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第13章 、揭开宇航面纱(1)

宇宙茫茫无垠而又朦朦胧胧,太空舞台上表演着一场精彩的节目:运载火箭腾空而起,人造卫星遨游天际,宇航员粉墨登场飞向“阿姆斯特朗月球基地”,月球、火星上壮观的激战、场场精彩:“飞毯”闯进来,“探路者”马上禀告“阿波罗”登月计划,击破了一个个“太空居民点”、彩虹的绚丽、“一箭多星”的、“厄尔尼诺现象”的神奇天上一条神秘的“河”,月球上蜿蜒的“环形山”……都阻挡不了“航天飞机”与“外星探测器”,他们在“环形空间城中”自由穿梭、耀武扬威,最后“神秘的黑匣子”谢幕,这场精彩表演结束。你要想重温这场精彩,请读下边内容。

1.向太空索取能源

随着科技文明的飞速前进,寻求新能源已责无旁贷,地球上的能源是有极限的,那么,太空中有没有能源呢?

时至今日,我们已经在地球上开发了许多能源,举一些简单的例子来说,如太阳能、海潮、地热等等,而这些都是取之不尽,用之不竭的能源。为了开辟更广阔的能源利用领域,科学家们已经开始探测地球以外宇宙中其他的星球,开发太空中可能蕴藏着的丰富能源。

科技发展到今天,我们已经可以利用人造卫星和火箭、太空船等特殊交通工具到太空进行探险。宇宙的神奇之处就在于它的范围广阔,无边无际,但它的构成物质却如原子一般,十分微小,甚至没有办法分割。因此科学家们相信,宇宙中必定有很多的能源,有待我们去开发、寻找。

实际上人类已经迈出了到其他星球去寻找新能源的脚步。1969年7月21日,两名美国宇航员率先登上了月球,第一次真正实现了人类登月的梦想,并带回了月球岩石和土壤的标本。所以人们坚信在不久的将来,人类也定能登上离地球更遥远的星球,并找到理想而可开发的新能源。

2.划时代意义的“计划”

“阿波罗”登月计划是指美国政府在1961年所宣布的,要在60年代末实现人类登上月球并安全返回的航天工程。以“阿波罗”命名的登月计划,不但具有神话色彩,而且更加令人神往,什么是“阿波罗”登月计划,你想知道吗?

阿波罗登月计划在世界航天史上具有划时代的意义。

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3.与尔共圆航天梦

载人航天始终是科学家与宇航员们的心愿,也是宇宙航行的终极目的。

可是机器和机器人在航天活动中,能从事机械性、重复性的操作,甚至能代替人进行科学考察和科学实验操作,它们比人更耐热、耐寒、耐辐射、能在真空中工作,不需要复杂昂贵的生命保障设备,能做人不敢作的工作,去人不敢去的地方,而且计算速度比人快,能“看”到部分电磁波谱等等,为什么还要进行载人航天呢?

这是因为,机器和机器人无法从根本上代替人的作用,人具有创造力、应变能力和适应能力,人具有极强的理解图形的能力,具有判断的能力,有预见性,能处理各种意外事件,能够修理损坏的设备。作为一个功能系统来说,人是最非凡的。

从根本上说,也是载人航天最重要的原因,就是进入太空,扩大人类的活动领域,是航天活动的终极目的,是人类的使命。不断扩大生存空间,为了生存而去探寻所有未知的东西,是人类的天性。宇宙空间是充满未知数的领域,如果不亲临其境地考察,就不能了解一个新的世界。通过探索和考察,可以扩大人类的视野,增长新的知识,使人类得以发展,使整个宇宙空间成为人类的活动舞台。

小档案外星探测器外星探测器实质是脱离地球的引力,对月球、太阳、行星及其它天体和行星际空间进行操作的无人航天器,如月球探测器、火星探测器、金星探测器等,它能获得天文望远镜无法取得的详尽资料。

