航天小知识摘抄30字(关于航天的知识,短一点)
1.关于航天的知识,短一点
航空航天技术 为航空航天活动的顺利进行而创立的一系列高级复杂的施工作业程序。
它涉及人力资源配置,设备仪器搭配与安装使用等艰深的学术作业。是国家,民族,乃至整个人类发展的高度追求。
在现代航空和航天工程中电子系统是重要的系统之一。 它按功能分为通信、导航、雷达、目标识别、遥测、遥控、遥感、火控、制导、电子对抗等系统。
各种系统一般包括飞行器上的电子系统和相应的地面电子系统两部分,这两部分通过电磁波传输信号合成为一个系统。和这些电子系统有关的电子理论和技术有通信理论、电磁场理论、电波传播、天线、检测理论和技术、编码理论和技术、信号处理技术等,而微电子技术和电子计算机技术则是提高各种电子系统性能的基础。
它们的发展使飞行器上的电子系统进一步小型化和具有实时处理更大量数据的能力,进而使飞机的性能(机动能力、火控能力、全天候飞行、自动着陆等)大为提高,航天器的功能(科学探测、资源勘测、通信广播、侦察预警等)日益扩大。 一、航空航天飞行器上电子设备的特点是: ①要求体积小、重量轻和功耗小;②能在恶劣的环境条件下工作;③高效率、高可靠和长寿命。
在高性能飞机和航天器上,这些要求尤为严格。飞机和航天器的舱室容积、载重和电源受到严格限制。
卫星上设备重量每增加1公斤,运载火箭的发射重量就要增加几百公斤或更多。导弹和航天器要承受严重的冲击过载、强振动和粒子辐射等。
一些航天器的工作时间很长,如静止轨道通信卫星的长达7~10年,而深空探测器的工作时间更长。因此,航空航天用的电子元器件要经过极严格的质量控制和筛选,而电子系统的设计需要充分运用可靠性理论和冗余技术。
二、航空航天电子技术的主要发展方向是: ①充分利用电子计算机和大规模集成电路,提高航空航天电子系统的综合化、自动化和智能化水平;②提高实时信号处理和数据处理的能力和数据传输的速率;③发展高速率和超高速率的大规模集成电路;④发展更高频率波段(毫米波、红外、光频)的电子技术;⑤发展可靠性更高和寿命更长的各种电子元器件。
2.火箭的知识 30字
火箭(rocket)是火箭发动机喷射工质(工作介质)产生的反作用力向前推进的飞行器。它自身携带全部推进剂,不依赖外界工质产生推力,可以在稠密大气层内,也可以在稠密大气层外飞行,是实现航天飞行的运载工具。火箭按用途分为探空火箭和运载火箭。
火箭探空是中国发展航天事业的起步项目之一。中国于1958 年开始发展火箭探空事业,在著名科学家钱学森、赵九章、杨南生、王希季等倡导和领导下创建了火箭探空事业。在研制发射了多种型号的试验研究、试验性探空火箭的基础上,中国的第一枚探空火箭于1960年9月首次发射。
扩展资料:
航空火箭分类及特点:
按用途可分为空空火箭、空地火箭和空空、空地两用火箭(见火箭)。
空空火箭的弹径一般为50~70毫米,用于攻击速度低于750公里/小时、相距1000米左右的空中目标;
空地火箭的弹径为70~300毫米,多用于攻击装甲车辆;
空空、空地两用火箭的弹径为70~127毫米。大弹径的航空火箭,已被机载导弹所取代。航空火箭同航空机关炮相比,射程远、威力大,但命中概率低。它装在飞机挂载的发射器中,一架飞机一般挂2~4个发射器,每个发射器装7~32枚。航空火箭与瞄准设备、发射装置配套使用,可单发或连发发射。
参考资料来源:百度百科-航空火箭
参考资料来源:百度百科-火箭
3.航天小知识
呵呵,我也要参加这个比赛。
我查到了,所以。
不告诉你! 算了,还是告诉你吧!1.身体健康 每天都要进行高强度的体育锻炼,至少跑步两英里(约3.2公里),骑自行车15分钟,50米的泳道游五个来回,不间断地举重15分钟。 2.团队合作 学会和他人相处。
太空船空间很小,你必须知道怎样和其他机组人员在一起生活。 3.外语水平 懂基本的俄语。
但是这并不是那么简单的。曾经在02年花费巨资搭载俄罗斯太空飞船进行太空旅游的南非富翁马克-沙特沃思曾经表示,每天四个小时的俄语课程就像给大脑动手术还不上 *** 。
4.身体检查 良好的健康状况是必需的。心脏病人是绝对不允许上天的,但是像轻微的哮喘病等不会有影响。
5.心理检查 心理健康也十分重要,尤其是无论在什么情况下都能保持镇静的素质。一名宇航员可能会面临各种各样的危险,而在太空可没有哪里可以逃的。
6.超重耐力训练 超重耐力训练要求航天员在承受8倍于自身体重的重力条件下,保持正常的呼吸和思维能力。这种训练通常会在高速旋转的离心室或旋转座椅上完成,训练中最大的压力是承受加速度,航天员的训练则要求超载达到人体自重8倍重力的加速度,持续时间为40至50秒。
