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第22章 探究宇宙的奥秘(13)

穿上宇航服当然还能工作,而且还可以做一些非常精细的工作。通常宇航服的重量有113千克,穿上这么厚重的宇航服在地面上行走一定是十分困难的,但是在太空中却可以行走自如,因为在太空中人和物都会处于失重的状态,宇航员就感觉不到宇航服的重量了。

宇航服是专门为宇航员制作的,整个宇航服密不透风,不仅能够抵抗150℃~180℃的高温,而且还可以抵御太空中一些不明的微小流星体,同时也能阻止宇宙射线的袭击。所以说,穿上宇航服不仅能够工作,而且对宇航员的安全起到可靠的保护作用。

小资料,中国航天英雄杨利伟

2003年10月16日6时23分,随着“神舟”飞船在预定地区平稳着陆,中国成为世界上第三个独立将航天员送上太空的国家。杨利伟于1998年正式成为中国首批航天员。2003年10月15日8时,杨利伟驾乘中国自行研制的“神舟”五号飞船升空,在太空飞行21小时23分,出色完成任务后安全返航。

太空生活是怎样的

太空是个充满魅力的神奇世界,太空的生活更是令人无比好奇。太空环境与地球环境大不相同,那里没有空气,没有重力,充满了危险的太空辐射。当然在封闭的空间站或航天飞机舱内,有足够的空气供人呼吸,良好的航天器屏蔽材料可以有效地挡住太空辐射,只是“失重”会给生活带来一些麻烦。如果用地球上的方式去太空生活,那肯定会闹出很多笑话。比如吃饭,你端着一碗米饭,那饭会一粒粒飘满你的座舱,你张着嘴可能一粒也吃不着;而你闭上嘴时,饭粒却可能飘进你的鼻孔呛着你。你想躺在床上睡个舒服觉,可是你会发现太空中找不到上下的界限,“躺”和“站”几乎没有什么区别,所以宇航员一般都把自己固定在睡袋里面休息。

小资料,超重与失重

超重是指当物体加速上升或减速下降时,它受到的支持力或拉力大于自身的重力;反之,当物体减速上升或加速下降时,它受到的支持力和拉力小于自身的重力,这就是失重。火箭或航天飞机在发射过程中,就会发生超重现象;而航天飞机进入轨道后,产生绕地球运动的向心加速度,因而发生失重现象。

人在太空中为什么会长高

苏联宇航员尤里·洛玛曼柯43岁的时候,在太空站生活了326天回到地面时,身体竟然长高了1厘米。这1厘米是在失重的状态下增加的。大家知道,人在20岁左右的时候,身高已经达到了极限,到了中年以后,一般是不会再长高的。那么,这位宇航员为什么会又长高了1厘米呢?

这要从人的骨骼说起了。人的脊椎骨是由33块骨头组合而成的,其中绝大多数骨头中间由椎间盘所分隔。椎间盘是一种坚韧的纤维状组织,能起到保护脊柱的作用。在太空的条件下,由于地球的地心引力不存在了,脊柱骨因为得到舒展而延伸,所以生活了一段时间以后,人就会长高了。

但是这种长高与人在正常情况下的长高是不一样的,正常的增高是由于人体内较大骨头的两端长出新的骨膜,并不断积累的结果。而太空中宇航员的增高是在太空的特定条件下发生的,当他返回地球的时候,很快就会恢复原样了。

小资料,人体的骨骼

人体内部的框架是由骨骼构成的,它支撑着人的身体,使人能够活动自如。人体骨骼由206块硬骨和软骨构成,它可以分为两组,其中头颅、脊柱及胸廓形成了人体的中轴骨骼,它是人体的垂直轴;四肢骨、肩胛骨和髋骨则构成了人体的附肢骨骼。

为何在太空中会发生超重现象

在航天飞行中,失重的现象已经广为人知了,但是在航天器的发射和回收的过程当中,还常常会发生超重的现象。

目前,大部分国家都是采用多级运载火箭来把航天器送到太空。当第一级火箭燃烧的时候,由于火箭自身的重力很大,加速度很小。随着燃料的逐渐消耗,火箭的重力逐渐减少,加速度也就逐渐增大,到第一级火箭燃料耗尽,燃烧就停止了。第二级火箭接着开始燃烧,重复上述过程,最后是第三级火箭燃烧加速。经过这三次加速,航天器就会加速到第一宇宙速度,为7.9米/秒,即可进入太空轨道。在这个加速的过程中,航天器上的设备和宇航员自身的重力也会相应地增大许多,宇航员就处于超重的状态了。

