幾天前，“天宮課堂”第二課圓滿落幕，“太空教師”翟誌剛、王亞(ya) 平、葉光富又為(wei) 我們(men) 上了一堂精彩的太空科普課。一幕幕神奇而唯美的實驗亮相距離地球約400公裏的中國空間站。

　　這次，神舟十三號航天員除了在軌演示科學實驗與(yu) 地麵同學互動問答之外，還重點介紹展示了核心艙內(nei) 的高微重力科學實驗櫃和無容器科學實驗櫃。這兩(liang) 個(ge) 科學實驗櫃引起了很多青少年的好奇。我們(men) 為(wei) 什麽(me) 要到天上做實驗？天上能做哪些實驗？作為(wei) 國家太空實驗室首批入軌的科學實驗櫃，它們(men) 究竟有什麽(me) 神奇之處？

　　每個(ge) 科學實驗櫃就是一個(ge) 綜合實驗室

　　到太空能夠做哪些實驗與(yu) 空間站的特點密切相關(guan) 。由於(yu) 空間站能夠提供長期的微重力等特殊研究環境，科研人員可以發現被重力掩蓋的物質本質規律。

　　空間站裏的科學實驗櫃有什麽(me) 作用？載人航天工程空間應用係統副總師王珂研究員告訴科技日報記者，科學實驗櫃安裝在密封艙，也就是核心艙、問天實驗艙I和夢天實驗艙II內(nei) ，用於(yu) 開展航天醫學、空間生命科學與(yu) 生物技術、微重力流體(ti) 物理、微重力燃燒科學、空間材料科學、微重力基礎物理等研究方向的科學實驗。

　　“每一個(ge) 科學實驗櫃相當於(yu) 一個(ge) 綜合實驗室，支持開展單學科或多學科交叉的空間科學實驗。類似於(yu) 把地麵上數十平方米實驗室的實驗設備高度集成到一個(ge) 2立方米的實驗櫃空間裏。”王珂介紹，實驗櫃采用模塊化設計，在軌可通過航天員操作更換實驗單元或實驗樣品，支持整個(ge) 運營期上千項科學研究項目的滾動實施，大大降低科學實驗項目實施難度及準入門檻，減輕科學家的工程負擔。

　　高微重力科學實驗櫃助力基礎科學研究

　　“天宮課堂”上，我們(men) 看到這樣一段視頻：葉光富用手輕輕推動懸浮實驗台，實驗台並沒有飄走，而是略微移動後又回到原位。

　　懸浮實驗台是高微重力實驗櫃的核心部件，采用雙層結構設計。內(nei) 層采用的是磁懸浮技術，外層采用噴氣控製，既可以在實驗櫃體(ti) 內(nei) 進行實驗，又可以在櫃體(ti) 外進行實驗。

　　葉光富在太空授課中講到，在高微重力環境下,科學家利用冷原子幹涉儀(yi) 對原子進行加速度測量比對，可以對愛因斯坦廣義(yi) 相對論中的等效原理進行高精度檢驗，這些都是基礎科學領域的前沿性研究。

　　高微重力科學實驗櫃副主任設計師王蜀泉補充道，高微重力科學實驗櫃未來還可以開展微重力流體(ti) 動力學及材料科學研究、慣性和加速度傳(chuan) 感器研究等領域的實驗。

　　無容器實驗可避免容器材料對樣品的影響

　　王亞(ya) 平在“天宮課堂”上視頻展示了鋯金屬熔化與(yu) 凝固實驗。

　　一個(ge) 金屬小球懸浮在實驗腔體(ti) 中，先後經過懸浮控製、激光加熱、測量物性、再輝、樣品冷卻凝固、回收等環節。

　　這就是無容器材料實驗。顧名思義(yi) ，實驗樣品可以在微重力環境下通過靜電場實現懸浮穩定控製，與(yu) 容器的內(nei) 表麵完全不接觸,所以叫作“無容器”。

　　空間應用係統科學實驗櫃總體(ti) 主任設計師張立憲介紹，無容器實驗櫃由無容器實驗平台、真空與(yu) 加壓模塊、實驗電控模塊等組成。其中，核心功能模塊是包含一個(ge) 實驗腔體(ti) 的無容器實驗平台，科學實驗腔上通過窗口安裝了半導體(ti) 激光器、CO2激光器等加熱裝置，以及單波長測溫儀(yi) 、雙波長測溫儀(yi) 、全景相機、高速相機等多種觀察與(yu) 物性測量設備，支持空間材料樣品無容器加工實驗和熱物性測量。

　　無容器實驗能夠避免容器材料對樣品的影響,可以更精確地測量樣品的重要物理性質。“在無容器平台中，後續還要開展模擬合成隕石及月幔物質的熔融結晶實驗，加熱星雲(yun) 物質進行物性測量，研究太陽係早期熱環境的製約因素，從(cong) 而更好認識太陽係早期的環境特征。”空間應用係統核心艙總體(ti) 主任設計師於(yu) 喜河表示。

　　今年，隨著問天實驗艙和夢天實驗艙發射，我們(men) 的國家太空實驗室將初具規模。

　　“問天實驗艙內(nei) 有4個(ge) 科學實驗櫃，夢天實驗艙內(nei) 有8個(ge) 實驗櫃，可以開展更多領域的研究項目。未來，中國天宮空間站將支持空間生命科學與(yu) 人體(ti) 研究、微重力物理科學、空間天文與(yu) 地球科學、空間新技術與(yu) 應用等四大學科領域的上千項科學實驗項目。”空間應用工程與(yu) 技術中心集成技術中心副主任張璐對記者表示。（史 詩）