书城科普读物课堂上学不到的趣味科学·自然宇宙
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第3章

做宇航员需要满足什么样的条件?

当宇航员可以在宇宙中欣赏美丽的景色,很多人都梦想着成为宇航员,那么,要做宇航员需要满足哪些条件呢?

首先,要想成为宇航员必须要有良好的身体素质,但也并不是身材越高大、越强壮越好。为了适应驾驶舱的高度,国际宇航员的身高范围大都在167厘米到187厘米之间,而且,还需具有很强的平衡感。

除了身体条件外,所接受的教育水平也有很大要求。宇航员要掌握并完成载人航天所必需的科学知识和技能,还需要接受科学、医药、工程学等领域的知识。

另外,宇航员还要具备一定的飞行经验,且拥有冷静的分析能力和处理问题的能力。因宇宙飞船进入太空后,有可能会出现强烈的旋转和震动,所以宇航员在训练时一定要进行平衡感和抗晕能力的训练。在训练时,宇航员会坐上每分钟旋转24圈的“转椅”和前后晃动幅度为15米的“秋千”。并且,宇航员还要登上4层楼高的高塔进行蹦极体验。

此外,宇航员还要接受心理训练等,以适应在狭小的空间中产生的不良反应和漫长的寂寞。

为什么旋转会使人感到头晕?人的耳朵分为外耳、中耳和内耳,前庭就在人的内耳中,是内耳器官之一,由三个半规管和球囊、椭圆囊组成,是人体平衡感受器官。当人们旋转时,角加速度作用于两侧内耳相应的半规管,两侧的半规管会形成相反的电位,而这些神经末梢的兴奋或抑制性电信号通过神经传向前庭中枢并感知到这一情况,人就会产生头晕的感觉。

在太空中烧水能烧开吗?

如果你在宇宙飞船中将水壶放在电炉上烧水,你会发现,水烧了很久都没有烧开,这是为什么呢?

我们平时用水壶烧水,壶内的水会不停地从壶底向上涌,然后再从四周下落,这是因为水可以对流传热。当给水壶加热时,壶底的水先受热,体积开始膨胀,重量减轻,所以会在浮力的作用下逐渐向上升。而冷水的重量较大,会在重力作用下下沉,于是就产生了对流。因为壶底不断地加热,水壶中的水就不断对流,不断传热,这样整壶水就会慢慢地被烧开了。

然而,在太空中的宇宙飞船里,所有的物体都处于失重状态,浮力和重力都消失了,所以,无论给水壶加热的时间有多长,热水还是待在壶底,而冷水依旧留在水壶的上部,无法形成对流,水也就烧不开了。

为什么被水蒸气烫伤比被开水烫伤严重?水蒸气和开水的温度在标准大气压下都是100℃,但它们所造成的烫伤程度却不同,水蒸气更能灼伤人。这是因为,水在达到100℃后要继续吸收热量才能转化成水蒸气,因而水蒸气的热量要多一些。虽然温度一样,但水蒸气要想变成水需要释放热量,所以被水蒸气烫伤更严重。

在太空中,成年人也能长高吗?

在太空中,成年人的身高会长高5厘米左右,这是因在太空中处于失重状态,在没有阻力和重力的环境下,人的身体是漂浮在太空中的。人的脊椎骨因没有重力的影响,会得到彻底的舒展和延伸,这样,人就会感觉长高了。

在失重的太空里,人还会产生其他方面的变化,比如:腰围会缩小,腿也会变细,脸会有些浮肿。当然,人身上这样的变化并不会一直持续下去,等人从太空重新返回到地球上后,身体就会恢复到之前的样子,身高会回到原来的水平,脸上的浮肿也会消失。但是,人从太空返回到地球后,因肌肉中的蛋白质流失,所以会出现肌肉萎缩的现象,因此要适当加强体育锻炼。

宇宙的内部是什么?宇宙广阔无垠,其内部有不计其数的天体在运行着,此外,还有很多的气体和尘埃。宇宙之中有数以亿计的星系,以银河系为例,银河系中包含了上千亿颗恒星和大量的星团、星云,以及各种类型的星际气体和星际尘埃。这也说明了在宇宙之中有着数不清的各类物质。

鸟儿能在太空中飞翔吗?