4.唯一的一幅宇宙全景图

用卫星及其它技术手段给我们不断测绘的宇宙画一幅全景图,似乎看来是特别难的事情。然而,就在1999年1月30日,科学家们终于了结心愿,并认为它是一项堪与发现新大陆相提并论的重大突破。这幅历时十年绘制出的三维天体图标出了1.55万个星系,所覆盖的宇宙范围十分辽阔,其两侧边缘之间的空间距离为5亿光年。尽管这幅天体图只绘出了整个宇宙的大约万分之一,但是编绘这幅天体图的英、德两国天文制图专家相信,他们终于已经绘制出了范围足够大的宇宙空间的天体图,从而能用它来作为代表整个宇宙的样本。

这幅天体图的独特之处不仅在于其庞大的规模,而且在于其编绘的方式。编绘过程中使用了红外线望远镜,以便把视线伸至太空深处,同时消除由于宇宙中漂浮的尘埃而引起的测量不准的问题。在这幅天体图中,宇宙中的星系以三维的超星系团的形式绘出。所谓的超星系团是指由一群星系簇拥组成的巨型结构。我们所在的银河系位于该天体图的中部,因为所有的测量都是从地球上进行的。我们不能不说,这是唯一一幅能使我们看到包含了整个天空的宇宙天体图。

5.神话中的阿波罗

阿波罗是希腊神话中太阳神的名字,它与月球女神阿耳忒弥斯是双胞胎。阿波罗登月,兄妹相逢,这样为“阿波罗”号飞船增添了神秘色彩。你知道“阿波罗”号飞船吗?

“阿波罗”号飞船是美国第三代载人宇宙飞船系列。1966年至1972年共发射17艘:1~ 3号为模拟飞船,4~6号为不载人飞船,7~10号为绕地球或月球轨道飞行的载人飞船,11~17号为载人登月飞船。

飞船总重45吨,由指挥舱、服务舱和登月舱三大部分组成。指挥舱为圆锥形,是飞船的主体,宇航员生活和工作的地方。舱内装有各种控制操纵仪器、宇航员的装备、食物、水和废物处理设备等。服务舱为圆筒形,紧连指挥舱下面,是飞船的机房和仓库,主火箭、燃料、电源装置和氧、水等供应品统统都在这里。飞船进入月球轨道、绕月飞行时变轨以及返回地球时脱离月球轨道都靠主火箭的推力来实现。登月舱的形状犹如一个4条腿的怪物,是载人登月的专用设备,分下降段和上升段两大部分,各自配备有发动机。起飞时,登月舱装在服务舱下面铝壳内,在进入奔月轨道以后,从壳中出来被对接在整个飞船的最前面。它能够把两名宇航员送到月球表面。上升段里有生命保障系统、通信设备和电源设备。在登月过程中,两名宇航员在月面完成任务后,上升段发动机使他们飞离月面。在“阿波罗”15、16、17号飞船中还带一辆月球车。车上有电视摄像机、无线电收发信机和测量仪器,宇航员乘坐它在月面考察。

6.驱车在月球上

人类成功地登上月球后,为了进一步对月球进行研究,减少宇航员在月球表面上行走的困难而发明了月球车。你知道什么是月球车吗?所谓月球车,就是对月球进行考察、分析、取样的专用车辆,分为无人驾驶月球车和有人驾驶月球车两种。

有人驾驶月球车,主要是供宇航员驾驶它在月球表面上行走,可以帮助宇航员扩大活动范围和减少体能消耗,并能够存放、运输宇航员所采集的土壤、岩石等标本。车的动力主要由车上的蓄电池提供的。

无人驾驶月球车主要是依靠车上的遥控器接收遥控指令运行,由轮式基盘和仪器舱两部分组成,轮式基盘主要指车体、车轮等车体基架,仪器舱包括土壤采集分析器、自动光谱测量仪、辐射剂量仪、照相机、电视摄像机和通讯收发设备等,通过电脑自动程序管理器和接收遥控指令装置来控制车体行动。

7.离开地球游太空

当我们向天空抛掷物体的时候,无论我们力气多大,物体抛得多高,由于地球引力作用,它终究都会掉回地面的。那么人类怎样离开地球进入太空的呢?

