空间站“天河”核心舱已经发射！这意味着中国空间站建设的序幕即将拉开，这将是中国载人航天的又一个里程碑。
中国天宫空间站将于2022年左右正式完成在轨建设，成为长期有人照料的国家空间实验室，支撑大规模、多学科空间科学实验。
空间站的特殊位置将为开展空间实验提供条件，如微重力环境。
说到太空，人们会看到宇航员在空间站里飘来飘去，仿佛完全脱离了重力的限制。事实上，宇航员在太空舱中不是处于零重力状态，而是处于微重力状态。
按照英文术语“微重力”的原意，是指环境中的重力水平是地球表面重力的百万分之一。目前有很多广义的理解，把微重力理解为微小重力(或“低重力”)，低重力的数值通常是地面重力的百万分之一。
第一部分
微重力条件是如何形成的？
水变成了可以当乒乓球打的水滴(图片来源：http://www.sohu.com/a/217990314_269042)
这些现象就是物理学中所指的空间微重力的物理效应。空间微重力的物理效应一般是指空间微重力环境下不同于重力环境下的基本物理效应，主要包括重力引起的液气自然对流基本消除，液体中浮力消失，物质密度不同引起的起伏和分层现象消失。那么，在这样特殊的微重力环境下，可以进行什么样的科学研究呢？
第二部分
微重力下流体的微重力流体物理研究微重力下流体(液体、气体及其多相混合物)的流动、形态和相变的规律和机理。在微重力条件下，流体中的浮力对流、密度分层、沉降、静压和压力梯度基本消失，而一些次生效应突出，流型和传热传质呈现出新的特点。微重力流体物理研究的内容包括界面现象、多相流、复杂流体等。
该领域的研究对先进的空间流体管理、热管理等航天技术的发展具有非常重要的作用，其研究成果将为改进地面石油、化工、制造等行业的生产工艺做出积极贡献。空间流体物理的主要研究内容包括微重力流体动力学、两相流、相变传热及其应用研究、复杂流体等。如我国天宫二号搭载的液桥液体毛细对流实验，对空间环境中流体流动和耗散机理的基础研究，对人类认识和掌握空间流体运动规律具有重要意义。
第三部分
微重力下的材料制备不仅是流体，材料科学在太空也有很大的潜力。
在微重力条件下，基于地面材料制备的对流控制、扩散机制、凝固过程和缺陷形成不再适用。探索微重力条件下材料的制备过程，可以深入理解相应的物理规律，发现新的科学问题，开发地面难以制备的新材料。
微重力条件还便于悬浮样品的无容器处理，为创造材料研究和精确测量极端热力学非平衡条件下材料的热性质提供了有利条件。金属、非金属、复合材料等几乎所有材料都可以在微重力下进行研究，包括晶体、半导体、超导、磁性、记忆、热电等功能材料，金属合金、泡沫多孔和复合材料，以及陶瓷、玻璃等结构材料。
材料是国民经济的基石，新材料是一切高科技和高端制造业的基础。空间材料科学是对材料科学进行深入研究的独特途径。有可能获得难以在地面生产的先进材料和难以在地面精确测量的重要参数，开发
空间材料科学领域包括两个主要研究方向：一是研究材料的制备过程及其在无重力影响下结构和性能的变化；二是空间应用材料在高能粒子和紫外辐射、原子氧侵蚀、高低温交替循环等空间环境中的服役行为。
主要研究内容包括生长(凝固)界面稳定性与缺陷控制、过冷、形核与晶体生长过程、相分离与聚集行为、高性能材料的空间制备与工艺研究、熔体物性测量与研究、材料在空间环境中的行为特征等。
空间微重力资源极其有用，但却是地球上没有的稀缺资源。我国空间站发射后，将利用空间环境中的微重力条件，为我国各领域的科学研究和应用做出巨大贡献。
中国空间站舱外暴露实验平台(来源：中国载人航天工程办公室)
面对神秘而迷人的太空，中国宇航员从未停止探索。让我们跟随他们的脚步，展望中国航天事业的未来！
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