在载人航天飞行训练中,超重耐力训练是对航天员自我极限的最大挑战,这是有名的魔鬼训练,很多人为之却步。 7.急救训练 基本的急救知识是宇航员的常识,比如骨折后给腿部上夹板,还有给伤口上药等。
8.陆地生存训练 模拟航天飞机在俄罗斯的野外意外坠毁,受训者必须接受怎样生火,怎样搭建临时住所,如何求救等基本生存训练。 9.海上生存训练 万一发生意外,宇航员还应该做好在紧急降落黑海的准备。
其中一个训练就是宇航员穿着太空服跳入水中,在水中应该学会自己给救生艇充气。 10.失重训练 在失重状态下,一切日常任务如吃东西、喝水、上厕所、呕吐等都需要重新学习,否则可能会给你和其他人带来很多麻烦。
美国宇航局的医学专家特意研究出一个名叫“呕吐彗星机”的大型仪器,宇航员只要在上太空前,在这个仪器里“住”上100个小时,那么,他上到太空后,就不会再发生呕吐的现象了。而在这个不断旋转的机器里,宇航员还要学会在30秒内穿好太空服。
11.学会驾驶航天飞机 太空旅行什么意外都可能发生,因此如果自动控制系统出现故障导致意外,或其他机组人员全部遇难的话,必须有人能够驾驶航天飞机返回地球。 12.钱 最后可能也是最关键的一点,你应该拥有至少2000万美金。
1.2007年11月24日我国首颗探月卫星发射成功,这颗卫星名称是嫦娥一号。2.2007年11月24日搭载着我国首颗探月卫星的运载火箭在西昌发射中心点火发射。
3.目前我国有三个卫星发射基地,即将在文昌建设第四个发射基地,预计在2010年投入使用。4.2007年4月14日我国用“长三甲”运载火箭,成功将一颗北斗卫星送入太空,该卫星是我国“北斗计划”中的一颗卫星,请问“北斗计划”的主要目的是定位导航。
5 为纪念400年前伽利略首次用望远镜观测星空这一壮举,2007年3月国际天文学联合会(IAU)确定2009年为国际天文学年,主题定为:“The Universe – yours to discover”。6.下列关于行星说法错误的是木星在我国古代被称为‘长庚’,它是太阳系所有行星中质量最大的。
7.到目前为止,人类已经发射了大量的探测器去考察太阳系内的其他行星,下列探测器和被探测的行星对应正确的是伽利略号 木星8.下面关于太阳系质量最大的前5个大行星,按质量从大到小排序正确的是木星、土星、海王星、天王星、地球9. 猎户座大星云的梅西耶编号为 M4210.下列关于各节气的含义描述不正确的是冬至那天太阳赤纬为0度,阳光几乎直射南回归线,是北半球一年中白昼最短的一天。11.人类已给月球上的许多地方命名了,下列名称不属于月球的是奥林匹斯山12.月球的环形山大多数以天文学家的名字来命名的,其中也有我国古代的天文学家,下面人物中那位人名并没有用来命名的是宋应星13.关于望远镜表述正确的是相比地平式望远镜,赤道式望远镜的优点是易于跟踪天体的周日视运动14.月球绕地球转动的轨道面和月球赤道之间的夹角大小为6度41分,这使得我们能够在地球南北极看到一些月球背面。
15.下列关于彗星的说法不正确的是彗星靠近太阳时被加热,彗星的光主要是由炽热的气体发出的。16.小行星的发现同提丢斯—波得定则的提出有密切联系,根据该定则,在距太阳距离为2.8个天文单位处应有一颗行星,随后皮亚奇果真在该处发现了第一颗小行星谷神星17.在太阳系内有的行星向外辐射的能量比其接收到的太阳辐射能量还要大,到目前为止,已知这样的行星有木星和土星18.土星外围的光环中间有一条黑暗的缝隙把光环分为内外两部分,这条缝隙是以它的发现者的名字命名的,被称为卡西尼环缝19.通过对月相的观察我们可以大致的知道当天在该月份中的日期,如当月相为上弦月时,大概为每个月的农历初八左右20.在太阳系的八大行星中,有一颗行星的自转方式非常独特,它的赤道面与公转轨道面的夹角为97度55分,几乎是‘横躺’轨道平面上自转,这是哪颗行星? 天王星21.下列天体哪个。
4.航天科技小知识
一、航空航天飞行器上电子设备的特点是:
①要求体积小、重量轻和功耗小;②能在恶劣的环境条件下工作;③高效率、高可靠和长寿命。在高性能飞机和航天器上,这些要求尤为严格。飞机和航天器的舱室容积、载重和电源受到严格限制。卫星上设备重量每增加1公斤,运载火箭的发射重量就要增加几百公斤或更多。导弹和航天器要承受严重的冲击过载、强振动和粒子辐射等。一些航天器的工作时间很长,如静止轨道通信卫星的长达7~10年,而深空探测器的工作时间更长。因此,航空航天用的电子元器件要经过极严格的质量控制和筛选,而电子系统的设计需要充分运用可靠性理论和冗余技术。