物体要离开地球,就必须达到足够的速度来克服地球的引力。

科学家们经过反复研究,终于测出了环绕地球轨道飞入场的第一宇宙速度和飞离地球、进入太空的第二宇宙速度,并且研制成了火箭、航天飞机等有足够的速度进入太空的航天飞行器。然后,人乘坐在航天飞机或宇宙飞船里,用运载火箭就可以把人送入太空。

目前,人类不仅已经能够乘坐着先进的航天器到太空进行科学研究,而且已经成功地登上了人类在太空的第一站--月球。将来,随着科学技术的发展,人类一定能够实现探测宇宙、征服宇宙的愿望。

《新世纪少儿百科》现代科技P9

小档案航天飞机与火箭不同火箭主要是用来发射卫星、运载太空实验仪器、探测仪器的,它主要是由地面控制的。而航天飞机主要是用来载人的,它除了地面控制外,还要由宇航员来操作。航天飞机完成任务后,点燃自身的发动机,就能像滑翔机一样降落到地面,然后再准备下一次飞行。

8.38万公里也是近距离

月球通称月亮,是太阳系的一个星球,我国古时候又称月亮为太阴。你想登上月球圆梦吗?首先你得了解月球离我们有多远?

月球不像其他行星那样以太阳为中心旋转,而是围绕地球转,是地球的唯一一颗天然卫星。月亮的光是由于太阳的照射而产生的,它本身不会发光或发热。

月球是太空中离地球最近的一个天体。月球与地球之间的平均距离为38.44万千米。如果人步行的话,从地球到月球大约要花9年多的时间。如果搭乘宇宙飞船来回地球与月球之间,大约需要花费7天多的时间。当年从地球发射出去的“阿波罗11号”宇宙飞船,用了近4天时间便到达了月球。

由于月球离地球很近,所以看起来要比其它的星星大很多。从采集到的各种月球岩石样品的分析来判断,月球上没有生物存在的迹象。

小档案月球上的环形山那么,月球上为什么会有环形山呢?原来,月球上大多数的环形山是30亿年前的陨石造成的。当大块的岩石和铁陨石猛烈地穿过太空,并以极高的速度撞向月球的时候,因为没有大气的阻挡便直冲而下,然后发生爆炸,结果炸出了一个个大大小小的洼坑,这就是环形山。

9.无水无光却令人神往

地球上有水、有空气、还有阳光,一年四季寒暑交替春去冬来,是人类生存的最佳环境,太空就不一样了,人要在太空生活,麻烦可多了,那么太空生活环境是怎么样的呢?

太空中没有空气,也就没有大气压力。人在太空中,体内的氢会变成燃气,整个身体会像皮球一样鼓起来,甚至爆炸,也许你以为这不太可能,但却是千真万确的。人的身体表面有几千平方厘米,据计算从各个方向压在人体表面的大气压有几千千克重。但是人体内充满了体液和空气,即使在骨骼、肌肉和内脏里也有空气,它们的压力跟大气压力差不多,内外平衡,人就不会感到大气压力。相反,一旦到了高原地区,空气稀薄,氧气不容易进入人体,人就会感到头晕耳鸣,胸闷气急,更不用说在太空环境里,那里几乎是真空,体内的气体一定会急剧膨胀,把身体炸破。

太空中没有氧气,人会窒息死亡。太空中冷热变化厉害,冷可冷到零下270摄氏度,热可热到身体冒烟。在太空中那些看不见、摸不着、感觉不到的紫外线、伽马射线、X射线因为没有空气阻挡就会乘机肆虐作恶,伤害人体。太空中还有宇宙尘埃、陨石流星、小行星等物质,它们在太空中运动的速度极快,一旦人体被击中就会遭殃。太空的生活环境与地球生活环境截然不同,是严峻的。

10.运载火箭四兄弟

我国自行研制的大型运载火箭系列。它是一个由“长征1”号、“长征2”号、“长征3”号、“长征4”号和“长征2”号捆绑等运载火箭组成的家族。“兄弟”数人,长相一个比一个魁梧,本领一个比一个高强。你想知道这是为什么吗?

