在下水多日后,中国第三艘航母福建舰的部分电磁弹射设备完成安装,甲板上的部分建造“工棚”正式拆除。而在此时,央视也曝光了中国科学院刚刚完成设计制造,投入试运营的电磁弹射微重力实验装置,向外界展示了电磁弹射技术在航天探索领域的应用。

航母甲板的工棚刚拆完,中国第三套电磁弹射器,就被央视曝光了

【有消息称,福建舰甲板上的“工棚”已经拆除】

据介绍,这一实验装置的工作原理,是利用电磁弹射,将一个实验舱垂直加速到一定速度后释放,在上抛和下落的过程之中,实验舱会有4秒的时间,处于微重力,也就是人们常说的“失重”状态之中,一些需要微重力环境的科学验证工作,就可以完成。

从工作原理上看,这一电磁弹射系统与航母用来辅助舰载机起飞的电磁弹射系统,异曲同工。都是通过电磁弹射提供瞬间的外部前进动力,辅助相关设备,获得所需要的速度,这个微重力设施中的实验舱,一定程度上扮演着舰载机的角色。

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【新的电磁弹射微重力实验设施内部】

因此,二者在技术上,应该也有一定的共通之处,甚至可能存在一些直接的关联。说这个微重力试验装置,是继福建舰上的电磁弹射设备,以及不久前央视曝光的“电磁橇”之后,我国第3套电磁弹射器,似乎也不为过。

而这个由中国科学院空间应用工程与技术中心研制建设的实验设施,对于我国在载人航天、空间生物研究等领域的探索,有着非凡的意义。

相信关注太空探索的朋友都清楚,在太空中常见的微重力环境之下,会出现很多地球上不可能出现的景象。最为明显的就是在太空舱内漂浮的物体。

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【太空失重环境】

而人类要想走向太空,未来在太空之中长久生存,探索其他星球乃至星系,不光是要让自己上天,还要让其他动植物等地表物质进入太空。这些物质在太空失重环境下会出现什么状况,无疑是人类需要提前弄清楚的。

在微重力环境下,进行细胞培养等实验,也早已成为了全球生物学界的一种常见操作。

此外,一些新航天技术在微重力状态下的应用,也需要提前进行验证。可以说,无论是航天探索还是医药学发展,都离不开微重力实验的进行。

但想要进行这类实验并不容易。发射实验飞船或利用空间站,在太空环境下展开实验,是最为理想的选择,但考虑到成本、所需时间等问题,全球没有任何一个国家,可以只通过在太空中进行实验,完成所有的验证工作。各科技强国都在尝试,在大气层内,模拟失重环境。

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【我国的微重力塔】

目前,最为常见的手段是建造微重力塔,通过自由落体等方式,获取微重力时间。此外就是利用抛物线飞机,在空中获取一定的微重力时间。但这些传统手段,也存在效率不高,花费较大等问题。

传统的落塔一天只能进行几次实验,飞机虽然可以一天飞行诸多架次,但前期实验准备时间,往往长达数月。此外,在抛物线飞机等实验方式之中,实验舱往往要经受较高的过载,可能的损失不好控制。

在此情况下,用实验准备周期相对较短,单次实验花费相对较小,且可控性更强的电磁弹射装置,让实验舱进入微重力环境,就成为了一个不错的选择。中国新建成的实验设施,就可以将两次实验的间隔,缩小到10分钟左右,一天就可以进行上百次的实验。

航母甲板的工棚刚拆完,中国第三套电磁弹射器,就被央视曝光了

【依靠电磁弹射技术,我们就可以每天开启上百次实验】

但由于技术要求较高等原因,在中国科学院的设施建成之前,全球也只有德国有一台类似的设备。

在当前阶段,中国的实验装置每次提供微重力环境的时间为4秒。而大部分的传统落塔,能够产生微重力环境的时间也在4、5秒左右。只有极少数利用矿井等改造的实验设施,能够提供约10秒的实验时间。通过抛物线飞机的方式,获得的实验时间一般也就在10秒左右。

可见,中国现在投入使用的这套实验设备,已经可以满足大部分的实验需要了。与此同时,中国科学院正在规划建造可以提供20秒实验时间的电磁弹射装置,为我国的空间科学研究提供更加高效的平台。

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【电磁弹射微重力实验装置的外景】

值得注意的是,不久前,中国还在山东济南,建成了全球首个被称为“电磁橇”的电磁推进地面超高速试验设施,可以将超过1吨重的物体,加速到接近音速的速度。

这说明,中国正在电弹技术的大型化和应用上持续发力,并且在技术上取得了一定的突破。在这些新的探索活动正常展开的情况下,中国在这一领域的实力也将不断提升。

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【在山东济南建成的“电磁橇”】

未来,中国为新的航空母舰,装备更加高效的电磁弹射设备,进而增强舰载机战斗力,已经成为了一种必然。我们甚至可以大胆猜想,在数十年的探索之后,中国能够将电磁弹射技术,与火箭等技术相结合,彻底改变人类的航天探索模式。

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