通常情况下,我们要想在微重力的条件下饮用液体的话,需要通过一根吸管将液体从袋子里吸出来。但是现在,国际空间站使用的一个实验杯让宇航员在太空中也可以像平常一样喝水。
通过下面的这个GIF动图,我们可以清楚的看到这个所谓的太空杯在国际空间站中的表现到底如何。宇航员Scott Kelly使用这个杯子一次性喝完一杯咖啡,需要提到的是,这张图片上的速度比现实生活要快20倍。
据了解,这些新的太空杯是美国航空航天局(NASA)毛细管饮料实验的其中一部分。NASA和工程公司IRPI一起主导了这次实验,他们想要研究这种经过特别设计的杯子能够模拟人类在地球上正常喝水时重力所起到的作用。
一般来说,我们日常生活中的杯子之所以能够装液体是因为重力的作用,一旦杯子倒过来,水就会倾泻而出。而在这种新的太空杯子里,其表面张力、湿润的表面以及杯子的几何形状能够防止液体从杯子里溢出来。
从图中我们可以发现,太空杯的底部使用了一个非常宽的几何形状,而杯子顶端则采用了紧窄的V形口,这种形状能够在毛细作用下将太空杯里面的液体引向杯口附近。
这个实验的一个主要目标是观察液体是如何排出去的,比如液体在杯子里的形状会如何变化、哪个部位会有多少液体被留在杯子里等等。研究人员希望将这些杯子的数值模型和模拟结果和现实生活中普通杯子的表现进行对比,这有助于未来微重力液体运输系统的设计,可以用于燃料、废物管理以及其他方面。
实验结果表明,太空杯的表现比预期要好许多,它能够让宇航员喝到比袋子更多的液体。虽然美国航空航天局开启这项实验的主要目的是为了研究新形状的太空杯中的流体动力学,但是他们也承认,实验的一个二级目标就是让国际空间站中的宇航员能够享受到各种各样的饮料。
不过,美国航空航天局的这项针对太空杯子的研究目前仍然处于早期的研发阶段,而我们从GIF动图中所看到的场景也只不过是一次在国际空间站上进行的实验,它可能还需要一段不短的时间才能成为现实。
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