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众所周知，太空中的环境与地球差别巨大。地球被磁层、电离层和大气层保护，免受高能等离子团、宇宙射线的影响；而太空则“裸奔”，它没有空气，没有重力，还充满辐射。所以很多在地球上成立的科学“铁律”，在太空中可能会被推翻；很多在地球上无法实现的“天方夜谭”，在太空中成为可能。为了更好地探索太空，拓宽认知边界，航天员在太空执行任务时还承担了进行各种实验的责任，这些实验涉及各个学科，促进了医学、物理学、环境科学等各方面学科的发展，也对未来人类登陆火星、小行星等深空探测具有重要意义。

首先就是失重实验。太空环境下的一些物理规律与重力环境下差异巨大。例如，在太空环境下，液体的自然对流会基本消失、浮力会基本消失、浸润现象和毛细现象加剧……所以，李白如果生活在太空中，可能写不出“飞流直下三千尺”的佳句。

航天员在太空中挤出一个小水滴，水滴不会下落，反而在空中悬浮。并且航天员还可以将水滴拉伸为水膜，水膜来回晃动也不会轻易破裂。如果往水膜上加水，水膜就会逐渐变成厚水球。

此外，在绝对失重环境下，不同的物质之间可以混合得相当均匀。基于这个原理，航天员将融化的金属充入空气，使空气进入液态金属内部，进而得到了气泡均匀分布的泡沫金属；另外，控制融化金属的体积，就能获得十分耐磨损的绝对球形滚珠，这不禁让人大呼神奇。

还有非常有趣的传接球实验：一个装有弹簧的实验装置将球弹出来，航天员尽可能准确地接到球。远红外相机会将航天员手臂的运动过程拍摄下来，并且航天员手臂上安装的电极将记录航天员运动时肌肉的电活动。这个实验看起来简单，但是对于太空中的航天员来说极其困难。因为在地球上有重力加速度，被抛出的球总是以恒定的加速度运动；而在太空中，被抛出的球却是匀速运动。由于已经习惯了重力的存在，航天员虽然可以接到球，但他们对抛出的球作出的反应，总是比球的实际运动提前一些。这一实验能为探索人脑对重力信息的加工提供宝贵数据。

另外，偷偷燃烧的“冷焰”也让我们大呼神奇。早在2014年航天员就在太空中进行过模拟燃烧的探索，进行“纵火”实验的目的是探索在太空中灭火的方法。多次燃烧实验后，航天员不仅解决了灭火问题，还发现了一种在地球上无法看到的奇特燃烧现象——“冷焰燃烧”。航天员以易燃的液态庚烷为燃料进行燃烧，在火焰熄灭后，庚烷液滴却仍然以与燃烧时相同的速度，连续且稳定地蒸发着，仿佛“看不见的火焰”一般。“冷焰”的燃烧温度远低于普通火焰，燃烧产生的也不是常规的二氧化碳和水，而是一氧化碳和甲醛，这对于未来燃料的发展有着一定的启发。

不过，太空中进行最多的还是要数生物医学方面的实验。因为航天员在太空中面临着极大的生存考验，探究太空环境对有机体的影响以及航天员在太空中的身体和心理变化一直是研究重点，并且很多研究成果也可以应用到医学领域。其中，生物周期节律实验是最有现实意义的实验之一。在太空中，航天员每天会经历16次日出和日落，这为研究生物周期节律提供了宝贵的机会：通过测量航天员温度的变化和褪黑素（一种与睡眠相关的激素）的分泌情况，探究生物周期节律的变化并尝试可能的干预措施。这一研究不仅可以帮助航天员更好地休息，也可以帮助人们弄清楚如何才能有效地休息和在需要的时候保持警觉。

太空实验其实远比我们想象中的要更加丰富多彩，它涵盖多个学科，涉及不同领域，无数发现让人瞠目结舌，很多成果更是在实际生活中得以广泛使用。你觉得在太空中还可以做什么实验呢？快来开动脑筋吧！

本文来自：中国数字科技馆