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摘要: 外太空的水还是湿的吗? 它是飘起来的还是掉下来的? 在宇航员的帮助下,我们可以更加确切地了解水在外太空的行为。 下面让我们一起来了解一下水在太空中的那些奇特变化。
众所周知,在地球上,我们都生活在重力状态下。当然,不仅是我们,我们周围的一切,包括水,都被地心引力拉向地球中心。就像牛顿当初在苹果树下被苹果砸,从而发现地球万有引力一样,不管什么物体都无法违背这一定律。
图:在国际空间站,美国宇航局36远征队的飞行工程师,宇航员克里斯·卡西迪正盯着一个自由漂浮的水泡,上面折射出他的身影。
但是,如果你在太空中走得足够远,比如在国际空间站上,重力就可以忽略不计。因此在地球上的物理定律在那里并不适用。
事实上,在国际空间站上是有重力。据美国宇航局科学家称,地球对空间站及其居住者的引力是存在的:只有大约地球表面的90%。但由于空间站在地球周围处于不断下落的状态,宇航员和飞船上的物体也处于一种自由落体状态,感觉几乎是失重状态。 空间站上的水就像在零重力环境中一样。
零重力又称为微重力,从严格意义上讲,应是“零重量”。在太空生活和工作的航天员,由于要长期处于这种微重力环境,在微重力环境中会有完全不同于地面的感觉。由于缺乏重力,航天员的身体是飘浮的。飞船内的东西,如果不用带子固定,都会处于漂浮状态。航天员要想行走,只能用双手推拉舱壁来帮助身体移动。
在缺乏重力的情况下,宇航员的四肢感觉不到重量,也感觉不到头部的活动。这种异常的感觉会使航天员造成定向错觉,当用手推拉舱壁时,感觉不到自己的运动,而是会认为飞船在运动,自己是静止不动的。在微重力环境下,航天员们个个都是武林高手,许多在地面很难完成甚至不可能完成的动作都能轻易进行。如用一个指头拿大顶、随意做各种翻滚动作等。
水在太空中会变成一个“球”
水在零重力环境下会有什么变化呢? 下面这张水滴和气泡的照片让你很好地了解到,当重力的作用被抵消时,水的表现有多么“调皮”。
上面这张独特的不仅展示了一个水滴,而且还展示了水滴内部的一个气泡。值得注意的是,它们的形态是一样的,都是球形的。 这是因为没有重力向下拉,控制物体的力都是一样的。所以水滴和气泡就会自己形成一个表面积最小的形状,也就是球体。 在地球上,重力的作用会扭曲它们的形状,但在太空中却不会出现这种情况。
如果是在地球上,比水轻的气泡会一直向上冲,冲破水滴表面逃离。但在太空中,气泡不会上升,因为没有浮力,所以它并不比周围的水轻。当然,水滴也不会从叶子上掉下来,因为没有力量把它拉下来,它会被分子“粘附”在那里。
美国宇航局宇航员克里斯·哈德菲尔德曾经给我们展示了在太空中如何拧湿毛巾。我们看到,毛巾上的水分虽然被挤出,但由于表面张力,它并没有像我们日常生活中一样洒落在地上,而是紧紧依附在毛巾和宇航员的手周围。毛巾其实已经湿透,但是因为没有重力和引力所以并没像我们平时拧毛巾那样水流出来。水变得非常的神奇,仿佛成为一种凝胶一样的物质。
在太空中,水不仅变得粘稠,而且没有浮力。 这些都是宇航员在规划“太空花园”时必须考虑的因素。如果水喷到植物的根部,它更有可能粘在茎上或植物生长的材料上。随着未来人类在太空中花费更多的时间和走得更远,“太空水”的物理学特性需要进行更多的 探索 和研究。( 科技 过客)
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