太空环境下的物理现象

太空环境中的微重力条件导致流体行为与地球截然不同。液体在太空中形成完美球体，表面张力成为主导力量。国际空间站上的实验显示，水滴能在空中悬浮而不破裂，宇航员用吸管喝水时，水会直接漂浮在空中。金属焊接产生的熔融金属也呈现球形，不会像在地球上那样向下流动。这种环境对材料科学产生深远影响，制药行业已利用微重力生产地球上无法制造的完美晶体药物。

真空环境使太空中的热量传递方式发生根本变化。物体主要通过辐射散热，没有空气对流和传导。哈勃太空望远镜的金属外壳设计成特殊形状，确保一侧向阳时不会过热。月球表面温差极大，阳光直射区域可达127摄氏度，而阴影区域则降至零下173摄氏度。这种极端温度变化对航天器设计提出挑战，工程师必须使用多层隔热材料和热控制系统来保护内部仪器设备。