Question

【题目】阅读下面的短文，回答问题。

微重力卫星“实践十号”

2016年4月6日凌晨1点38分，“实践十号”卫星成功升空。这是一颗返回式卫星，也是中国第一个专用的微重力实验卫星。“实践十号”卫星分为回收舱和留轨舱，回收舱在轨运行12天后返回地球，留轨舱继续在轨工作3天。2016年4月18日，“实践十号”卫星成功返回。

微重力是个什么概念？徽重力就是微小的重力吗？

我们平常说的重力是由地球引力产生的，所以不少人会误认为，人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远，因此地球对它们的引力很小，所以叫做微重力。这是不对的。

根据G=mg，同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远，g值就越小，然而，就算是在距离地面200km的高度也没有降多少，大约为0．94g,而在1000km的高度为0．75g，也就是说，一个物体在地面重100N，到了1000km高度，依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km，因此，它受到的地球引力并没有减少多少。因此，如果我们把“微重力”理解为微小的重力，或者是微小的地球引力，肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时，才会出现地球引力很小的情况。

那么，大众媒体所说的微重力到底是怎么微小的呢？

其实，平时我们感觉到自己有多重时，这种感觉来自支持力。如果失去支持，我们就将失去对重力的感觉。例如，一个人从高处坠落，在坠落的过程中，因为失去了支持，他将体验到类似太空中才有的失重。但是，失重环境中物体的重力却仍然存在，或者说地球依旧在吸引它。

要想造出失重的环境，可以让物体自由坠落，如自由坠落的电梯、飞机等。不过出于安全的考虑，坠落高度很有限，这只能带来短暂的失重。而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境，这些家伙在不停地坠落（绕地飞行），却又一直没有掉落到地面，这真是好极了！

物体完全感觉不到重力叫失重，之所以达不到完全的失重——微重力，是其它外在因素造成的，如太空残余大气的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、人员在航天器内的走动，以及重力梯度等。或者说是这些因素导致自由坠落的物体，在坠落时“不那么自由”，使物体“感受”到些许的支持力，这就是“微重力”。也就是说所谓微重力琢境，它其实跟地球引力的关系不是那么大。

要想获得微重力环境，最好的当然是大型的运行稳定的空间站，但它们通常都非常的贵。相比之下，返回式卫星“实践十号”就实惠得多。它使用化学电池供电，所以不需要展开太阳翼；因为不载人而且任务时间相对短，就不需要考虑对接和人类活动等干扰。因此它还有一个明显的优点：机动性很高。可以说，“实践十号”不只是未来空间站的补充，更有不可替代的作用。

同学们也许知道失重环境中，水滴是一个近乎完美的球体。还有许多诸如此类在太空环境申表现出来的不同于地面上的现象，因此，在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究，显得非常有意义。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）失重状态下的人造地球卫星____________（选填“受到”或“不受”）重力；

（2）一个重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为____________N;

（3）“实践十号”微重力水平为10-6g，空间站的微重力水平一般为10-3g。____________（选填“实践十号”或“空间站”）的微重力环境更好；

（4）请你合理猜测一个在微重力环境下的实验研究：_____________________________。

Answer 1

【答案】受到 94 实践十号 物体在失重环境下能燃烧吗？种子在失重时如何变异的？失重下生物有哪些生理反应的变化？（总之，关于物理化学生物的，关于失重情况下的猜想）

【解析】

（1）在失重环境中物体的重力却仍然存在，据此进行分析；

（2）距离地球越远，g就越小，在距离地面200km的高度g大约为地面上的0.94g，据此进行计算；

（3）根据材料提供的信息，得出“实践十号”与“空间站”哪一个的微重力环境更好；

（4）微重力科学的主要方向，包括微重力流体物理（简单流体的运动、多相流和复杂流体），微重力燃烧科学（燃烧机理和空间站防火），空间材料科学（凝固过程、晶体生长和模型化研究），空间生物技术与生命科学（生物力学、细胞-分子生物学和纳米生物技术）．

(1)由材料可知，失重环境中物体的重力却仍然存在，所以失重状态下的人造地球卫星仍然受到重力。

(2)一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为=0.49100N=94N.

（3）根据材料提供的信息可知，“实践十号”的微重力环境更好。

进行新型材料的研究

（4）在失重或微重力环境下可以进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究，比如：进行新型材料的研究。物体在失重环境下能燃烧吗？种子在失重时如何变异的？失重下生物有哪些生理反应的变化？等等。