亚洲首个电磁弹射微重力实验装置近日进入新一轮科学实验阶段，这项由中国科学院空间应用工程与技术中心自主研发的地面模拟设备，为探索微重力环境下的科学现象提供了全新平台。该装置通过电磁弹射技术，在地面环境中重现太空微重力状态，有效解决了传统实验方式的时间与成本限制。
微重力环境指物体所受有效重力远低于地球表面重力的状态，接近失重条件。在这种特殊环境下，许多常规物理现象会发生显著变化。例如火焰形态会呈现环状结构，顶部外围呈现淡蓝色光晕。中国科学院空间应用工程与技术中心高级工程师王喆指出，电磁弹射装置通过高速弹射实验舱，在短时间内创造稳定的微重力环境，为多学科研究提供关键支持。
实验装置主体由44米高的外塔和40米钢体结构组成，内部设置三角导轨系统。两列红色直线电机沿导轨垂直排列，中间搭载实验舱。当电机启动时，实验舱以高速垂直弹射，在上升和下降过程中各产生2秒微重力状态，累计有效实验时间达4秒。该系统不仅能模拟地球轨道微重力，还可调节参数模拟月球、火星等天体的低重力环境。
与传统落塔装置相比，电磁弹射系统具有显著优势。传统设备每日仅能完成2-3次实验，而电磁装置可在10分钟内重启实验，效率提升数十倍。在实验精度方面，科研团队攻克了双电机同步控制技术，确保实验舱运动平稳性。王喆解释："若两列电机存在毫秒级差异，实验载荷就会产生波动，严重影响微重力质量。"
在生物实验领域，该装置已验证其可靠性。近期开展的动物实验中，6只注射药物的小白鼠在2小时内经历22次微重力循环后，生理指标保持正常。这得益于装置的智能过载控制系统，能在实验舱降落时精确缓冲，保护实验样本不受冲击。
自2023年7月试运行以来，该装置已完成流体物理、燃烧科学等6个领域的300余次实验。当前计划开展超过1000次不同重力环境实验，涵盖微重力、月球重力及火星重力条件。这些实验数据将为载人航天工程、深空探测任务提供关键技术支撑，同时推动材料科学、生命科学等领域的突破性研究。
装置采用的垂直弹射模式具有独特优势。相较于水平弹射方案，垂直设计更接近真实太空环境，且占地面积更小。40米钢体结构内部，实验舱沿导轨做直线运动，最大加速度可达30g，但通过精密控制，实际作用于实验载荷的过载被严格限制在安全范围内。
在燃烧实验领域，微重力环境使火焰结构发生根本性变化。常规重力下火焰受浮力驱动向上蔓延，而在微重力条件下，火焰呈现稳定的球形扩散。这种特性对新型推进剂研发、火灾防控技术具有重要意义。装置已支持完成多项燃烧实验，获取了传统地面实验无法获得的珍贵数据。
