书城科普读物探究式科普丛书-探索太空奥秘
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第10章 太空生活之趣(2)

在美国天空实验室出现以前,宇航员只能待在狭小的飞船座舱内,坐在座椅上睡觉,天空实验室空间站首次为美国宇航员们设计制作了小型卧室以及床铺。既然在失重条件下任何地方都可以睡觉,那为什么还要床铺呢?当然这只是习惯问题。人在地面的时候,总是习惯躺在床上睡,这样比较舒服,所以在失重条件下要是没有床铺的存在,有的人从心理上就会感到不自在或者说睡不踏实,进而影响睡眠。

在太空中,宇航员主要是根据作息时间来安排睡眠。一般情况下,作息时间是不能按照白昼来划分的。因为载人飞船大约每1.5小时就会绕地球飞行一周,相对于宇宙飞船而言,太阳也是每1.5小时升起一次,45分钟后又落下。因此白昼就不能用来决定作息时间了。失重对于打鼾并无明显的影响。如果宇航员在地面睡觉时打鼾,在太空也一样会打鼾。所不同的是,在地面睡觉时,翻个身打鼾就会停住;但在太空睡觉时,无论怎么翻身打鼾都不会停住,这是因为在太空中,身体无论处于何种位置都是一样的。

人类能移居太空吗

人类要想移居太空,最起码要具备3个条件:一是要拥有强大的运载工具;二是要研制出能仿造地球基本生活条件的载人航天器;三是要知道太空环境对人体的影响。随着航天技术的发展和人类对空间环境的认知程度的提高,人类在航天领域取得的成就会越来越多,一些问题会逐渐解决,人类移居太空的梦想终究会成为现实。

6.太空杀手显神威

当时的苏联拥有一个反间谍卫星系统,可以击毁进入本国领空的他国卫星。而那时的美国也在研究这个系统,并将其归于“星球大战”计划中。这个系统共分成两部分:一是由432颗卫星组成一个卫星网,部署在350千米高的轨道上,每颗带有40多枚小型常规弹头,用以跟踪和拦截来袭目标。二是在三个1200千米高的轨道上部署24颗或更多的装有激光武器的卫星,用激光瞄准目标予以摧毁,同时还计划把电磁炮装到卫星上,用以摧毁来袭目标。不过,目前这种武器还处于研制阶段,并没有真正成功。

与此同时,美国科学家还研制出一种“太空雷”,它实际上就是一颗人造卫星,在卫星上方装有炸弹。一般情况下,它围绕地球飞行,尾随目标,没有什么危害,但一接到命令后,就会马上飞向所监视的目标,并通过自身的猛烈爆炸将目标击毁。

苏联还研制出一种“激光杀手卫星”,它的活动半径达5000千米,而且还可以越轨攻击,它可以利用激光摧毁目标。而美国人则准备建立20个太空激光战斗站,用以保护美国太空卫星,必要时还可攻击敌方卫星。

美国还设想制造卫星炸弹,卫星带有核弹头,平时在轨道上运行处在安全状态,一旦美国受到敌人核攻击,就命令卫星炸弹去攻击敌方所在的地面目标。这种卫星炸弹具有突然性,导弹难以将它击毁。也有人设想,在太空中建立太空基地,成为太空兵营,上面装有各种太空武器。一旦接到命令,其就可以向空中和地面发射各种弹头。

从以上的各种太空武器中,不难看出将来的战场,不仅仅是陆地、海洋,或者是空中,而且会扩大到太空之中。

7.生物卫星

为了让人类可以安全地进入太空,科学家们运用生物火箭所进行的一系列生物学、医学等方面的研究活动,已经做了大量成效显著的实践考察。然而,人类在太空会遇到的各种各样的困难,这还需要更科学、更有效的手段来探索、试验,以保证人类飞天活动顺利的进行。于是,生物卫星就这样应运而生,担负起比生物火箭更艰巨的探索任务。

