有关“神州二号”的的物理知识_物理百科-查字典物理网

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神舟二号飞船英俊潇洒的雄姿，使无数国人为之倾倒，然而，她内部隐藏的秘密却鲜为人知。为了促进载人航天的应用，提高工程综合效益，使我国的空间应用跨入载人空间实验阶段，神舟二号的太空之旅，肩负着开展一系列空间科学及技术试验的神圣使命。

太空实验舱

神舟二号飞船的三个舱段的各个角落，几乎都安装了大大小小的科学实验设备，返回舱里15件，轨道舱有12件，附加段竟有37件。这些由64件仪器设备组成的有效载荷，都是第一次上天的正式产品，简直就是太空实验舱。

这些仪器设备各有各的用途。有进行空间材料科学试验的多工位空间晶体生长炉和空间晶体生长观察装置;有进行空间生命科学试验的空间蛋白质结晶装置和空间通用生物培养箱;有进行空间天文观测的太阳和宇宙天体高能辐射监测仪，包括超软X射线探测器、X射线探测器和射线探测器;有进行空间环境探测的大气成份探测器、大气密度探测器和固体径迹探测器;有有效载荷公用系统，还有微重力测量仪等。科学家将通过这些设备进行材料科学、生命科学、空间天文、环境监测等试验任务。这些任务以中国科学院为主，由全国50多个科研院所和大学承担。

太空百宝箱

神舟二号飞船上装载了一台可制备多种晶体材料的百宝箱----多工位空间晶体生长炉。由于太空中几乎没有重力，在这种特殊的环境中，各种比重不同的物质可以在一起和平共处，几乎没有地面上的对流和沉淀等现象，可以生长出地面上得不到的结构完整、性能优良的晶体材料。因此，在飞船上进行空间材料科学试验，对于获取高品质的功能晶体材料，了解晶体材料生长过程中对晶体品质的影响、指导地面批量生产具有重要意义。科学家将制备半导体、氧化物和金属合金等多种晶体材料，研究太空微重力条件下各种效应对晶体材料生长过程的影响规律。例如二元半导体锑化镓晶体是制造微波器件、微波集成电路和超高速集成电路的关键电子材料，与目前普遍应用的硅单晶相比，该晶体具有电子迁移率高、工作温度高、抗辐照能力强和噪声低等优良性能;三元半导体碲锌镉晶体是制造红外探测器不可缺少的材料，我们现在通过风云气象卫星可以获得准确的天气预报，还可进行矿产资源勘探、指导农牧业生产和自然灾害预防等等，这其中红外探测器功不可莫;氧化物激光晶体硅酸铋是光信息存储功能材料，随着信息时代的到来，信息存储材料的重要作用已是有目共睹。

地面的晶体生长过程可以通过肉眼直接观察，那么，在空间微重力环境下的晶体生长过程又是什么样的呢?科学家还设计了一种特殊的安装在飞船上的空间晶体生长观察装置，利用摄像机全过程拍摄空间微重力条件下氧化物单晶的生长历程，通过对空间晶体熔化和结晶过程图像的分析，研究晶体生长动力学和重力对流消失后各种效应对晶体生长的影响。通过在空间对晶体材料生长机理和生长工艺的深入研究，可以指导地面晶体材料生产过程，改进工艺，提高晶体质量，推进材料科学及工程的发展，造福全人类。

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