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微小重力環境の特徴

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地球周回軌道に乗った宇宙船や宇宙ステーションでは、微小重力環境(無重力)になっています。この微小重力環境の特徴は、地上では不可能か、あるいは極めて短時間しかできない、物質のふるまいや物理現象が起きることです。国際宇宙ステーションでは、この微小重力環境の特徴を利用して、いろいろな実験や研究を行っています。

重さのちがうものでも均一に混ぜることができる

地上では重さの違うもの同士は均等に混ざりませんが、宇宙では重さの違う物質同士もむらなく混ざるので、地上にはない新しい複合材料や、高温や衝撃などに強い材料ができます。

液体を熱しても、「対流」によって乱れない

地上では、液体を温めるとその中に「流れ」ができます。これが熱対流です。宇宙では対流が発生しないため、熱した液体の中は静かなままで、溶けている物質がぶつかりあいません。そのおかげで、大型で欠陥の少ない結晶や、結晶体である半導体や超電導材料として今までにない優れたものができます。

物質を浮かせた状態で加工できる

地上で物質を加工する場合、入れ物や装置が必要になりますが、その入れ物に含まれている不純物が混ざってしまいます。宇宙では浮かせた状態で加工できるため、入れ物や装置からの不純物が混じらず、超高純度な物質ができます。また、溶けた物質は浮かせた状態で完全な球体になるため、正確な球体材料ができます。