所谓生物卫星是用于生物学研究的人造地球卫星,它在载人航天之前必须先进行动物试验,看看动物能否适应太空生活,看看太空失重、强辐射的环境对动物生长、发育、遗传、生育都有什么影响,采取什么防护措施,然后才能慎重地将人送上天。它可以揭示在地面条件下难以发现或者发现不了的生物学问题,是一种研究空间生命科学的重要工具。

生物卫星一般由服务舱和返回舱两部分组成。服务舱是卫星与运载火箭的接合部分,内部装有卫星的姿态控制系统、电源系统和其他保证卫星正常工作的设备。按照一定的指令,服务舱与返回舱即可分离,返回舱点火使返回舱返回地球,而服务舱则不返回。

世界上第一颗生物卫星是苏联1957年11月3日发射的“人造地球卫星2号”。苏联发射的“人造地球卫星2号”,首次承载了地球动物—小狗“莱伊卡”,它是真正意义上由地球进入太空的第一只动物,它在轨道上度过了极不平凡的6天6夜。缚在它身上的各种传感仪器测出的关于脉搏、呼吸和血压等指数,证实了科学家的推测,即失重本身没有引起动物生理机能的危险变化。传媒报道铺天盖地而来,“莱伊卡”一举成为享誉全球的“名犬”。然而,令人感到遗憾的是,由于当时人类还没有掌握卫星回收技术,可怜的“莱伊卡”孤独地在天上转了6天后死去了。为此苏联为了纪念本次卫星的发射和“莱伊卡”的功绩,发行了载狗人造卫星纪念章,记录苏联在航天技术上的里程碑,这将载入世界航天事业史册。“莱伊卡”的太空之行是成功的,更加坚定了人们对载人航天定能实现的信心。

此后,苏联自1966年开始执行专门研究空间生命科学的生物卫星计划,基本上每隔1~2年发射一颗生物卫星。到1987年一共发射了10颗,这些卫星都编在“宇宙”号的系列卫星中。卫星中装了猴子、狗、白鼠、乌龟、苍蝇、细菌、藻类、植物种子等生物,对它们进行了重力生理学、放射生物学和发育生物学实验。卫星飞行最长时间为22天,最短为5天。苏联的生物卫星计划是一项国际合作项目,东欧诸国、美国、法国等都参加了实验。

1987年,苏联用“宇宙-1987”号生物卫星,让两只猴子“德雷姆”和“雅罗什”在太空遨游了13昼夜。这两只猴子在飞行前一年多就进行了严格细致的训练。人们要教会它们像航天员一样待在密舱室内;要让它们如何使用摄取食物和饮料的专门工具;要按照专门的计划程序完成一些规定的动作等等。例如:当它们面前的仪表盘上出现不同信号时,要按下不同作用的键盘等等,使它们能准确无误地完成地面上规定的计划。这两只“孙猴子”没有让科学家的苦心培训白费,在飞行过程中,它们很好地掌握了各项操作技能,出色地完成了任务。

宇宙速度

第一宇宙速度:也叫做环绕速度,是指物体紧贴地球表面作匀速圆周运动的速度,也是人造地球卫星的最小发射速度,大小为每秒7.9千米。

第二宇宙速度:也叫脱离速度,是指物体完全脱离地球引力束缚,飞离地球所需的最小初速度,大小为每秒11.2千米。

第三宇宙速度:也叫逃逸速度,是指地球上发射的物体脱离太阳的引力束缚,飞出太阳系所需要的最小初始速度,大小为每秒16.7千米。

8.蝴蝶鳞片助飞天

相信大家都见过蝴蝶,它有着宽大的翅膀,颜色漂亮,五光十色,在丛林间展翅飞翔,姿态万千,惹人喜爱。

为什么蝴蝶有如此斑斓的颜色呢?这是由于蝴蝶能反射阳光中的光波,从而形成五彩缤纷的颜色,翩翩起舞,十分耀眼。基于此,人们又亲切地将蝴蝶比作为会飞的“花朵”。

蝴蝶如此美丽有何妙招吗?原来它的羽翅上有许多排列整齐、细小的鳞片。鳞片不仅使它成为飞翔的美丽“花朵”,且能使其免受高温灼伤。于是科学家们将蝴蝶鳞片反射的原理,运用在了帮助人类飞天的技术上。