同理,在航天器返回地面的时候,也会相应地出现超重。航天器在返回地面之前,返回舱把底部朝前利用反推火箭减小速度,降低轨道高度。在进入大气层时,由于受到空气的阻力而逐步减速。因此航天器在返回的过程中,宇航员就会再次进入超重的状态。

小资料,第一宇宙速度

如果我们把地球看成一个均匀质地的球体,它的引力场即为中心力场,其质心为引力中心。那么,要使人造卫星在这个中心力场中作圆周运动,就要使卫星飞行的离心加速度所形成的力,正好抵消地心引力。这时,卫星飞行的水平速度叫第一宇宙速度,即环绕速度。

人类能到太空去度假吗

以前,到太空旅游还只是科幻小说中的情节,而如今这一梦想很快就将成为现实了。科学家甚至计划在月球上建造一个太空基地,以供地球上的游客前去观光旅游。在2001年和2002年,美国人丹尼斯·蒂托和南非人马克·沙特尔沃思分别作为“游客”造访太空之后,2005年,60岁的美国富翁格雷戈里·奥尔森成为地球上的第3位“太空游客”。目前,太空旅游还不是普通人能承受的,比如15天的绕月之旅报价就高达1亿美元。而且,游客不仅要支付巨额的旅游费用,为了适应太空环境,他们的身体也必须接受严格的考验和训练。

不过,相信随着科技的迅速发展,普通人的太空旅游将不再只是空谈。到那时,普通人也可以到太空去度假了。

小资料,人类第一次太空行走

1965年3月18日苏联“上升”2号飞船进入轨道,在绕地球飞行第二圈后不久,宇航员列昂诺夫通过气闸室进入了茫茫太空。他与“上升”2号飞船并列,以28000千米/小时的速度绕地球运行。列昂诺夫在舱外行走10分钟后,经过多次尝试和努力,终于安全返舱。

未来的太空城是什么样的

人类一直怀有向太空移民的梦想,太空城就是人类梦想在太空中建立的居住场所。物理学家吉勒德·奥尼尔设计了一个圆筒形的太空城,长32千米,有湖泊、农田、城镇,可供二三百万人居住。太空城以一条中轴为中心旋转,它所产生的离心力使居民们有和地球上相同的重力感。圆筒的内壁上装有窗户,“白天”由反射镜将日光反射进窗户,“晚上”反射镜就盖住窗户,阻止日光照进来。圆筒的内壁就是地面,居民们可以看到对面圆筒壁上的建筑物、河流和山峰等,这些都好像是倒悬在天上一样。

人类把火星作为另一个理想的目标,能在火星上种植树木是使它适宜居住的重要条件。大量的树木可以为火星大气提供足够的氧气,供人类自由呼吸。而火星表面的温度只要提高几度就可以满足原始微生物的生存需要,包括在南极发现的青苔和藻类。如果火星大气能充满温室气体,那么在未来100年内,火星就可以成为适合人类居住的星球了。

小资料,微生物与藻类

微生物是包括细菌、病毒、真菌及一些小型的原生动物在内的一大类生物群体,它个体微小、构造简单,但与人类生活密切相关。藻类是植物中的一类,由单细胞或多细胞组成,绝大多数为水生。它们大小差别很大,小的只有几微米,必须在显微镜下才能看到;较大的肉眼可见,最大的体长可达100米以上。

能在太空建立发电站吗

随着科技的发展,人类的耗电量越来越大,火力发电、水力发电早已无法满足需要,又相继建起了现代化的核电站。原子核发电虽然优点很多,但也不是最理想的发电方式,一旦发生核泄漏事故,对人类就是一场极大的灾难。在外层空间捕获太阳能并把它输送到地球,可能是解决人类21世纪面临的能源问题的办法。在地球以外的空间,没有大气层的干扰,太阳的辐射更强,有取之不尽的太阳能。科学家就设想建造一个太空发电站,利用太阳能发电技术在宇宙空间把太阳能转换为电能,然后把它转换为微波传输到地球,再把它转换为电能,这将能长久地解决能源短缺的问题。

太空发电前景虽然不错,但也存在不少问题,如传输和分配等。但可以肯定的是太空发电的前景并不悲观。当科学家将所有的问题都解决之后,或许,人们将很快就有机会享受到来自宇宙的电能。

小资料,我们使用的能源

能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。人们使用的能源通常按它的形态特征或转换与应用层次进行分类。世界能源委员会推荐的能源类型分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。