电磁弹射微重力实验装置（4秒）。中国科学院空间应用工程与技术中心供图

空间探索需要充分有效的地面实验研究及验证。近日，我国新增一个地面微重力实验装置——中国科学院空间应用工程与技术中心研制建设的电磁弹射微重力实验装置（4秒）启动试运行。

中国科学院空间应用工程与技术中心副研究员张永康介绍，这一装置采用电磁抛射的方式在地面构建微重力实验环境，即采用电磁弹射系统将实验舱垂直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境，目前该装置达到了4秒微重力时间、10μg（十万分之一重力加速度）微重力水平、过载加速度不超过5g（5个重力加速度）、实验间隔不大于10分钟的国际先进水平。

“与传统单程落塔、抛物线飞机等相比，装置在实验效率、实验载荷强度要求、运行成本等方面具有较大的优势。”张永康介绍。

在实验效率方面，传统落塔平均每天可以做2~3次实验，抛物线飞机每次可以飞行30架次以上，但实验准备周期约2~3个月。张永康说：“我们的装置可以达到每天近百次实验的频率，准备时间只需要一两天，将极大提高科学实验的效率。”

在实验载荷力学强度要求方面，传统落塔在降落回收阶段，试验舱和实验载荷要承受20g（20个重力加速度）左右的冲击，很大程度上限制了常规科学仪器的使用。张永康说：“在本装置中，实验舱所受的电磁驱动力是全程可控的，无论是微重力、月球重力还是火星重力模拟实验，实验舱的回收加速度都可控制在3g（3个重力加速度）左右，因此常规科学仪器都可以用于实验。”

在运行成本方面，装置采用储能和电磁驱动技术，装置运行仅消耗电能，单次实验消耗电能1度左右，运行成本较低，便于开展大规模的科学实验。

据介绍，中国科学院空间应用工程与技术中心正在规划建设更长时间的电磁弹射微重力实验装置，“力争实现微重力时间20秒、载荷500千克的国际领先指标，构建国际微/低重力实验中心，为空间科学领域的科学家提供高效便捷的地基微/低重力研究平台，并为载人航天、深空探测等国家重大工程提供相关技术验证条件。”

（原载于《光明日报》 2023-07-20 08版）