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

　　讓我們先看看微重力實(shí)驗為什么“貴”�？茖W(xué)上的微重力，通俗說(shuō)法就是失重。在太空環(huán)境下，有效重力只有地球的百萬(wàn)分之一。在這種極端環(huán)境下做實(shí)驗，物理化學(xué)性質(zhì)、生命過(guò)程等都會(huì )與地面常重力環(huán)境下有所區別，科學(xué)家們能排除重力干擾發(fā)現更本質(zhì)的物質(zhì)運動(dòng)規律。除了高深的物理研究，微重力還有極高的商業(yè)價(jià)值。比如，在合金制備過(guò)程中，尚未凝固的液體在重力下引發(fā)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(huán)境，就可制備在地面條件下難以獲取的新物質(zhì)、新材料等。

　　微重力實(shí)驗具備重大的學(xué)術(shù)意義和應用價(jià)值，是國際科技競爭的熱點(diǎn)領(lǐng)域，不怕“貴”。此前，美、俄、歐、日借助國際空間站，已經(jīng)進(jìn)行了長(cháng)時(shí)間、大規模的微重力領(lǐng)域研究，成果豐碩。如今，中國空間站上也在進(jìn)行各種微重力科學(xué)實(shí)驗。

　　雖然不怕“貴”，但降低成本才能實(shí)現效率提升和規模擴張，微重力實(shí)驗也不例外。因此，除了在具備天然微重力環(huán)境的空間站、飛船、衛星等航天器上做微重力實(shí)驗，人類(lèi)也一直在探索如何更廉價(jià)地構建微重力環(huán)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(shí)驗周期、降低空間實(shí)驗成本、提升空間實(shí)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(shí)驗裝置是繼德國之后的全球第二個(gè)電磁彈射微重力實(shí)驗裝置，也屬于地基微重力設施。4秒微重力時(shí)間、十萬(wàn)分之一重力加速度的微重力水平、過(guò)載加速度不超過(guò)5個(gè)重力加速度、實(shí)驗間隔不大于10分鐘……從這些達到國際先進(jìn)水平的優(yōu)秀性能指標來(lái)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(shí)驗成本高、準備時(shí)間長(cháng)、過(guò)載較大等缺點(diǎn)。比如，從實(shí)驗效率看，傳統落塔平均每天僅可以做2次到3次實(shí)驗，拋物線(xiàn)飛機每次可以飛行30架次以上，但實(shí)驗準備周期卻需要2個(gè)月至3個(gè)月；而4秒電磁彈射微重力實(shí)驗裝置可以達到每天近百次實(shí)驗的頻率，準備時(shí)間僅1天至2天。且該裝置采用儲能和電磁驅動(dòng)技術(shù)，運行僅消耗電能，單次實(shí)驗耗電僅1千瓦時(shí)左右，運行成本低，便于開(kāi)展大規�？茖W(xué)實(shí)驗。

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

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