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塔拉哈西,佛罗里达州。国家强磁场实验室和FAMU-FSU爱游戏体爱游戏提现客服育是什么工程学院的研究人员开发了一种新工具来帮助应对这一挑战——一种新颖的低重力模拟器设计，有望为未来的空间研究开辟新天地。
他们新设计的基于磁悬浮的低重力模拟器可以创造一个低重力区域，其体积约为现有同类模拟器的1000倍。这项工作发表在杂志上npj微重力．
“低重力对生物系统的行为有着深远的影响，也影响着许多物理过程，从流体的动力学和传热到材料的生长和自组织，”机械工程副教授、该研究的首席科学家魏国说。“然而，航天实验往往受到高成本和小有效载荷尺寸和质量的限制。因此，开发地面低重力模拟器非常重要。”
现有的模拟器，如空降塔和抛物线飞行器，利用自由落体产生接近零重力。但这些设施通常只有很短的低重力持续时间，即几秒到几分钟，这使得它们不适合需要长时间观察的实验。另一方面，基于磁悬浮的模拟器(MLS)可以提供独特的优势，包括低成本、易于获取、重力可调和几乎无限的操作时间。
左图:Sanavandi和Guo设计的磁体系统示意图。右图:放置在提议磁铁中的水样捕获能量的等高线图，它显示了重力为地球重力1%的区域的大小和形状。
图片来源:魏国/法姆-佛罗里达州立大学工程学院
但传统的MLS只能产生小体积的低重力。当一个典型的模拟器模拟一个约为地球引力1%的环境时，其功能体积只有几微升，对于实际的空间研究和应用来说太小了。
为了增加MLS的功能体积，研究人员需要一个磁铁，可以产生均匀的悬浮力，在大体积内平衡重力。他们发现，他们可以通过将超导磁体与梯度麦克斯韦线圈集成来实现这一点——这种线圈结构最早是由物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在19世纪提出的。
该论文的合著者、博士生哈米德·萨纳万迪说:“我们的分析表明，在直径只有8厘米的紧凑线圈中，可以实现前所未有的超过4000微升的功能容量。”“当MLS中的电流降低到模拟火星上的重力时，其功能体积可以超过2万微升，约20立方厘米。”
研究人员还展示了如何使用现有的高温超导材料制造MLS，这使得它可以以最小的能源消耗运行。
这项工作可能有助于为未来长期居住在月球和火星的太空任务做准备。
“事实上，我们的MLS设计提供了比传统螺线管MLS大三个数量级的功能体积，这使得它成为低重力研究领域潜在的游戏规则改变者，”Guo说。“当这种MLS设计用于模拟地外环境(如月球或火星)的重力降低时，产生的功能体积足以容纳小型植物，使其成为医学和生物学研究的令人兴奋的工具。”
本研究由美国国家科学基金会资助。爱游戏提现客服生态旅游- 1801780。这项工作是在佛罗里达州立大学的国家强磁场实验室进行的爱游戏体爱游戏提现客服育是什么，该实验室得到了美国国家科学基金会合作协议No. 1的支持。DMR-1644779和佛罗里达州。
文章由Trisha Radulovich撰写，由佛罗里达州立大学新闻提供
