什么是失重？失重的条件有哪些

神奇的失重世界

1．什么是失重

人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物就将处于失重状态。航天器进入轨道后可以近似认为是绕地球做圆周运动。做圆周运动的物体，其速度方向是时刻改变的，具有向心加速度，它的大小等于卫星所在高度处重力加速度的大小。这跟在做自由落体运动的升降机中发生的情况类似，航天器中的人和物都处于完全失重的状态。

在完全失重的条件下会发生什么现象？失重，顾名思义，就是失去了“重量”，或者说失去了重力的作用。注意，“重量”不是质量，物体在重力场中不会失去质量，因为质量只表示物体所具有的物质的多少。但是“重量”就不同了，它是因为物体与地球之间的相互引力而造成的。

我们可以设想一下：一旦地球的重力消失，会发生什么现象？物体将飘在空中，液滴在自身的表面张力作用下呈完美的球形，气泡在液体中将不上浮，人站着睡觉和躺着睡觉一样舒服，走路务必小心，稍有不慎将会“上不着天，下不着地”。食物要做成块状或糊状，以避免食物的碎渣“漂浮”在空间中，一不小心就有可能进入人的眼睛、鼻孔……你还可以继续发挥想象力，举出更多的现象来。

2．失重的条件

还可以再想一想，人类能够利用失重的条件做些什么？

下面的几个例子，虽然还没有完全实现，但科学家们正在努力探索，也许不久的将来就会实现。

在失重条件下，金属熔化形成的液滴呈绝对球形，冷却后可以成为理想的滚珠。在地面上，用现代技术制成的滚珠，并不呈绝对球形，这是轴承磨损的重要原因之一。

玻璃纤维（一种很细的玻璃丝，直径为几十微米）是现代光纤通信的主要部件。在地面上，不可能制造很长的玻璃纤维，因为没等到液态的玻璃丝凝固，由于重力的作用，它就会被拉成小段；而在太空中，可以制造出很长的玻璃纤维。

在太空轨道上，可以制成一种新的泡沫材料——泡沫金属。在失重条件下，往液态金属中通以气体，气泡既不“上浮”也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属。可以用这种方法制成轻似软木的泡沫钢，用这种钢材制造的机翼，又轻又结实。

同样的道理，在失重的条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种合金。

在现今的电子工业、化学工业、核工业等部门，对高纯度材料的需要不断增加，其纯度要求为“6个9”至“8个9”，即纯度要达到99．9999%～99．999999%。在地面上，冶炼金属需在容器内进行，总会有一些容器本身的微量元素掺入到被冶炼的金属中，而太空中的“悬浮冶炼”是在失重的条件下进行的，不需要用容器，消除了容器对材料的污染，可获得纯度极高的产品。

电子技术中所用的晶体，在地面上生长时，由于受重力影响，晶体的大小受到限制，而且要受到容器的污染。在失重的条件下，晶体的生长是均匀的，生长出来的晶体也要大得多。若能在太空中建起工厂，生产出砷化镓的纯晶体，要比现有的硅晶体优越得多，将会引起电子技术的重大突破。

在太空失重的条件下，会生产出地面上难以生产的一系列产品，建立空间工厂已不再是幻想。科学家们要在太空中做各种实验，青年学生也可以提出自己的太空实验设想，展开想象的翅膀，为宇宙开发贡献一份力量。