太空實(shí)驗(yàn)的手套箱

在太空進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，不能只依靠機(jī)器人和采用地面遙控的方法來完成，很多實(shí)驗(yàn)是要航天員親自作為被試者或者操作人員來完成的，航天員在進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn)時(shí)需要一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其中應(yīng)用最廣泛、最重要的是手套箱。

對(duì)于地面上進(jìn)行科學(xué)研究的人來說，手套箱并不是一種陌生的設(shè)備，它是一種雙手可在里面進(jìn)行操作的密封鋁盒。最初，這種設(shè)備是在醫(yī)學(xué)研究中使用的，是醫(yī)學(xué)研究人員在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)用來防止病毒感染自己的用具。之后，它的品種越來越多，用途也越來越廣，廣泛適用于軍工、航空、核工、醫(yī)療等行業(yè)領(lǐng)域，

在太空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)為什么要用手套箱呢?這是因?yàn)楹教靻T的太空實(shí)驗(yàn)是在一種微重力環(huán)境下進(jìn)行的，這種環(huán)境帶來很多問題。設(shè)想一下，如果在太空進(jìn)行液體實(shí)驗(yàn)，這些液體絕不會(huì)像在地面那樣老老實(shí)實(shí)地待在實(shí)驗(yàn)容器里，稍碰它們一下，它們就會(huì)從容器里“逃”出來，在空中亂跑亂竄，弄得滿屋子都是液滴，影響了航天員的呼吸，更可怕的是如果這些液滴中含有危害人體的細(xì)菌或微生物，首當(dāng)其沖的被害者將是航天員。同時(shí)，一些液體還會(huì)躲到設(shè)備里，慢慢地腐蝕設(shè)備，這猶如埋下了一顆定時(shí)炸彈，不知道什么時(shí)候就會(huì)“爆炸”，又如，在進(jìn)行氣體或產(chǎn)生煙霧的實(shí)驗(yàn)時(shí)，航天員不能像在地面那樣隨便打開靠近他們的窗口，讓新鮮空氣流進(jìn)來。航天器的座艙是一個(gè)密閉系統(tǒng)，如果打開艙口，破壞了座艙的密閉性，航天員馬上暴露到太空的真空環(huán)境下，后果不堪設(shè)想，總之，太空實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的漂浮污染物會(huì)危及船員和航天器本身。科學(xué)家的首要任務(wù)是解決這些問題，而不是讓航天員離開空間站，于是科學(xué)家就想到將手套箱搬上天。

用手套箱進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn)還有另一個(gè)原因，這就是為科學(xué)家們提供一種低成本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。太空中進(jìn)行的很多實(shí)驗(yàn)都需要在密閉環(huán)境下進(jìn)行，如果每個(gè)實(shí)驗(yàn)都研制自己實(shí)驗(yàn)的密閉系統(tǒng)，可以想象一下，那要花費(fèi)多少研制和發(fā)射設(shè)備的費(fèi)用呀!即使研制出來，航天飛機(jī)或空間站上也放不下。手套箱的用途是非常廣的，使用一個(gè)手套箱就可以進(jìn)行各種醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)等實(shí)驗(yàn)，這樣，科學(xué)家在設(shè)計(jì)不同太空實(shí)驗(yàn)時(shí)，就不必要再研制自己實(shí)驗(yàn)的密閉系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)，使用航天器中的共用手套箱就可以了。同時(shí)，所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以通過連接到手套箱的航天器數(shù)據(jù)系統(tǒng)下傳。這樣，一項(xiàng)太空實(shí)驗(yàn)的花費(fèi)就會(huì)大大下降。

在科學(xué)研究領(lǐng)域中，空間站的手套箱就像一個(gè)剛出爐的“熱餑餑”，受到各國科學(xué)家的青睞，很多國家和研究所的科學(xué)家們紛紛提出申請(qǐng)，想在上面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目前，國際空間站的手套箱將進(jìn)行五個(gè)微重力領(lǐng)域的研究：生物技術(shù)、燃燒科學(xué)、流體物理學(xué)、基礎(chǔ)物理學(xué)和材料科學(xué)。手套箱今后的應(yīng)用前途是光明的，例如，可以進(jìn)行鐵磁流體的研究，這些流體可作為外科醫(yī)生的“納米傭工”，在人體內(nèi)通過加熱來消滅腫瘤；可以進(jìn)行各種材料科學(xué)的研究，為火星探險(xiǎn)提供新材料；進(jìn)行精確的晶體凝固過程實(shí)驗(yàn)，為新一代高性能半導(dǎo)體的產(chǎn)生鋪平道路，總之，太空實(shí)驗(yàn)將解決很多人們未知的問題，這些結(jié)果的獲得也要?dú)w功于手套箱。

[責(zé)任編輯] 蒲 暉