幾天前，“天宮課堂”第二課圓滿落幕
，“太空教師”翟誌剛
、王亞平、葉光富又為我們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(zhe)次(ci)
，神(shen)舟(zhou)十(shi)三(san)號(hao)航(hang)天(tian)員(yuan)除(chu)了(le)在(zai)軌(gui)演(yan)示(shi)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)與(yu)地(di)麵(mian)同(tong)學(xue)互(hu)動(dong)問(wen)答(da)之(zhi)外(wai)

，還(hai)重(zhong)點(dian)介(jie)紹(shao)展(zhan)示(shi)了(le)核(he)心(xin)艙(cang)內(nei)的(de)高(gao)微(wei)重(zhong)力(li)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)櫃(gui)和(he)無(wu)容(rong)器(qi)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)櫃(gui)。這(zhe)兩(liang)個(ge)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)櫃(gui)引(yin)起(qi)了(le)很(hen)多(duo)青(qing)少(shao)年(nian)的(de)好(hao)奇(qi)。我(wo)們(men)為(wei)什(shen)麼(me)要(yao)到(dao)天(tian)上(shang)做(zuo)實(shi)驗(yan)？天(tian)上(shang)能(neng)做(zuo)哪(na)些(xie)實(shi)驗(yan)
？作(zuo)為(wei)國(guo)家(jia)太(tai)空(kong)實(shi)驗(yan)室(shi)首(shou)批(pi)入(ru)軌(gui)的(de)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)櫃(gui)，它(ta)們(men)究(jiu)竟(jing)有(you)什(shen)麼(me)神(shen)奇(qi)之(zhi)處(chu)？

每個科學實驗櫃就是一個綜合實驗室

到(dao)太(tai)空(kong)能(neng)夠(gou)做(zuo)哪(na)些(xie)實(shi)驗(yan)與(yu)空(kong)間(jian)站(zhan)的(de)特(te)點(dian)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。由(you)於(yu)空(kong)間(jian)站(zhan)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)長(chang)期(qi)的(de)微(wei)重(zhong)力(li)等(deng)特(te)殊(shu)研(yan)究(jiu)環(huan)境(jing)，科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)發(fa)現(xian)被(bei)重(zhong)力(li)掩(yan)蓋(gai)的(de)物(wu)質(zhi)本(ben)質(zhi)規(gui)律(lv)。

空(kong)間(jian)站(zhan)裏(li)的(de)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)櫃(gui)有(you)什(shen)麼(me)作(zuo)用(yong)？載(zai)人(ren)航(hang)天(tian)工(gong)程(cheng)空(kong)間(jian)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)副(fu)總(zong)師(shi)王(wang)珂(ke)研(yan)究(jiu)員(yuan)告(gao)訴(su)科(ke)技(ji)日(ri)報(bao)記(ji)者(zhe)，科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)櫃(gui)安(an)裝(zhuang)在(zai)密(mi)封(feng)艙(cang)，也(ye)就(jiu)是(shi)核(he)心(xin)艙(cang)、問天實驗艙I和夢天實驗艙II內，用於開展航天醫學、空間生命科學與生物技術
、微重力流體物理、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(mei)一(yi)個(ge)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)櫃(gui)相(xiang)當(dang)於(yu)一(yi)個(ge)綜(zong)合(he)實(shi)驗(yan)室(shi)，支(zhi)持(chi)開(kai)展(zhan)單(dan)學(xue)科(ke)或(huo)多(duo)學(xue)科(ke)交(jiao)叉(cha)的(de)空(kong)間(jian)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)。類(lei)似(si)於(yu)把(ba)地(di)麵(mian)上(shang)數(shu)十(shi)平(ping)方(fang)米(mi)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)實(shi)驗(yan)設(she)備(bei)高(gao)度(du)集(ji)成(cheng)到(dao)一(yi)個(ge)2立方米的實驗櫃空間裏。”王(wang)珂(ke)介(jie)紹(shao)，實(shi)驗(yan)櫃(gui)采(cai)用(yong)模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)，在(zai)軌(gui)可(ke)通(tong)過(guo)航(hang)天(tian)員(yuan)操(cao)作(zuo)更(geng)換(huan)實(shi)驗(yan)單(dan)元(yuan)或(huo)實(shi)驗(yan)樣(yang)品(pin)，支(zhi)持(chi)整(zheng)個(ge)運(yun)營(ying)期(qi)上(shang)千(qian)項(xiang)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)項(xiang)目(mu)的(de)滾(gun)動(dong)實(shi)施(shi)，大(da)大(da)降(jiang)低(di)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)項(xiang)目(mu)實(shi)施(shi)難(nan)度(du)及(ji)準(zhun)入(ru)門(men)檻(kan)，減(jian)輕(qing)科(ke)學(xue)家(jia)的(de)工(gong)程(cheng)負(fu)擔(dan)。

