微重力模擬試驗設備是加拿大SimulTek公司設計制造的新款產(chǎn)品,通過(guò)在三個(gè)方向(3D)運動(dòng)中隨機改變重力矢量的方向來(lái)進(jìn)行微重力地面模擬實(shí)驗。
微重力模擬試驗艙可以模擬在空間軌道上(自由落體)或在運輸到另一個(gè)行星的過(guò)程中,空間飛行器上的重力條件模擬。重力的消失,特別是在很長(cháng)一段時(shí)間內,會(huì )影響到生命體和各種材料,并產(chǎn)生各種相關(guān)現象。微重力環(huán)境下我們可以對微型生態(tài)系統進(jìn)行研究,是空間生命科學(xué)研究領(lǐng)域的重要研究方向。在空間微重力環(huán)境中,對材料制備影響較大的對流,沉降、浮力和流體靜壓力等因素都消失了。使用微重力模擬裝置對研究新的材料規律和材料制備新技術(shù)提供了一個(gè)特殊的試驗環(huán)境。也可以進(jìn)行模擬空間微重力與空間輻射協(xié)同作用效應。
空間微重力模擬經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,傳統的實(shí)驗方法有落塔法、懸吊法、水浮法和氣浮法等
落塔法的優(yōu)點(diǎn)是空間微重力環(huán)境的模擬精度較高,可以進(jìn)行三維空間的微重力實(shí)驗。缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴,通用性差,單次微重力實(shí)驗時(shí)間過(guò)短,無(wú)法對飛行器各種設備性能指標做考核
懸吊法優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單,實(shí)驗時(shí)間不受限,缺點(diǎn)是支撐繩索運動(dòng)摩擦打,嚴重影響試驗精度。
水浮式微重力模擬系統優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現三維空間的微重力試驗,試驗時(shí)間不受限制,缺點(diǎn)是存在水的阻力和紊流的影響,模擬精度差,飛行器設備需要做防水處理,才能進(jìn)行試驗。
氣懸浮法優(yōu)點(diǎn)是精度高,成本低。缺點(diǎn)是不能進(jìn)行三維空間模擬。