“跳樓機”能否帶來“跳樓價”

　　近日，中國科學院空間應用工程與技術中心研制建設的4秒電磁彈射微重力實驗裝置啟動試運行。這個大科學裝置采用電磁彈射系統將實驗艙垂直加速到預定速度后釋放，實驗艙在上拋和下落階段為科學載荷提供微重力環境。因為這種“彈射升空再回落”的運動方式，它被形象地比作航天領域的“跳樓機”，該裝置在實驗效率、實驗載荷強度要求、運行成本等方面具有較大優勢。這讓不少科技工作者頗感振奮：航天“跳樓機”能否帶來“跳樓價”？如何把原本費用昂貴的微重力實驗降成“白菜價”？

　　讓我們先看看微重力實驗為什么“貴”。科學上的微重力，通俗說法就是失重。在太空環境下，有效重力只有地球的百萬分之一。在這種極端環境下做實驗，物理化學性質、生命過程等都會與地面常重力環境下有所區別，科學家們能排除重力干擾發現更本質的物質運動規律。除了高深的物理研究，微重力還有極高的商業價值。比如，在合金制備過程中，尚未凝固的液體在重力下引發浮力對流，可能形成雜晶等缺陷，影響材料的最終性能；若利用微重力環境，就可制備在地面條件下難以獲取的新物質、新材料等。

　　微重力實驗具備重大的學術意義和應用價值，是國際科技競爭的熱點領域，不怕“貴”。此前，美、俄、歐、日借助國際空間站，已經進行了長時間、大規模的微重力領域研究，成果豐碩。如今，中國空間站上也在進行各種微重力科學實驗。

　　雖然不怕“貴”，但降低成本才能實現效率提升和規模擴張，微重力實驗也不例外。因此，除了在具備天然微重力環境的空間站、飛船、衛星等航天器上做微重力實驗，人類也一直在探索如何更廉價地構建微重力環境。探空火箭、失重飛機、落塔等就屬于傳統的地基微重力設施。地基研究能夠大幅縮短空間實驗周期、降低空間實驗成本、提升空間實驗成功率，是天基研究的重要補充手段。

　　我國自主研制的4秒電磁彈射微重力實驗裝置是繼德國之后的全球第二個電磁彈射微重力實驗裝置，也屬于地基微重力設施。4秒微重力時間、十萬分之一重力加速度的微重力水平、過載加速度不超過5個重力加速度、實驗間隔不大于10分鐘……從這些達到國際先進水平的優秀性能指標來看，它有效克服了探空火箭、失重飛機、落塔等傳統地基微重力設施存在的實驗成本高、準備時間長、過載較大等缺點。比如，從實驗效率看，傳統落塔平均每天僅可以做2次到3次實驗，拋物線飛機每次可以飛行30架次以上，但實驗準備周期卻需要2個月至3個月；而4秒電磁彈射微重力實驗裝置可以達到每天近百次實驗的頻率，準備時間僅1天至2天。且該裝置采用儲能和電磁驅動技術，運行僅消耗電能，單次實驗耗電僅1千瓦時左右，運行成本低，便于開展大規模科學實驗。

　　從每次短短4秒的微重力時間看，它并不能取代航天器上的實驗室，很多需要時間的微重力實驗還必須在航天器上完成。但它的成功啟動運行，確實大大降低了微重力實驗成本，是未來微重力實驗走向普及性“白菜價”的重要一步。

　　據中國科學院空間應用中心透露的信息，20秒電磁彈射微重力實驗裝置目前正在規劃建設中，建成后將達到微重力時間20秒、載荷500千克的國際領先水平。探索浩瀚宇宙，發展航天事業，需要我們踏實努力、穩步前進！ （本文來源：經濟日報 作者：佘惠敏）