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郭哥聊科学太空中飘走的宇航员腕镜最终命运如何？科学家：微力说了算


【事件还原】
****网6月28日报道 外媒称 ， 一名太空行走的宇航员当地时间26日新添了围绕地球旋转的垃圾：他刚刚走出国际空间站打算更换电池时 ， 就丢掉了一面小镜子 。
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据美联社6月26日报道 ， 指令长克里斯·卡西迪说 ， 这面镜子是以每秒约1英尺(约合0.3米)的速度飘走的 。
美国太空飞行地面指挥中心说 ， 这面镜子不知何故从卡西迪的太空服上掉了下来 。 美国国家航空航天局(NASA)称 ， 丢掉的镜子对太空行走和空间站都未构成危险 。
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报道称 ， 实施太空行走的宇航员在每个袖子上佩戴一个手腕镜 ， 以便在工作时获得更好的视野 。 这种镜子只有5英寸(约合12.7厘米)长 ， 3英寸宽 ， 加上固定带后的质量不到0.1磅(约合45克) 。 这只被丢掉的小镜子的命运最终如何 ， 将取决于微力 。 所谓的微力就是非常微小的力 ， 这个微小的力 ， 到底有什么用呢？
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国际空间站运行在距离地球表面高度420Km的真空环境中 ， 由于其受到真空微重力和大气阻力的作用 ， 它的轨道会慢慢下降 ， 它所受到的阻力大约在100mN 。 100mN是一个非常小的力 ， 相当于200只蚂蚁的重量 ， 人们平时很难接触到这么小的力 。
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但再小也是有阻力的 ， 这200只蚂蚁重量的阻力 ， 可以让国际空间站每天降落大约几十米的高度 。 如何让国际空间站克服阻力 ， 保持自己的轨道高度 ， 稳稳地站在400公里的高空呢？科学家们为此设计了一种小的推力器 。 那么这种小的推力器的工作原理是什么呢？
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目前小推力器有3种 ， 一种是冷气推力器 ， 这种推力器实际上非常简单 ， 就是一个高压气瓶里面装满了高压气体 ， 当阀门打开时 ， 排出的气体就会产生推力 ， 其效果就跟我们吹一口气差不多 。
第二种是化学推力器 ， 其工作原理是利用化学物质燃烧产生的高温高压气体喷出来产生推力 。
第三种是电推力器 ， 这是一种相对复杂的推力器 ， 它是通过磁场加速电离的空气来产生推力 。 在太空中 ， 一个很小的力可以让一个几百公斤的卫星飞行很远的距离 。
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这么小的推力我们要如何测量呢？
这里使用的就是推力台架 ， 这种台架的设计原理就是一个超级精密的天平扭摆系统 。 通过这个系统 ， 把力转化为位移进行测量 。 通常这种推力台架的测力范围在1~1000mN之间 ， 可以做mN量级的微力测试 。
微力推进器的作用是巨大的 ， 尤其是在空间探索领域 ， 它可以让太空飞船和空间站对接 ， 在太空中稳定运行 ， 也可以推动火星探测器 ， 或者是其它飞行器飞向其它星球 ， 去探索未知的太空 。
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结束语
现在可以知道 ， 那个飘走的腕镜的命运了 。 它会在太空中受到的微小阻力的作用下 ， 不断降低高度 ， 由于其上面是没有姿态调整和微力推进系统 ， 只能逐渐加速坠入大气层 ， 并且在与大气的摩擦中产生高热而烧毁 。
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