Vì sao nhiều thí nghiệm khoa học chỉ có thể hoàn thành trên vũ trụ?
Nhân loại đã bước vào thời đại vũ trụ. Các nhà khoa học không tiếc công sức để đưa nhiều thí nghiệm và hoạt động sản xuất vào không gian. Vì sao lại như vậy? Nguyên nhân là trong vũ trụ có nhiều điều kiện ưu việt mà trên mặt đất không có.
Môi trường vũ trụ có độ trong sạch cao, độ chân không cao và trọng lực yếu, được xem là “của quý” trời ban cho nhân loại. Trong vũ trụ không có không khí, cũng không bị ô nhiễm nghiêm trọng như trên Trái Đất. Đặc biệt, tài nguyên trọng lực yếu có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với gây giống nông nghiệp và sản xuất công nghiệp. Từ năm 1987, Trung Quốc đã lợi dụng các vệ tinh làm việc trong vũ trụ rồi quay về để tiến hành nhiều thí nghiệm gây giống, dùng môi trường vũ trụ cải tạo giống. Các nhà khoa học phát hiện môi trường vũ trụ có tác dụng rất lớn trong việc tạo biến dị giống, giúp nhanh chóng tìm ra giống mới phát triển nhanh, đi đường tắt để thu được giống có sản lượng cao, chất lượng tốt và khả năng kháng bệnh tốt. Nhờ thí nghiệm trong vũ trụ, đã xuất hiện giống lúa mới có thời gian làm đòng rút ngắn từ 5 - 21 ngày, hạt to, chín sớm, năng suất cao; tiểu mạch sau khi xử lý trên tàu vũ trụ cho sản lượng cao hơn 8,6%; cây ớt xanh gây giống trong vũ trụ sau tám năm chọn lọc đã thu được giống tốt, mỗi mẫu đạt trên 3,5 tấn, tăng sản lượng hơn 20% so với giống cũ, hàm lượng vitamin cũng tăng 20%, thực hiện mong muốn “một quả ớt xanh một đĩa rau”. Trên mặt đất, để tạo ra một giống nông nghiệp mới, các nhà khoa học thường phải mất hơn 10 năm, thậm chí dồn tâm lực cả đời; còn nhờ điều kiện ưu thế trong vũ trụ, quá trình này được rút ngắn rất nhiều.
Tất cả đặc tính và sản lượng của vật chất trên Trái Đất đều chịu ảnh hưởng của trọng lực Trái Đất. Vì vậy, nhiều vật liệu chất lượng cao không thể sản xuất trên mặt đất. Trong vũ trụ, do mất trọng lượng, hiện tượng trầm tích của các chất có mật độ khác nhau và hiện tượng phân tầng sẽ biến mất. Đối với hợp kim gồm nhiều nguyên tố, dù mật độ của chúng khác nhau, quá trình kết tinh tinh thể cũng không bị nhiễu động nhiệt, nhờ đó có thể chế tạo hợp kim hoặc vật liệu phức hợp nền hợp kim có thành phần rất đồng đều.
Trong điều kiện trọng lực yếu, do không có lực nổi nên các giọt nước không dễ trôi nổi. Vì vậy, khi luyện kim có thể không cần dùng bình đựng mà luyện nổi trong không trung. Cách này giúp nhiệt độ luyện không bị giới hạn bởi bình đựng, có thể luyện kim loại có điểm nóng chảy cao, đồng thời tránh ô nhiễm do bình đựng gây ra, cải thiện tổ chức tinh thể của hợp kim, nâng cao cường độ và độ thuần khiết. Không có lực nổi còn khiến các bọt khí trong dung dịch kim loại khó thoát ra; lợi dụng đặc tính này, có thể tạo ra kim loại bọt xốp có khối lượng nhẹ, cường độ cao, độ bền tốt, loại vật liệu rất khó sản xuất trên mặt đất.
Trong môi trường trọng lực yếu, hiện tượng đối lưu nhiệt của chất khí và dung dịch sẽ mất đi. Điều này giúp trong vũ trụ có thể tạo ra chất bán dẫn đơn tinh thể kích thước lớn, độ thuần khiết cao, đồng thời phân ly tế bào sống và anbumin, từ đó tạo ra các hóa chất độ tinh khiết cao và thuốc đặc hiệu từ dịch sinh vật. Trên mặt đất rất khó chế tạo những loại thuốc có độ tinh khiết cao; dù sản xuất được, chi phí cũng rất lớn, có khi để thu được một gam nguyên liệu dược sinh vật phải dùng đến mấy tấn nguyên liệu. Chế tạo dược trong vũ trụ so với trên mặt đất có thể đạt độ thuần khiết cao gấp 5 lần, tốc độ chế tạo nhanh gấp 400 - 800 lần, sản lượng một tháng tương đương 30 - 60 năm trên mặt đất.
Vì vậy, có thể nói vũ trụ là một phòng thí nghiệm độc đáo của con người.
