「無重力の特徴と宇宙実験」について教えてください
無重力の特徴をまとめながら、それらが宇宙での活動にどのようにかかわっているか述べましょう。
(1)表面張力（参照：無重力の宇宙船内では、液体の水も空中に浮きます。このとき、水の形は必ず「球」になります。これは「球」という形のどのような特徴によるものでしょうか）
「無重力で作られたプラスチックの粒は、地上で作られた粒に比べて、どこがすぐれているのでしょうか」の歪みのない球をつくる実験が典型的な例です。
(2)ぬれやすさ（参照：水と空気が半分ずつ入ったガラスのびんを、宇宙船内にもちこむと、無重力では、水の形はどうなるでしょうか。また、水のかわりに水銀だったらどうなるでしょうか）
溶かした材料を冷却し、周囲の基板上に結晶として成長させる実験がおこなわれたときのことです。溶けた材料が基板のすきまからはい出し、基板をぬらしながら裏側にまわってしまったのです。「宇宙船内で水を飲むときは、どうやって飲むのでしょうか？」のコップから水がはい出すのと同じ現象です。
黒く見えるのは基板。
提供；株式会社宇宙環境利用研究所／第５研究室
(3)無容器溶融(参照：光通信や各種レーザー機器に必要な純度の高いガラスを、無重力を利用してつくる実験がすすめられています。不純物が入るのを防ぐためなのですが、なぜ無重力を利用するのでしょうか)
高純度ガラスの製造以外にも、不純物の混入をきらう場合に利用されます。たとえば、高純度の結晶をつくるとき、材料を一度溶かし、冷やして固めることで、不純物を除く方法があります。地上では溶けた材料がたれてしまいますが、無重力ならその心配がありません(右図)。
(4)均一混合(参照：水と油が分離したタイプのドレッシングのビンを振ると、水と油は一時的に混ざりますが、すぐ分離してしまいます。このドレッシングのビンを宇宙船内で振ると、混ざった水と油は分離するのでしょうか)
密度の違う物質を混ぜるとき、地上では密度の大きいものが沈み、密度の小さいものが浮いてしまい、うまく混ぜることができません。無重力なら、密度の違うものも、むらなく混ぜることができます。上記参照の水と油を混ぜる実験を思い出してください。この特徴を利用して、半導体、合金、複合材料などがつくられています。
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