Dünyamızda gerçekleşen tüm fiziksel süreçler, gezegenin baskın kütle çekim kuvveti altında şekilleniyor. Ancak gezegen yüzeyinden uzaktaki mikro yer çekimi ortamında, çekim etkisi yeryüzündekinin milyonda biri seviyesine kadar geriliyor.
Bu kısıtlı etki insan biyolojisinde belirgin değişimler yaratırken, sıvıların ve katı maddelerin davranış kalıplarını da baştan yazıyor. Yer çekiminin geri plana düşmesiyle birlikte moleküler çekim ve polarite gibi ikincil kuvvetler kontrolü ele alıyor. İşte bu durum, yeryüzü laboratuvarlarında üretilmesi imkansız malzeme formlarının doğmasına zemin hazırlıyor.
Normal şartlarda spor içeceklerinde ya da gıdalarda sodyum ikamesi olarak değerlendirdiğimiz bildiğimiz potasyum klorür, uzaydaki bu farklı ortamın etkisini net biçimde gösterdi. NASA astronotu Don Pettit tarafından Uluslararası Uzay İstasyonu'nda kaydedilen mikroskop görüntüleri, maddenin doğal bir oluşumdan ziyade fütüristik bir heykeli andıran basamaklı yapısını ortaya çıkardı.
Dünyadaki üretimde ağırlaşarak dibe çöken veya kırılan kristal taneleri, kütle çekimsiz ortamda başlangıç noktasından dışarıya doğru kesintisiz genişledi. Standart koşullarda küp biçiminde billurlaşan potasyum klorür; uzayda yüzey alanlarından ziyade köşe ve kenarlarından büyümeyi sürdürdü. Merkezini boş bırakarak katmanlı piramitleri andıran bir form kazandı. "Hopper büyümesi" şeklinde adlandırılan bu süreçte, beliren her yeni köşe büyüme yönünü saptırarak estetik spiral şekiller oluşturdu.
Yarı iletken üretimine ışık tutacak veriler
Söz konusu deneyler sadece görsel bir şov sunmakla kalmıyor. Yer çekimi müdahalesinden uzak kalan malzemeler çok daha az kusur barındırdığı için bilim insanlarına kusursuz yapının şablonunu veriyor. Bu veriler, elektronik sektöründeki yarı iletkenlerin ve gelişmiş malzemelerin Dünya üzerindeki imalat kalitesini artırma potansiyeline sahip.
Yeryüzünde imkansız kabul edilen testlere uzayda imza atan astronotlar, son dönemde uzay istasyonunun yenilenen Soğuk Atom Laboratuvarı üzerinden maddenin Bose-Einstein yoğuşması adıyla bilinen nadir beşinci halini mercek altına aldı. Bir başka çalışmada ise istasyonun dış kaplamasında dokuz ay boyunca çetin uzay şartlarına maruz bırakılan yosun sporlarının, Dünya'ya döndükten sonra canlılığını koruyarak büyümeyi sürdürdüğü kanıtlandı.