高微重力科學實驗櫃助力基礎科學研究

“天宮課堂”上，我們看到這樣一段視頻：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(xuan)浮(fu)實(shi)驗(yan)台(tai)是(shi)高(gao)微(wei)重(zhong)力(li)實(shi)驗(yan)櫃(gui)的(de)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)，采(cai)用(yong)雙(shuang)層(ceng)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)。內(nei)層(ceng)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)磁(ci)懸(xuan)浮(fu)技(ji)術(shu)
，外(wai)層(ceng)采(cai)用(yong)噴(pen)氣(qi)控(kong)製(zhi)
，既(ji)可(ke)以(yi)在(zai)實(shi)驗(yan)櫃(gui)體(ti)內(nei)進(jin)行(xing)實(shi)驗(yan)，又(you)可(ke)以(yi)在(zai)櫃(gui)體(ti)外(wai)進(jin)行(xing)實(shi)驗(yan)。

葉光富在太空授課中講到，在高微重力環境下,kexuejialiyonglengyuanzigansheyiduiyuanzijinxingjiasuduceliangbidui，keyiduiaiyinsitanguangyixiangduilunzhongdedengxiaoyuanlijinxinggaojingdujianyan

，zhexiedoushijichukexuelingyudeqianyanxingyanjiu。

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動力學及材料科學研究

、慣性和加速度傳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

王亞平在“天宮課堂”上視頻展示了鋯金屬熔化與凝固實驗。

一個金屬小球懸浮在實驗腔體中
，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，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，與容器的內表麵完全不接觸,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實驗腔體的無容器實驗平台，科學實驗腔上通過窗口安裝了半導體激光器、CO2激光器等加熱裝置，以及單波長測溫儀、雙波長測溫儀、全景相機、高速相機等多種觀察與物性測量設備，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(zai)無(wu)容(rong)器(qi)平(ping)台(tai)中(zhong)，後(hou)續(xu)還(hai)要(yao)開(kai)展(zhan)模(mo)擬(ni)合(he)成(cheng)隕(yun)石(shi)及(ji)月(yue)幔(man)物(wu)質(zhi)的(de)熔(rong)融(rong)結(jie)晶(jing)實(shi)驗(yan)，加(jia)熱(re)星(xing)雲(yun)物(wu)質(zhi)進(jin)行(xing)物(wu)性(xing)測(ce)量(liang)，研(yan)究(jiu)太(tai)陽(yang)係(xi)早(zao)期(qi)熱(re)環(huan)境(jing)的(de)製(zhi)約(yue)因(yin)素(su)
，從(cong)而(er)更(geng)好(hao)認(ren)識(shi)太(tai)陽(yang)係(xi)早(zao)期(qi)的(de)環(huan)境(jing)特(te)征(zheng)。”空間應用係統核心艙總體主任設計師於喜河表示。

今年
，隨著問天實驗艙和夢天實驗艙發射，我們的國家太空實驗室將初具規模。

“問天實驗艙內有4個科學實驗櫃
，夢天實驗艙內有8個實驗櫃，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人體研究、微重力物理科學
、空間天文與地球科學、空間新技術與應用等四大學科領域的上千項科學實驗項目。”空間應用工程與技術中心集成技術中心副主任張璐對記者表示。