鸟儿之所以能在天空中自由自在地飞翔,是因为其在飞行时,不停地上下挥动翅膀,形成气流,这样就能产生强大的下压抵抗力,使鸟儿能飞起来。而太空之中没有空气,所以鸟儿在那里无法飞起来。但是,因太空中是处于失重状态的,所以如果鸟儿进入太空,会如同宇航员一般在太空中飘来飘去,而不会掉落下来。

但是,太空中的温度太低,—270℃的低温会让没有保护装置的鸟儿瞬间冻成冰块。同时,太空中也没有鸟儿所需的空气和食物。它们在既不能呼吸,也没有食物的环境之中是无法生存的。以鸟儿飞行的速度来说,它们不可能飞到太空中去,除非它们能达到火箭的速度,否则太空对于鸟儿来说是遥不可及的。

世界上一次飞行时间最长和飞行高度最高的鸟是什么鸟?飞行时间最长的鸟是北美金鸻,它能以每小时90千米的速度连续飞行35个小时,能越过2000多千米的海面。

飞行高度最高的鸟是大天鹅和高山兀鹫,它们都能飞越世界屋脊——珠穆朗玛峰,其飞行高度能达到9000米以上。

太空中可以建造太阳能电站吗?

如果能在太空中建造太阳能电站,确实非常不错。没有了大气层的干扰,宇宙空间的太阳光要比地球表面上的强烈得多。举例来说,在1平方米的太阳能电池板上,地球表面上接收到的太阳能不到1000瓦,而在大气层之外,却可以接收到高达上万瓦的太阳能。

在太空建立太阳能电站的设想已经被科学家提出,目前正在筹划阶段。太空太阳能电站其实是一种地球同步发电卫星,它运行在3.6万千米高的地球轨道上,重量能达到10万吨以上。卫星的太阳能电池板总面积能达到100平方千米,它所产生的电能更为惊人,高达200万千瓦至2000万千瓦。这些能量会以微波的形式传送回地球,经过转化之后并入电网,接着再传送到用户。

在未来,当太空太阳能电站建成的时候,就会迎来一个能源利用的新时代。

太阳能有什么优点?太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染,为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

大星系会吃掉小星系吗?

我们知道,自然界中的生存法则是优胜劣汰,那么,这条法则在宇宙中也适用吗?大的星系会将小的星系吃掉吗?

在宇宙中那些星系密集的地方,如果两个星系距离太近,它们之间会发生相互作用。两个星系会在这种作用下彼此吸引、逐渐靠近,经过很长的时间之后,两个星系就会合并成一个更大的星系,这就是星系间的相互吞并。

触须星系是两个正在合并的星系,它具有两只很长的角,如同昆虫的触须一般,非常漂亮,也因此得名。那么,触须星系的“触须”是怎么形成的呢?原来,触须星系的两只角,是由星系互相碰撞时产生的尘埃、气体组成的,触须星系最后就会发展成一个新的椭圆星系。

星团和星云有什么区别?星云是一种由星际空间的气体和尘埃组成的云雾状天体,而星团是指恒星数目在10颗以上,且相互之间存在引力作用的星群。也可以说,星云是一种单个的天体,而星团则是无数恒星的组合。

如果仙女座星系与银河系相撞会发生什么事?

在宇宙之中,常有星系与星系碰撞的情况发生,假如我们所在的银河系与最近的邻居——仙女座星系发生了碰撞,会发生什么事呢?

如果真的发生了这种情况,地球的夜空中将不再有璀璨的星河,而银河也将永远从我们的视线中消失。那时的星空将发生剧烈的变化,每天看到的景象都不一样,是非常罕见的奇观。

但是就算是银河系会与仙女座星系相撞,那也是几十亿年之后的事了。在那时,太阳会比现在大得多,而且更为明亮,它将会令地球上的海洋蒸发殆尽,那个时候,可能地球上已经没有生命了。

太阳光有颜色吗?太阳光是一种电磁波,分为可见光和不可见光。可见光是指肉眼看到的,如太阳光中的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫绚丽的七色彩虹光;不可见光是指肉眼看不到的,如紫外线、红外线等。太阳光是由显示出各种不同颜色的色光所组成的。

银河里有水吗?

晴朗的夜空,当你抬头仰望天空的时候,不仅能看到无数闪闪发光的星星,还能看到一条淡淡的纱巾似的光带跨越整个天空,好像天空中的一条大河,夏季时它呈南北方向,冬季接近于东西方向,那就是银河。过去由于科学还不发达,不知道它究竟是什么,于是人们又称它为天河。中国古代传说中有这样的描写,当年王母娘娘为了将牛郎和织女分开,就用簪子在天空中划出了这道银河,而西方人则将其称为“牛奶色道路”。那么,银河里有水吗?

