微重力又称为零重力，从严格意义上讲，应是“零重量”。

定义

微重力现象

实现方法

微重力应用(太空材料加工 燃烧与微重力)

微重力测定

定义

微重力是指重力或其它的外力引起的加速度不超过10e-5～10e-4g。太空环境就是微重力环境。

微重力现象

由于太空和地球表面环境有很大的不同，地球表面为1G重力环境，而太空处于真空状态。在太空生活与工作的航天员，由于要长期处于这种微重力环境，吃、穿、住、行等都要适应这种状态。 航天员医学监督医学保障研究室主任李勇枝告诉记者，在微重力环境中，你会有完全不同于地面的感觉。由于缺乏重力，航天员最先感觉到的就是身体是飘浮的。飞船舱内的东西，如果不用带子固定，都要飘着。航天员要想行走，只能用双手推拉舱壁来帮助身体移动。若是在舱外，则需要用特制的出舱活动装置来帮助航天员“走动”。在缺乏重力的情况下，人身体上所有与重力有关的感受器都发生了变化。四肢已感觉不到重量，人体感觉不到头部的活动。这种异常的感觉使航天员造成定向错觉，当用手推拉航天器舱壁时，感觉不到自己是前后运动，而是会认为航天器在前后运动，自己是静止不动的。非常有意思的是，在微重力环境下，航天员们个个‘武功’大增，他们可以轻松地做许多在地面很难完成甚至不可能完成的动作。如用一个指头拿大顶、随意做各种翻滚动作等。 这种微重力环境会使航天员出现头晕、目眩、恶心、困倦等症状，对体内器官会造成影响。航天员一旦进入微重力状态，由于缺乏重力的向下吸引，全身体液会向上半身和头部转移，出现颈部静脉鼓胀，脸变得虚胖，鼻腔和鼻窦充血，鼻子不通气。而体液的转移会使航天员出现血浆容积减少，血液浓缩，导致贫血。 微重力环境对于人体的肌肉、骨骼也有一定的影响。目前世界各国已进行了大量的研究，并采取了一定的防护措施，经过多次试验，有些已取得明显的效果，但有的病症目前还不能有效解决。需要进一步地去探索和研究。 微重力的值通常为地面重力的万分之一，10-4g。

实现方法

在地面获得微重力（mg）的手段主要有落塔或落井（（1~10)s的mg时间，（10e-4~10e-6）g的mg水平）、抛物线飞行的飞机（20s左右的mg时间，10e-2左右的mg水平）以及各种空间飞行器(数天~数年的mg时间，10e-4g的mg水平）。

比如美国NASA GRC的2.2s落塔和5.18s落井，德国ZARM的4.74s落塔，日本JAMIC的10s落井和MGLAB的4.5s落塔，中国科学院工和热物理所的2s落塔,中国科学院力学研究所国家微重力实验室的3.5s落塔;实验飞机主要有美国的KC-135，法国的A-300，日本的MU-300等；探空火箭主要有美国的Black Brant,德国的TEXUS，日本的TR-1A等；空间飞行器主要有美国的航天飞机和空间实验室，俄罗斯已坠毁的和平号空间站（Mir）。

微重力应用

太空材料加工

在太空材料加工方面主要应用于以下几个方面：

1.晶体生长——包括以下三种类型：

a.熔体生长

b.汽相生长

c.溶液晶体生长

2.金属与合金

3.复合材料

4.玻璃

燃烧与微重力

燃烧这个词所表达的是化学反应物之间强烈放热反应引发火焰的现象。很多时候人们通过判断其状况（如位置、形状、火势等），也有不发光的。燃烧不是化学释能的瞬时现象，它是有许多条件和阶段的过程。从反应物到生成物的过程中，包含有不同于化学反应的很多物理过程，这些物理过程控制着燃烧的发生、性质、种类、作用、熄灭和利用。具体包括反应物加热、相变、改变气压、气相混合及混合比控制等过程。这些过程的控制决定燃烧效率，产物对环境的污染程度，也是控制灭火条件的依据。鉴于全球能源 需求80%以上由燃烧方式满足：海、陆、空、航天运输，火电，材料加工和机器制造，生活质量保证等;减少环境污染和有效防止火灾，均有赖于对燃烧的认识，故燃烧学研究重点日益转移到物理过程研究。问题实质属液体力学范畴，因而其力学行为可用3个无量纲数（Reynolds数、Rechardson数、Grashof数）描述；换句话说，和其他流体相仿，燃烧中的气体流场对重力是敏感的。其中热传导、质量扩散、热化学反应引起的密度变化将影响这个过程；在重力场中浮力诱发的流动，和其他流体系统相仿，常表现为不稳定因素，使过程研究复杂化。消除后者可简化过程，这正是利用微重力环境的主要动机。分析微重力条件下产生的火焰，可了解燃烧及其扩展的细节。为防火灾，轨道飞行中对燃烧的研究得到航天器舱内气压和材料的选择标准、灭火概念，表明了这种实验的可行性，消除自然对流得到燃烧的明确概念和研究模式有助于对认识和利用燃烧。

微重力测定

对于微重力（10e-4）级别的加速度值测定，对于众多科学实验及航空研究非常重要，也是国家科学技术水平的重要评定因素。目前世界上顶尖的微重力加速度测定技术主要由美国，欧洲及俄罗斯等科技强国掌握并实行技术封锁。我国对于微重力的测量技术在近10年来也有了长远的发展，出现了KA2000，KA3000等微重力系列产品，均达到了世界领先科技水平，并成功应用到我国的众多军事及科研领域，但是更稳定、更精确的测量技术仍有待更多的科学工作者的努力探索与潜心研究。