装置启动，舱体沿导轨垂直弹射，数秒后回落到地面，过程中为舱内装载的实验载荷构建了时长4秒的微重力环境。近日，在中国科学院北京新技术基地，由中国科学院空间应用工程与技术中心研制建设的电磁弹射微重力实验装置（4秒）启动试运行。装置采用电磁抛射方式在地面模拟微重力、月球重力、火星重力等模式，为空间科学实验提供有效的地面验证机会。
“常见的地面微重力设施包括探空火箭、失重飞机、落塔和电磁式微重力装置等，相比之下，电磁式微重力装置更具优势。”中国科学院空间应用中心电磁技术室副研究员张永康细数了电磁式微重力装置的一连串好处：微重力水平高且时间长、运行成本低、实验效率高，实验环境全程可控。
通过电磁弹射系统，装置仅需0.7秒即可垂直加速至预定速度，随后释放，舱体在上抛、下落阶段便处于十万分之一重力加速度（10μg）的微重力环境。透过摄像装置可以看到，装置内烧杯中的液体瞬间漂浮至半空中，形成一个个球形液滴，仿佛身处太空。
单次实验只需消耗约1度电，运行成本较低；实验准备时间仅需1至2天，每天可开展近百次实验，显著优于抛物线飞机等装置；传统落塔载荷要承受约20个重力加速度的冲击，而该装置全程可控，试验舱和载荷受到的冲击力不大于3个重力加速度……“一个科学实验要‘飞天’，成本是很高的。装置提供的微重力水平可以达到空间站的微重力环境，为空间科学实验在地面的验证打造良好的实验场所。”张永康说，该装置建设历时3年，所有设备均为自主研制，现已达到了4秒微重力时间、10μg微重力水平、过载加速度不超过5个重力加速度、实验间隔不大于10分钟的国际先进水平。根据实验需要，装置还能模拟所需的特定微/低重力水平，为我国未来探月、探火等深空探测任务提供支持。
“充分有效的地面验证，是空间科学实验在轨顺利开展的前提和基础。”张永康说，地基研究能够大幅缩短实验周期，降低实验成本，提升空间实验成功率，是天基研究的重要补充手段。目前，该装置已与相关单位合作开展微重力流体物理领域实验的地面验证，一批空间科学仪器也正在对接测试。
张永康透露，中国科学院空间应用中心正在规划建设20秒电磁弹射微重力实验装置，力争实现微重力时间20秒、载荷500千克的国际领先指标，“未来，航天员乃至普通人都有望乘坐这一装置，体验太空飞行的感觉。”20秒电磁弹射微重力实验装置将构建国际微/低重力实验中心，为空间科学领域的科学家提供高效便捷的地基微/低重力研究平台，并为载人航天、深空探测等国家重大工程提供相关技术验证条件。
来源：北京日报客户端 记者 刘苏雅
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