刻地理解了在微重力环境下新对流对晶体生长的影响，发展了提拉法和浮区法，改进了产品的质量等等。

　　空间生物技术就是利用空间特有环境，结合现代生物技术，进行蛋白质结晶及生物品种改良和创新的高新科学技术。我国经多年研发，在航天育种(即“空间诱变育种”)方面取得较大进展。

　　微重力环境在地面怎样复制

　　利用航天飞行器创造微重力环境对空间探索来说无疑是极其必要的，但是，此举毕竟要耗费大量的人力物力，而且发射航天器的频度要受诸多限制。有没有取代之法？几十年前，人们不约而同地想到了这一点，尽力在地球表面或低空营造微重力环境。主要手段有如下三种：

　　自由落体设施：落塔、落井、落管

　　其中的原理是：建造高塔、深井或长管，利用它们的几何尺寸(高度、深度或长度)，让落舱系统自由下落来获得微重力条件。说得直白一点，让落舱搭乘长长的电梯，再在舱里做微重力试验。最好的落塔(井)的有效重力水平达到地面重力的十万分之一至百万分之一，而可资利用的微重力时间取决于自由落体的高度，其计算公式中学生都会。

　　飞机的抛物线飞行

　　飞机进行抛物线飞行可以产生变化的有效重力，俯冲段可加速到2倍重力加速度，而在上升到自由飞行段可得到低重力环境，有效重力水平达到地面重力的百分之一到十分之一。各空间国家(包括我国)都做过这类实验，美、俄用的是大型飞机，欧洲用中型实验机，我国则用小型飞机。除了一般的微重力实验外，还用于训练航天员。

　　发射微重力火箭

　　有过一点火箭知识的人知道，火箭发射以后，在自由飞行段可以保持相当长一段时间的微重力水平，其保持时间取决于发射高度。因此各空间国家都着力发射可回收式微重力火箭，特别是俄国，凭借着强大的火箭技术能力，进行过多种微重力实验。微重力火箭的效果不错，有效重力水平达到地面重力的十万分之一甚至更低值。据《文汇报》