把太空中的重力環境“搬”到地球（探一線）

電磁彈射微重力實驗裝置。 　　中國科學院空間應用工程與技術中心供圖

　　近日，由中國科學院空間應用工程與技術中心研制建設的亞洲首個電磁彈射微重力實驗裝置啟動新一輪科學實驗，為揭秘微重力環境下部分科學現象提供新的路徑。

　　所謂微重力，是指一個物體所處環境中有效重力遠小於地球表面重力，處於近乎失重的狀態。“微重力條件下的很多現象，都和在常規重力下的情況不一樣。比如，微重力條件下我們可以明顯看到火焰的模樣呈環狀，頂部外圍是一圈淡藍色。”中國科學院空間應用工程與技術中心高級工程師王喆介紹，電磁彈射微重力實驗裝置就是通過電磁彈射的方式，在地面上模擬微重力環境，為不同學科的微重力實驗提供平台。

　　“電磁彈射裝置的工作過程，像一個特別刺激的‘跳樓機’，能將實驗艙以高速彈射出去。”王喆說，“在這一過程中，實驗載荷會經歷一個短暫的微重力環境，為科研人員提供實驗窗口。”

　　搭載電磁彈射微重力實驗裝置的塔樓，外塔高度約44米，塔內鋼體高約40米，鋼體內三角結構的導軌往上延伸，兩列紅色直線電機清晰可見，中間正是裝載實驗載荷的實驗艙。“裝置內直線電機提供電磁驅動力，將實驗艙垂直彈射出去，在自由上升和降落過程中各有2秒的微重力時間，有效微重力時間可以達到4秒。此外，該裝置也可模擬月球、火星等低重力環境。”王喆說，就這樣，太空中的重力環境被“搬”到地球。

　　“這一過程全程可控，在實驗艙降落的時候，我們會把實驗載荷的過載壓下來，確保實驗載荷完好無損。”王喆播放了一段近期開展的生物科學微重力實驗視頻，隻見實驗艙內6隻注射了藥物的小白鼠，在2小時內進行了22次微重力實驗后仍然活蹦亂跳。

　　與傳統微重力實驗裝置相比，電磁彈射微重力實驗裝置在微/低重力環境模擬精度、實驗效率、實驗載荷強度要求、實驗成本等方面具有較大優勢。王喆舉例說：“傳統的落塔裝置一天只能進行兩三次實驗，但電磁彈射微重力實驗裝置在10分鐘內就能啟動第二次實驗。”

　　高水平的微重力環境，對裝置的精度要求極高。裝置建設過程中，科研團隊圍繞兩列電機同步控制等難點攻關。“如果兩列電機不同步，實驗過程中實驗載荷就會處於波動狀態，微重力水平會大大降低。”王喆說。

　　電磁彈射微重力實驗裝置自2023年7月啟動試運行以來，至今已完成流體物理、燃燒科學等6類300余次微/低重力實驗。

　　“目前，我們已對接並計劃開展1000余次微重力、月球重力和火星重力實驗，為重要科研項目提供實驗服務，為載人航天、深空探測等重大工程提供技術支撐。”王喆對裝置的未來應用充滿信心。

　　《 人民日報 》（ 2025年11月01日 06 版）