从科隆/波恩飞进失重状态 – 德国航空航天中心DLR十年失重抛物飞行
在2009年9月20日航空航天节的开幕前夕,德国航空航天中心每周都会集中报导一些将在届时将在科隆-波兹展出的研究主题。这一次,你会看到有关德宇航抛物失重飞行的相关信息;进行抛物失重实验的空中客车A300零重力飞机将停靠科隆,可以参观。有关能源以及航天飞行的研究报导,将会出现在接下来的后面几周。
2009年9月7号到21号,德国航空航天中心(DLR)将第14次介绍一系列有关借助空中客车A300零重力飞机开展的失重飞行研究。德国航空航天中心将庆贺自己的抛物失重飞行活动进入第十个年头。这个从科隆/波恩机场起飞的、世界上最大的飞行实验室将进行五次科研飞行。科研人员将借机进行生物学、医学、物理学、材料学和技术的实验研究。
天上的失重状态
由法国Novespace公司制造的空客A300零重力飞机在每年的三、四个小时的飞行中,将完成多达31个抛物飞行。飞机从水平位置向上爬升时,甚至飞出52度的陡峭角度。然后飞行员关掉气轮机按一条抛物线的轨道向前飞行。在接下来的自由落体阶段(抛物线的上半部分),对于乘客和试验而言有大约22秒钟的准失重状态。科研人员利用这种状态进行研究或者为昂贵的国际空间站(ISS)的实验做准备。医学研究结果将有助于改善在太空中的航天员以及在地面上的人类的健康。
十年1.538次抛物飞行
十年来,德宇航的空间飞行管理部掌管着科研抛物飞行。算上2009年9月的飞行计划,科研人员将一共进行了241项微重力实验。工业企业也屡屡带着项目参加研究。此外也有中小学生和大学生借助抛物飞行的机会开展生物和医学实验。此外还曾进行过两次的艺术飞行试验。1538次的抛物飞行合计起来,研究人员相当于获得了9个多小时的失重状态。
在目前所进行的14项抛物飞行试验中,有一项马格德堡大学的骨增加和骨丢失的细胞学研究。该结果可作为开发针对骨质疏松症的措施的基础。背景:骨质疏松也叫骨丢失,是人类衰老进程的一个大问题。但即使对于年轻、身体健康、全面训练的宇航员,当他们进驻太空之后,也会出现骨质疏松症。当然,当他们返回地面之后,这个现象是完全可逆的。太空条件下的飞行提供了一个研究原本健康的人发生骨质疏松症原因的良好机会。
另一项由地处萨尔布吕肯的莱布尼茨新材料研究所进行的实验,是致力于研究一些特定的纳米材料可以怎样实现表面防划伤或者抗菌、并在技术上更完善。不同合金做成的纳米线材在这个方面将发挥重要的作用。如今人们知道,重力在生产这些材料时起了重要作用。人们现在是要在微重力状态下首次研究这个过程,希望能更好地理解这种过程,并在地面上优化生产程序。
微重力下的研究
在地球上的生命演化和和一切生物学、物理学和化学过程都是在地球重力影响下进行的。一旦消除重力的影响,科研人员们便可以专注于其他相关因素的观察。由此所获得的知识即可以用于对病人的治疗,也可用于改善材料的结构。物理学、生物学以及人类医学健康方面的基础研究也能得益于此。作为在国际空间站ISS上的中长期研究以及地面上的研究或开发之间的过渡,抛物失重飞行可以说是科学和技术层面通向“太空的桥梁”。
德国航空航天中心每年提供了一到两次的抛物失重飞行。虽然每一次的抛物飞行只有短短的22秒的微重力时间段,但如今的测量技术的发展创新已经可以允许做比1999年德宇航的第一次抛物飞行更加多样化的实验。抛物飞行是德国航空航天中心航天管理部向科学界提供的科研试验手段的一个重要补充。其他手段还包括不来梅在一个真空管道中可达到9秒失重状态的落体楼、包括可以搭载几分钟乃至几个星期自动试验的火箭和卫星、以及国际空间站,后者上的某些实验甚至可以进行数个月并由宇航员进行操作。抛物飞行的突出优点是科研人员可以在飞行中自己操作自己的实验,并且能够采用自己的或者实验室标准设备进行不同的试验尝试。对于科研团队来说,原则上从递交申请到实现搭载飞行,可以控制在一年时间以内。
(何宏 译)
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