電磁彈射微重力實驗裝置（4秒）。中國科學院空間應用工程與技術中心供圖

空間探索需要充分有效的地面實驗研究及驗證。近日，我國新增一個地面微重力實驗裝置——中國科學院空間應用工程與技術中心研制建設的電磁彈射微重力實驗裝置（4秒）啟動試運行。

中國科學院空間應用工程與技術中心副研究員張永康介紹，這一裝置采用電磁拋射的方式在地面構建微重力實驗環境，即采用電磁彈射系統將實驗艙垂直加速到預定速度后釋放，實驗艙在上拋和下落階段為科學載荷提供微重力環境，目前該裝置達到了4秒微重力時間、10μg（十萬分之一重力加速度）微重力水平、過載加速度不超過5g（5個重力加速度）、實驗間隔不大于10分鐘的國際先進水平。

“與傳統單程落塔、拋物線飛機等相比，裝置在實驗效率、實驗載荷強度要求、運行成本等方面具有較大的優勢?！睆堄揽到榻B。

在實驗效率方面，傳統落塔平均每天可以做2~3次實驗，拋物線飛機每次可以飛行30架次以上，但實驗準備周期約2~3個月。張永康說：“我們的裝置可以達到每天近百次實驗的頻率，準備時間只需要一兩天，將極大提高科學實驗的效率?！?/p>

在實驗載荷力學強度要求方面，傳統落塔在降落回收階段，試驗艙和實驗載荷要承受20g（20個重力加速度）左右的沖擊，很大程度上限制了常規科學儀器的使用。張永康說：“在本裝置中，實驗艙所受的電磁驅動力是全程可控的，無論是微重力、月球重力還是火星重力模擬實驗，實驗艙的回收加速度都可控制在3g（3個重力加速度）左右，因此常規科學儀器都可以用于實驗?！?/p>

在運行成本方面，裝置采用儲能和電磁驅動技術，裝置運行僅消耗電能，單次實驗消耗電能1度左右，運行成本較低，便于開展大規模的科學實驗。

據介紹，中國科學院空間應用工程與技術中心正在規劃建設更長時間的電磁彈射微重力實驗裝置，“力爭實現微重力時間20秒、載荷500千克的國際領先指標，構建國際微/低重力實驗中心，為空間科學領域的科學家提供高效便捷的地基微/低重力研究平臺，并為載人航天、深空探測等國家重大工程提供相關技術驗證條件?！?/p>

（原載于《光明日報》 2023-07-20?08版）