世界最大的地下无重力实验中心坐落于北海道空知郡上砂川町，这是根据通产省的外围团体的新能源产业技术综合开发机构提出要进行综合性基础研究的需要而建设的，该设施在地下部分的全长为710米，其中自由落下部分为490米，其无重力时间可达到10秒以上，与外国的现有类似设施相比，其无重力的时间可维持长1倍以上，这在材料、电子学、生物以及宇宙工程学等各领域的应再有广阔的前景。

地下无重力实验中心是利用三知砂川煤矿的废井建立的、其总投资52亿日元，它是由地下米，直径为4.8米的密封座舱[capsule]为主体的落下设施以及相关的各种支援装置等构成的。这样一座实验中心对尖端技术领域里要搞创造性研究是必不可少的。国内外研究人员都可利用它，从而有助于新理论的发现或产业技术的进一步提高。

该实验装置的无重力时间可维持10秒钟以上。无重力的水平，其目标值为10^-4 G，但实际测量数据可达到10^-5 G，而且制动时的加速度的目标值为10 G，但实际测量值却达到以下。

作实验时，将把火箭型的密封座舱从上方往着下方落下，从而形成10秒间的无重力时间，密封座舱就沿着导轨落下去，为使导轨同密封座舱不接触而利用高速起动的磁悬浮原理。当490米的落下部分一结束就进入于制动槽，制动槽有200米长，它很像是在地下的200米高的烟囱。

密封座舱与制动槽间的缝隙约5厘米，当密封座舱到了制动槽顶端时的速度可达到98 m/s，由于其落下速度如此之快，它就将受到被压缩的空气所制动。当它进入到制动槽约160米处时就将被装在那里的机动闸制止住，密封座舱在这附近的速度将下降到10 m/s以下。为应付异常现象的出现，在制动槽的下方装有非常制动槽，平时不使用它。

这个实验中心的一大特点是密封座舱在落下的整个过程中，始终同外界能自动通信。本来在这样长的烟囱状态中要同外界通信是非常难的，由于利用普通电波时将会被反射，故利用激射光通信，连美国航空与航天局［NASA］的技术员也对这种设备高度评价。在密封座舱的尖端处装着自动追踪装置，以便在落下过程中能使激光顺利传送信息。

密封座舱可分解为三个部分，其中间部分的收费，重组件是由内侧和外侧的密封座舱组成的双重结构。研究人员要实验的装置及对象物就装在内侧密封座舱，落下的顺序是先内侧密封座舱而后外侧密封座舱，两者相隔50毫秒，当要落下时必须用磁铁把内侧密封座舱吸住在收费荷重组件的上方。

当落下外侧密封座舱后在两者间就变成真空状态，这相当于在宇宙实验的微小重力水平。因外侧密封座舱是在大气中落下，速度马上就下降，安装的推力组件就是为了克服这个缺点。如果利用气体射流把空气阻力等计算在内予以恰当的推力，就能实现和真空状态一样的最佳实验环境，在其前头部分的信息转移通路内部装有蓄电池和传送装置。

研究人员在内侧密封座舱内可装进的包括实验装置和实验物体在内的重量以1000公斤为最大限度，但如果使用本实验中心的支援装置时，其实验物体的重量为500公斤的90厘米的立方体。密封座舱的装配顺序是先在试验装置调整室装载研究人员的装置，而后在密封座舱集成室按一定顺序组合，最后装载于移动台车往落下并运送。

落下的实验状况可利用彩色监视器观察的同时，还可对实验装置进行遥控。密封座舱的回收装置是很像电梯那种装置，它往下降落并能自动地把密封座舱回收上来。

由于无重力的环境里没有对流、静压、沉淀和浮力，故在基础研究方面可有效地加以利用，例如对物理学、医学、药学、新物质、新材料和宇宙工程学的基础资料或数据的实验，对飞往宇宙或在宇宙设立，（太空站）前的准备或实验也是可利用的。

人们已经知道利用电子学原理使化合物半导体均质及生成完全结晶就容易得多。被称为是下一代元件的砷化镓结晶的集成电路基片在地面制作时，基组成不容易均等，制品的合格率顶多可达到百分之一，但在无重力环境下制作时，其组成均等，合格率可确保约90%。

此外，坯料、生物、精致陶瓷等各领域以及糖尿病或癌治疗用的医药品的开发也可有效利用。因为现在对细胞或蛋白质等能有可进行高精度的分离及精制。

［精密工学杂志1993年6月号］