“长征1”号是三级火箭,全长29.46米,起飞推力1100千牛(112吨力)。它是开路先锋,于1970年4月24日成功地把我国第一颗人造地球卫星--“东方红1”号送入运行轨道,从而揭开了我国宇航事业的序幕,立下第一功。后来,于1971年3月3日又把“实践1”号卫星送入轨道。

“长征2”号是两级火箭,全长约32米,起飞推力2746千牛(280吨力)。它的功绩显赫,曾连续地把我国于1975~1990年间研制的12颗返回式卫星送入轨道。

“长征3”号是三级火箭,全长44.56米,起飞推力2746千牛(280吨力)。它威振五大洲,一举把香港的“亚洲1”号通信卫星和我国于1984~1990年间研制的5颗通信卫星送入离地3.6万公里的地球同步轨道。

“长征4”号是三级火箭,全长41.9米,起飞推力2940千牛(300吨力)。它也不甘示弱,于1988年和1990年先后把我国研制的两颗“风云1”号气象卫星送入离地900公里太阳同步轨道。

“长征2”号捆绑火箭,是家族中新成员,算是“小弟弟”.但是无论长相或本领,都超过它的四位“兄长”.火箭全长49.7米,起飞推力5880千牛(600吨力),于1990年7月16日准确地把我国研制的模拟卫星和搭载的巴基斯坦小型科学实验卫星分别送入预定轨道,1992年8月14日又成功地发射了澳大利亚的“澳星”.它标志着我国运载火箭攀上新台阶,拥有发射重型卫星能力,真是后生可畏。

11.火箭助你一臂之力

自古以来,人类一直对浩瀚的宇宙感到好奇,向往着有一天能飞出地球,到其他星球上去看一看。那么,火箭为什么能飞出地球?

火箭的发明终于使人类实现了这一梦想。

火箭能够飞行的原理与其他运动的物体一样,都是依靠作用力和反作用力产生动力。火箭通过燃料燃烧产生出炽热的气体,气体膨胀后,不断地从火箭尾部的排气口排出,产生一股强大的作用力。同时,又产生了一股与作用力大小相等、方向相反的反作用力,这股反作用力作用在火箭自身,从而推动火箭向前飞行。

由于受地球自转的影响,只有达到每秒7.9千米的速度,才能飞出地球。

小档案寻找外星人到现在为止,还没有找到过外星人,就连低等生命都没有发现过。不过,在浩瀚的宇宙中有无数个星球,我们能了解的很少很少。科学家们从未放弃寻找外星人,他们把地球人的形象,地球人的声音,通过探测器送到了外太空。说不定哪一天,外星人会找上门来呢?

12.一母多子真伟大

用一枚运载火箭同时发射多颗人造卫星的发射方式叫一箭多星,运载火箭是怎样工作的,你知道吗?

大多用于将同一枚运载火箭中的多颗卫星送入基本相同的轨道上。在末级火箭发动机熄火之后,卫星一一分离,前后只相隔几秒钟的时间。只是由于各个卫星与火箭分离速度不同,它们的运行轨道才略有差异。如果需要把几颗卫星分别送入不同的运行轨道,那么末级火箭发动机就应有多次起动的能力。当第一颗卫星分离以后,末级火箭发动机再次点火工作,改变轨道。在发动机第二次熄火后,第二颗卫星分离……后面的卫星发射以此类推。