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《加油!向未来》空间科学实验征集方案展示(一)

CCTV节目官网-CCTV-1 加油!向未来第三季 来源:央视网2018年08月30日 11:46 A-A+

央视网消息:《加油!向未来》是中央广播电视总台央视综合频道倾力打造的大型科普节目。节目通过探寻身边的科学奥秘,激发观众的好奇心和对科学的热情,用创新的科普形式传递科学知识。第三季《加油!向未来》计划于2018年暑期在CCTV-1每周日晚间黄金时段播出。本季节目将向太空发射一枚科学遥感和科学实验公益科普卫星,卫星内搭载的空间科学实验项目现面向全社会进行征集。

中央广播电视总台央视综合频道《加油!向未来》节目空间科学实验征集活动说明

*声明:以下实验方案均来自网络征集,请勿模仿,对于擅自按照方案进行实验可能引起的一切后果与央视网及《加油!向未来》栏目组无关,特此告知。

郑力行 男 14岁 浙江省瑞安市集云实验学校

方案名称:微重力环境下水中花园实验的研究

实验概述:水中花园是十分有趣的化学实验,实验通过金属盐与硅酸钠反应,生成不同颜色的金属硅酸盐胶体,在固体、液体的接触面形成半透膜,由于渗透压的关系,水不断渗入膜内,胀破半透膜使盐又与硅酸钠接触,生成新的不同颜色的胶状金属硅酸盐。反复渗透,硅酸盐生成芽状或树枝状,从而产生水中花园的现象。硅酸盐生成芽状或树枝状总是向上生长的,而不是向水平方向生长,其中的原因应该和重力有关。为了探究水中花园中胶状金属硅酸盐的生长方向是否真与重力有关,本实验在微重力条件下进行水中花园实验,与地面上的实验形成对照。同时,本实验也可以探究微重力条件下,水中花园实验中胶状金属硅酸盐的生长的速度是否发生变化。

张雨柔 女 16岁 浙江省瑞安市高楼镇中学

方案名称:微重力条件下加热气体饱和溶液的变化

实验概述:太空航天器中往往用到很多液体物质,这些物质可能会有气体物质溶解进去,在温度发生变化时,这样气体可能因为溶解度变化有气体逸出。在地球重力条件下,气体的饱和溶液在加热情况下溶解度降低会使气体生成,由于受浮力对流影响,气液分离。在微重力条件下,对气体的饱和溶液加热时,气体逸出后会和液体相混合,不同温度区域溶液生成并存在气泡大小数量会不一样。这样气体的逸出可能对各类航天活动产生各类影响,所以有重要的研究意义。本装置用电热板加热气体饱和溶液,为避免液体沸腾的影响,实验设置温度上限。实验用录像机记录注射器中不同部位气泡产生的数量大小和运动情况,探究气体因溶解度变化气体逸出和马朗戈尼迁移现象等在太空中变化的真相。

林书晴 女 12岁 浙江省瑞安市飞云中心小学

方案名称:太空环境下不相溶液体混合实验

实验概述:在微重力环境下,两种液体会混合在一起,比如水和油混合后,往往是表面张力比较大的水分散油。为了探究多种不同不相容液体混合后,液体分散状态和分散体系的规律。本实验在微重力环境下采用一个密闭的大透明容器,容器分隔成四个小的容器,分别标识4个区域。不同的容器分别存放相同体积的植物油、水和水银中三种或者两种液体。在对容器进行振荡处理后,观察在微重力条件下,二种或者三种不溶液体的分散体系是如何分布的,是否都是表面张力大的液体分散表面张力小的液体,是否存在液滴多层包含的情况(例如C液滴在B液滴内,B液滴分散在A液滴内)。对研究空间站中一些不相溶燃料和其他液体共存分散状态具有重要的意义。

方案名称:走马灯在微重力条件下的运动变化

实验概述:走马灯是我国古代特色工艺品,也是传统节日玩具之一,属于灯笼的一种。走马灯的原理是利用灯内蜡烛燃烧产生的热空气发生浮力对流,进而产生推力推动灯转动。在微重力条件下,由于不存在浮力对流,气体受热后的流动主要是受到气体的受热膨胀这个因此的影响。本实验探究蜡烛燃烧后,气体受热膨胀产生的气体流动能否产生足够的动力让走马灯也能在太空中运转起来,并且借助走马灯探究气体在微重力环境下热传递过程中气体流动的规律。本实验采用简易的走马灯装置,采用蜡烛作为热量产生工具,利用针式的固定杆来固定走马灯以便尽可能减少摩擦力。实验用小型高速录像机记录走马灯在蜡烛点燃后的任何运动情况,以便探究走马灯在微重力条件下的运动情况和气体的流动真相。

刘恋恋 女 16岁 浙江省瑞安市高楼镇中学

方案名称:微重力环境下过氧化氢分解实验的研究

实验概述:过氧化氢在二氧化锰的催化作用下产生氧气,在地面上是连续进行的。但是,在太空的微重力条件下,化学反应的进行可能受到了失重环境的影响,反应过程中会产生气泡,由于受到了浮力作用,气泡一直存在于液体中,二氧化锰粉末和气泡之间的位置关系比较复杂,二氧化锰又是催化剂本身质量在反应中不会减少,这些因素可能影响了反应的持续进行。在地面上二氧化锰会下沉在底部,产生的气泡由于浮力的作用会上升从液面逃逸,这导致了在地面此实验能连续快速。本实验用一个注射器存放双氧水,用将含有二氧化锰粉末和水的另一个注射器将少量二氧化锰注射到含双氧水的注射器内。通过观察气体产生的量和注射器活塞移动的距离和速度来判断反应的速率和反应的整体情况。






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