虽然名字中有“河”字,但银河里并没有水,而是由上千亿颗恒星组成。第一个揭开银河秘密的人是科学家伽利略,他通过天文望远镜发现,银河是由密集的恒星组成的。许多恒星要比太阳还要大,只是因距离地球很远,所以看起来比较小。

银河和银河系是一个概念吗?银河不是银河系,而是银河系的一部分。银河系是太阳系所属的星系,因其主体部分投影在天球上的亮带被我国称为银河而得名。

恒星的位置是恒定不变的吗?

在宇宙之中,那些最亮的星星就是恒星,它们通常被人们用来当做宇宙的坐标。难道恒星的位置是一直恒定不变的吗?

我国的天文学家早在公元8世纪的时候,就发现天上的一些星星的位置与古代星图不符。这之后,英国的天文学家在对比过去的星图和自己所测得的结果时发现,很多星星的位置都发生了变化。

现代科学观测结果表明,许多恒星都在以每秒几十千米或几百千米的速度运动着,因其离我们太过遥远,所以我们可能要过了几万年才能用肉眼发现它们的位置有所改变。

夜空中的恒星到底有多少呢?恒星是由炽热的气体构成的,它们可以自己发光。在晴朗的夜晚,普通人用肉眼能看到大约3000颗恒星,如果借助天文望远镜,能看到几十万颗,甚至上百万颗恒星。

十大最亮的恒星是哪些?恒星有着不同的色彩、体积形状和年龄,而区分它们最主要的特制就是亮度。十大最亮的恒星依次为:天狼星、老人星、阿尔法双星、大角星、织女星、五车二、参宿七、南河二、阿却尔纳星、参宿四。

恒星也能像彗星一样有尾巴吗?

很多人知道,彗星带有尾巴。彗星的尾巴并不是形成之初就存在的,而是其在接近太阳时,受到太阳风的影响才形成的。因此,彗星的尾巴总是背着太阳的方向延伸开来。

恒星是燃烧的气体球,它们通常情况下是不会像彗星那样有尾巴的,但有没有有尾巴的恒星呢?

科学家经探测得知,在距离地球约350亿光年的鲸鱼座上,有一颗拖着长尾巴的恒星,这颗恒星名叫米拉。米拉的体积处在不停地膨胀之中,其体积已经有400个太阳那么大了。米拉的尾巴与一般的彗星尾巴不同,它是由氧、碳、氮等多种元素组成的,长达13光年,与几千个太阳系的长度差不多。

事实上,米拉已经走到了其生命的尽头,它运行的速度非常快,能达到130千米/秒。米拉在运动的时候,会不断地脱落其表层的物质,也因为其飞行速度太快,这些脱落的物质回旋到了米拉的身后,形成了一条长长的大尾巴。

什么是穿甲燃烧弹?穿甲燃烧弹是子弹的一种,它的弹头一般涂着黑色,其钢芯是由经过淬火的高碳钢制成的,弹芯外包裹着铅套。燃烧剂装在穿甲燃烧弹弹头的内部前端,这种子弹多用于射击敌人的轻型装甲目标和油箱。

如果超新星发生了爆炸,地球会被炸掉吗?

超新星的名字中虽然有“新”字,但它并不是新生的星体,而是正在步入衰亡的老年恒星。超新星在爆发时,其亮度会突然增加几亿倍,就如同让一只萤火虫变成了超大的探照灯一般,其释放的能量相当于太阳的千万亿亿倍。

超新星发生爆炸时,会将地球炸掉吗?让我们感到幸运的是,距离地球最近的超新星也有1600光年那么远,因此,超新星爆炸时所释放出来的巨大能量会因到达地球的路途太过遥远而最终减弱并消失。

然而,这样的极度爆炸会产生强烈的辐射,这种辐射将穿越整个宇宙,到达地球,使地球上的臭氧层遭到破坏。如果地球失去了臭氧层这层保护伞,地球上的生物基因会遭到破坏和突变,浮游生物和软体动物将大量地灭绝,地球上还可能会出现一些新的物种。

臭氧层遭到破坏会对地球造成哪些危害?臭氧层遭到破坏后,其吸收紫外线的能力会大大降低,这会导致地球表面的紫外线明显增加,给人类的健康和生态环境带来多方面的危害,包括人体健康、陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、对流层大气组成和空气质量等方面。