太空實驗有多種
至今，國外已利用載人航天器中得天獨厚的失重環境進行許多有趣的太空實驗，其中不少是青少年參與實施的。太空實驗的入選條件是所需要的材料和設備必須安全可靠、質量小、體積小、功耗小、對航天員健康無影響、不會汙染座艙環境等。當然，也要滿足創意新穎、簡單可行、不需要花費航天員很多時間等要求。
在美國航天飛機服役期間，專門在航天飛機的大貨艙內安裝了用於太空實驗的“搭載箱”，想在航天飛機上進行實驗的學生可租用它。“搭載箱”可放置用於實驗的“零星搭機實驗”專用容器，根據大小和質量的不同分3種型號，收費的標準分別為10000美元、5000美元和 3000美元。有些國家為了培養青少年對太空科學的興趣，為其學生租下“搭載箱”進行太空實驗。
目前，在“國際空間站”的各國實驗艙內，也有進行植物發育實驗的“太空溫室”、 對植物生長的環境參數進行精確控製的先進航天培養皿、觀察外太空對材料影響的“手提箱”、可完成各種生理實驗的“實驗架”、能進行各種實驗的“手套箱”等各種太空實驗設備。除用於航天員進行預定的科學實驗外，學生們可以根據自己實驗的需要申請現有的實驗設備。如果需要特殊的實驗設備，學生可以或在有關科研單位的協助下研製。
其實，早在“國際空間站”建造初期，駐守其間的航天員就意識到了太空生活、失重環境下的種種奇妙現象對於學生的巨大吸引力。所以，他們在繁忙的工作之餘盡可能地抽出時間和學生交流，甚至親自做一些實驗演示。至今，一批又一批航天員用自己的經曆和行動，鼓舞和啟迪著全世界數百萬計的學生。“國際空間站”現已完成了幾十項學校與學生的科研項目，在太空開展了教學實驗活動，設置虛擬課堂和虛擬演示驗證課。例如，把蝴蝶、蜘蛛等送到“國際空間站”，以作為一項教育實驗的一部分。2012年，美國“龍”飛船把全美多所高校學生參與的23項研究運送到太空，後又帶回地麵。這些學生的研究項目是“學生航天飛行實驗計劃”的一部分，該計劃給學生提供機會，設計微重力下物理、化學和生物學方麵的研究項目。
失重科學較直觀
在失重科學實驗方麵，國外已進行了不少有關物理和化學方麵的太空實驗，例如，在“國際空間站”上，美國航天員佩蒂特做過的液體實驗十分有趣：他先從飲水袋出水口慢慢擠出一些水來，由於水在失重環境中不受重力的影響，液體表麵張力起主導作用，所以水能飄浮在空中，且不呈水滴狀，而呈球狀；接著，他用注射器向水球中間注入了一些氣體，形成了水氣球；之後他又借助於針頭小心翼翼地將水注入邊緣，結果裏麵的泡泡發生旋轉；然後他將有色飲料注入水球，製作出彩色水氣球；最後他用激光照射水球，展示了彩色水氣球，它有許多小泡泡發生彈跳並反射光線。
眾所周知，水燒開時會出現沸騰現象，這是因為水在被加熱時，底部的水先變成蒸汽，使容器底部產生小氣泡，並被重力引起的對流帶到容器上部，當容器中的水受熱超過其飽和溫度時，在水的內部和表麵同時發生劇烈汽化的現象，整個水就沸騰了。但在失重狀態下，由於沒有對流和浮力，加熱產生的氣泡會一直附著在容器底部停留很長時間，最後形成一個大氣泡，漂浮在水中。研究失重環境中的沸騰現象對太空或地麵工程中的散熱設計很有用，可防止出現“空氣鎖”。
燃燒是一種常見現象，但其過程與重力有很大關係，可能是一般人沒想過的，常見的淚珠狀火焰就是因為重力引起的對流產生的。蠟燭在地麵燃燒時，由於加熱後的周圍氣體密度低而上升、較冷的氣體從下麵補充進來形成的對流作用，將蠟燭的火焰拉長呈淚珠狀，並且由於炭黑來不及充分燃燒就被帶走，使火焰呈紅黃色。在太空失重環境中，沒有了對流現象，蠟燭不僅燃燒速度比地麵慢得多，且其火焰呈球狀，炭黑也能夠充分燃燒，使火焰呈藍色。
失重環境還會改變動物的行為。例如，在2003年美國哥倫比亞號航天飛機失事前的16天中，航天員每天多次地觀察和拍攝螞蟻的行為和築巢進程，共進行了80多次實驗，並將實驗的情況及時地傳送到地麵，學生們每日從互聯網鏈接中下載數據，其中包括螞蟻行為的錄像和靜態照片。原先猜想在失重環境中，螞蟻會分不清上下，行動遲緩，築巢的速度也會減慢，但通過發回的照片和錄像發現，太空螞蟻更活躍，會瘋狂地挖隧道，但挖隧道的方式與地麵螞蟻不同。地麵螞蟻是沿著螞蟻工坊的四周挖隧道，而太空螞蟻挖隧道的方向沒有規律，更隨意。