研究人员最终公布了从一个破裂烧焦的硬盘中恢复的数据结果,该硬盘是在航天飞机哥伦比亚号于2003年2月1日重返大气层时解体后坠落到地球的碎片中发现的,事故导致七名宇航员全部遇难。
硬盘中包含了CVX-2(氙的临界粘度)实验的数据,该实验旨在研究氙气在微重力下的流动方式。今年4月发表在《物理评论E》杂志上的研究结果证实,当剧烈搅拌时,氙会表现出一种称为剪切稀化的粘度突变。同样的效应也使得鲜奶油和番茄酱从像液体一样平稳流动变为像固体一样保持形状。
尽管CVX-2的结果可能不会改变任何人的生活,但CVX-2的首席研究员、马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究院的物理学家罗伯特·“博比”·伯格表示,该出版物标志着一个为期20年的研究项目的结束,自2003年以来,该项目每天都占据着他的思绪。“最终能够发表,我如释重负,”这位52岁的研究人员说道。
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CVX-2实验旨在测量氙在临界点附近的粘度,临界点是指液体和蒸汽基本上无法区分的温度和压力的组合。伯格说,在这个点附近,气体应该“闪烁”,因为液滴在浓雾中迅速凝结和蒸发。根据剪切稀化的理论,当物体更剧烈地穿过这些液滴时,它应该开始切割单个液滴,从而感觉到的阻力较小。
为了测试这种效应,CVX团队将0.37液盎司(11毫升)的氙气密封在一个容器中,该容器包含一个缩略图大小的镍网,该镍网能够以一定的振幅范围振动[见图]。该小组在哥伦比亚号在轨道上运行时下载了大约85%的数据(来自370小时的实验)——足以看出它按预期工作——但该测试依赖于完整的数据,这些数据被锁定在一个将近400兆字节的商用硬盘中,该硬盘被放置在一个金属“卡笼”中,并与其他电子设备一起安装在航天飞机货舱中一个更大的容器中。
伯格说,在重返大气层后,当它没有立即被回收时,“我们认为它从笼子里掉了出来并烧毁了,就这样结束了。”但项目首席工程师、克利夫兰格伦研究中心的詹姆斯·迈尔斯表示,约翰逊航天中心的工程师实际上在肯尼迪航天中心机库里发现了该装置,工人在那里铺设了哥伦比亚号的碎片。
当格伦工程师得知硬盘确实幸存下来时,他们将其送往明尼阿波利斯的Ontrack Data Recovery,以提取破裂硬盘中剩余的任何数据[见图]。数据返回时大约有 99% 完整,但结果非常复杂,以至于分离剪切稀化效应又花了几年时间,伯格说。
他指出,该实验只能在微重力下进行,以防止氙气在其轻如羽毛的重量下沉降。他说,随着 NASA 的优先事项从基础研究转向, “这种实验在很长一段时间内,即使不是永远,也不会被重复。”
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