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《加油!向未來》空間科學實驗徵集方案展示(一)

CCTV節目官網-CCTV-1 加油!向未來第三季 來源:央視網2018年08月30日 11:46 A-A+

央視網消息:《加油!向未來》是中央廣播電視總臺央視綜合頻道傾力打造的大型科普節目。節目通過探尋身邊的科學奧秘,激發觀眾的好奇心和對科學的熱情,用創新的科普形式傳遞科學知識。第三季《加油!向未來》計劃于2018年暑期在CCTV-1每週日晚間黃金時段播出。本季節目將向太空發射一枚科學遙感和科學實驗公益科普衛星,衛星內搭載的空間科學實驗項目現面向全社會進行徵集。

中央廣播電視總臺央視綜合頻道《加油!向未來》節目空間科學實驗徵集活動説明

*聲明:以下實驗方案均來自網絡徵集,請勿模倣,對於擅自按照方案進行實驗可能引起的一切後果與央視網及《加油!向未來》欄目組無關,特此告知。

鄭力行 男 14歲 浙江省瑞安市集雲實驗學校

方案名稱:微重力環境下水中花園實驗的研究

實驗概述:水中花園是十分有趣的化學實驗,實驗通過金屬鹽與硅酸鈉反應,生成不同顏色的金屬硅酸鹽膠體,在固體、液體的接觸面形成半透膜,由於滲透壓的關係,水不斷滲入膜內,脹破半透膜使鹽又與硅酸鈉接觸,生成新的不同顏色的膠狀金屬硅酸鹽。反復滲透,硅酸鹽生成芽狀或樹枝狀,從而産生水中花園的現象。硅酸鹽生成芽狀或樹枝狀總是向上生長的,而不是向水平方向生長,其中的原因應該和重力有關。為了探究水中花園中膠狀金屬硅酸鹽的生長方向是否真與重力有關,本實驗在微重力條件下進行水中花園實驗,與地面上的實驗形成對照。同時,本實驗也可以探究微重力條件下,水中花園實驗中膠狀金屬硅酸鹽的生長的速度是否發生變化。

張雨柔 女 16歲 浙江省瑞安市高樓鎮中學

方案名稱:微重力條件下加熱氣體飽和溶液的變化

實驗概述:太空航天器中往往用到很多液體物質,這些物質可能會有氣體物質溶解進去,在溫度發生變化時,這樣氣體可能因為溶解度變化有氣體逸出。在地球重力條件下,氣體的飽和溶液在加熱情況下溶解度降低會使氣體生成,由於受浮力對流影響,氣液分離。在微重力條件下,對氣體的飽和溶液加熱時,氣體逸出後會和液體相混合,不同溫度區域溶液生成並存在氣泡大小數量會不一樣。這樣氣體的逸出可能對各類航天活動産生各類影響,所以有重要的研究意義。本裝置用電熱板加熱氣體飽和溶液,為避免液體沸騰的影響,實驗設置溫度上限。實驗用錄像機記錄注射器中不同部位氣泡産生的數量大小和運動情況,探究氣體因溶解度變化氣體逸出和馬朗戈尼遷移現象等在太空中變化的真相。

林書晴 女 12歲 浙江省瑞安市飛雲中心小學

方案名稱:太空環境下不相溶液體混合實驗

實驗概述:在微重力環境下,兩種液體會混合在一起,比如水和油混合後,往往是表面張力比較大的水分散油。為了探究多種不同不相容液體混合後,液體分散狀態和分散體系的規律。本實驗在微重力環境下採用一個密閉的大透明容器,容器分隔成四個小的容器,分別標識4個區域。不同的容器分別存放相同體積的植物油、水和水銀中三種或者兩種液體。在對容器進行振蕩處理後,觀察在微重力條件下,二種或者三種不溶液體的分散體系是如何分佈的,是否都是表面張力大的液體分散表面張力小的液體,是否存在液滴多層包含的情況(例如C液滴在B液滴內,B液滴分散在A液滴內)。對研究空間站中一些不相溶燃料和其他液體共存分散狀態具有重要的意義。

方案名稱:走馬燈在微重力條件下的運動變化

實驗概述:走馬燈是我國古代特色工藝品,也是傳統節日玩具之一,屬於燈籠的一種。走馬燈的原理是利用燈內蠟燭燃燒産生的熱空氣發生浮力對流,進而産生推力推動燈轉動。在微重力條件下,由於不存在浮力對流,氣體受熱後的流動主要是受到氣體的受熱膨脹這個因此的影響。本實驗探究蠟燭燃燒後,氣體受熱膨脹産生的氣體流動能否産生足夠的動力讓走馬燈也能在太空中運轉起來,並且借助走馬燈探究氣體在微重力環境下熱傳遞過程中氣體流動的規律。本實驗採用簡易的走馬燈裝置,採用蠟燭作為熱量産生工具,利用針式的固定桿來固定走馬燈以便盡可能減少摩擦力。實驗用小型高速錄像機記錄走馬燈在蠟燭點燃後的任何運動情況,以便探究走馬燈在微重力條件下的運動情況和氣體的流動真相。

劉戀戀 女 16歲 浙江省瑞安市高樓鎮中學

方案名稱:微重力環境下過氧化氫分解實驗的研究

實驗概述:過氧化氫在二氧化錳的催化作用下産生氧氣,在地面上是連續進行的。但是,在太空的微重力條件下,化學反應的進行可能受到了失重環境的影響,反應過程中會産生氣泡,由於受到了浮力作用,氣泡一直存在於液體中,二氧化錳粉末和氣泡之間的位置關係比較複雜,二氧化錳又是催化劑本身質量在反應中不會減少,這些因素可能影響了反應的持續進行。在地面上二氧化錳會下沉在底部,産生的氣泡由於浮力的作用會上升從液面逃逸,這導致了在地面此實驗能連續快速。本實驗用一個注射器存放雙氧水,用將含有二氧化錳粉末和水的另一個注射器將少量二氧化錳注射到含雙氧水的注射器內。通過觀察氣體産生的量和注射器活塞移動的距離和速度來判斷反應的速率和反應的整體情況。

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