这主要得益于他们从蝴蝶鳞片上得到的启迪。当人造卫星在轨道上运行时,在太阳直射、地球反射和地球辐射加热的共同作用之下,卫星表面温度一般可高达100℃以上。当卫星处在地球阴影区,不被太阳照射、地球反射及加热时,卫星表面温度可降至零下100℃。在这种冷热剧变的情况下,卫星上的仪器、设备不堪重负,便会无法正常运转。怎样才能控制卫星异常变化的体温呢?从蝴蝶的鳞片身上,科学家们得到了答案,眼前便豁然开朗起来。

这是由于蝴蝶身体表面的鳞片可以形成无数个光镜。当气温升高的时候,能令其减少太阳光的照射,免受阳光的高热伤害。当气温下降的时候,鳞片会紧紧贴在身体表面,让太阳光直射鳞片上从而吸收更多的太阳能,增加体温。正是利用了这个原理,科学家们设计了一种与蝴蝶鳞片相似的控温系统,外形犹如百叶窗,每个叶片是两面的,但是辐射、散热的能力却又不同,一面很大,一面很小。百叶窗的转动部分由很灵敏的热胀冷缩的金属丝控制,当温度上升,金属丝会受热膨胀,叶片就会张开,使辐射、散热能力大的一面转向太阳,这样就可以散热降温,达到保护人造卫星的目的;反之,如果温度下降,金属丝会冷缩,叶片就会收缩,把辐射、散热能力小的一面转向太阳,这样就可以起到保温的作用。

靠着这种自我保护装置,卫星在探索宇宙时各种仪器、设备得以正常运转、工作。正是这小小蝴蝶鳞片的启迪,为航天事业立下了汗马功劳。

9.“外星的怪异男婴”

据传,1983年7月15日晚上8点左右,苏联咸海东侧的索斯诺夫卡村空中,突然从天而降一个长、高、宽均约1.5米的椭圆形金属物体,下有撑脚。就在一天之前,这里上空曾发生过火红发光体的爆炸事件。当着陆球体的门被打开后,人们发现里面躺着个像在熟睡的外星男婴。

这个男婴曾先后被送到伏龙芝医学研究所、阿拉木图儿童医院进行抢救和护理。据知情人士说,外星来客在地球空间飞行时出了事,于是在高空将孩子放入救生舱,向地面投放了下来。孩子落地3个月后,尽管医学专家多方努力,但不幸的是,这名男婴还是在10月3日死去。

一位参与抢救的医生这样说道:“那孩子与我们地球人的婴孩十分相似,不同的只是他的手指和脚趾间有蹼,这表明他曾在水里生活过一段时间。他可能有1岁的样子,身长66厘米,体重11.5千克。他没有头发,没有眉毛和睫毛,眼睛是紫色的,没有眼皮。”

他还说:“他的血压正常,大脑活动比我们成年人的大脑活动还要频繁。他从来不哭,研究所派4名医生专门研究这个天外来的婴儿。”

这个事件的真假还有待人们证实,那外星人真的存在吗?答案也许有很多种,那么你的答案是什么呢?

恒星的寿命

恒星的表面温度不同,发出的光的颜色也不相同,并且它们的寿命也不同。质量大的恒星含氢多,它们中心的温度比质量小的恒星高得多,其蕴藏的能量消耗比小的更快,只能存活100万年,而质量小的恒星的寿命要长达一万亿年。