欧洲航天局(ESA)最近庆祝了欧空局宇航员在国际空间站生活和工作的20年。自从欧空局20年前抵达国际空间站以来,它一直在失重研究中心进行一项实验,且几乎全部时间都在进行。该实验被称为Plasma Kristall(PK)套件,它正在研究基础科学。
PK实验采用等离子体,在失重状态下注入细小的灰尘颗粒,将灰尘变成能够相互作用的高电荷颗粒。这些尘埃粒子相互反弹,其电荷导致粒子相互吸引或排斥。在适当的条件下,尘埃粒子可以随着时间的推移排列起来,形成一种被称为等离子体晶体的有组织结构。
形成三维结构的相互作用类似于原子尺度上的大世界的运作。当激光被添加到实验中时,尘埃粒子可以被看到并记录下来,供地球上的科学家观察,提供了一种方法来查看我们甚至在使用电子显微镜时都无法看到的微观世界。
原子是研究人员模拟材料如何在原子范围内形成的一种方式,并测试和可视化各种理论。研究人员无法在地球上进行这种类型的实验,因为重力只允许进行扁平化的反应。为了看到晶体是如何构成的,必须去除重力,这就是为什么该实验在国际空间站上进行。
2001年,PK-3+实验在俄罗斯Zvezda舱上开始,是在空间站上进行的第一个物理实验。该实验的后续是在2014年开始的第四个版本。到目前为止,该研究过程已经发表了大约100篇基于这些实验的论文,所获得的知识帮助科学家了解行星是如何形成的,以及其它。