二、航空航天电子技术的主要发展方向是:
①充分利用电子计算机和大规模集成电路,提高航空航天电子系统的综合化、自动化和智能化水平;②提高实时信号处理和数据处理的能力和数据传输的速率;③发展高速率和超高速率的大规模集成电路;④发展更高频率波段(毫米波、红外、光频)的电子技术;⑤发展可靠性更高和寿命更长的各种电子元器件。
5.简短一点的航空航天的知识、趣闻有哪些
飞行器在地球大气层内的航行活动为航空。
气球,飞艇是利用空气的浮力在大气层内飞行,飞机则是利用与空气相互作用产生的空气动力在大气层内飞行。飞机上的发动机依靠飞机携带的燃料(汽油)和大气中的氧气工作。
航空与航天是20世纪人类认识和改造自然进程中最活跃、最有影响的科学技术领域,也是人类文明高度发展的重要标志。 人类在征服大自然的漫长岁月中,早就产生了翱翔天空、遨游宇宙的愿望。
在生产力和科学技术水平都很低下的时代,这种愿望只能停留在幻想的阶段。虽然人类很早就做过种种飞行的探索和尝试,但实现这一愿望还是从18世纪的热空气气球升空开始的。
自从20世纪初第一架带动力的、可操纵的飞机完成了短暂的飞行之后,人类在大气层中飞行的古老梦想才真正成为现实。经过许多杰出人物的艰苦努力,航空科学技术得到迅速发展,飞机性能不断提高。
6.谁有尽可能多的航天小知识
第一颗卫星 :东方红一号 第一次载人航天的宇宙飞船:神舟五号 宇航员 :杨利伟 第一次多人载人航天的宇宙飞船:神舟六号 宇航员:聂海胜 费俊龙 第一颗绕月探测卫星:嫦娥一号 宇宙环境是极为恶劣的,对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等,这些不利因素会对人体产生严重伤害。
面对严峻的宇宙空间环境,我们的科技人员为其研制了一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱,用来保护航天员。 飞船在航天飞行中的昼夜周期和我们在地球上的昼夜周期是不同的。
地球上的一天是一次日落日出,并定为24小时。空间飞行时的一次日落日出,周期长短不一,因为它和飞船绕地球飞行的轨道高低相关。
轨道高,昼夜周期就长;轨道低,昼夜周期就短。飞船航天飞行期间的昼夜周期,白天和黑夜时间长短是不一致的,白天时间长,黑夜时间短,90分钟一个昼夜周期,最长的黑夜仅仅是37分钟。
飞船由地球阳面进入阴面时,就如同由白天进入黄昏黑夜一样。航天飞机速度很快,太阳落山时也如“旋风”一样迅速地隐去。
站着睡躺着睡都一样 在宇宙空间最特殊的就是睡觉姿势,失重时,身体完全放松会自然形成一种弓状姿势。航天专家认为,在太空中睡眠,身体稍微弯曲成弓状,比完全伸直平躺着要舒服得多。
航天员在太空飞行中,睡袋一般固定在飞船内的舱壁上,如果不这样,飞船内的姿态在发动机开动时,就可能跟舱壁碰撞。所以,航天员一般还是喜欢将睡袋紧贴着舱壁睡觉,这样就像睡在床上一样舒服。
在失重时,反正分不清上和下,站着躺着睡都一样,所以,航天员既可以靠着天花板睡,又可以笔直地站着靠墙壁睡,想怎么睡都是可以的。 由于人在失重时飘浮,航天员行动起来会感到困难和不方便,动作都不像在地面上那样协调。
坐立不稳摇摇晃晃,稍一抬头仰身就有可能来个大翻身,弯腰时又可能翻筋斗,所以一切动作都得小心从事。 飞向太空就是人类最美好的遐想。
航天员在飞船上看到的地球漂亮极了,它是一个绿色的球体。白天你仔细看去时,地球大部分是浅蓝色,密密的森林带看起来更是蓝色的,惟一真正的绿色地带是中国的 *** 高原地区。
一些高山湖泊看起来是明亮的并且呈鲜绿色,好像硫酸铜矿地区颜色。温度很低又没有云彩的地区,如我国喜马拉雅山那样的高山区域,就能很清楚地看到那儿的地貌。
航天员能看到的最令人目眩神迷的奇景,要算是伊朗的卡维尔盐渍大沙漠,这片大沙漠看上去像木星,中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡,这是因为盐湖经过一代又一代的蒸发之后而留下的光辉耀眼的痕迹,它像绿宝石一般闪闪发光。 离不开体育锻炼 航天员生活在太空当中,同样离不开体育锻炼。
它除了增强体质外,还有其特 殊意义:增强对失重及其他航天环境的适应能力,减少航天飞行中不良环境对航天员的有害影响。在长期航天的空间站内,都设有专为航天员体育锻炼的“小型体育场”,设置一些特殊的航天体育器具供航天员使用。
这些器具有自行车功量计、微型跑道、弹簧拉力器及负压筒等。 在宇宙中航行的航天员和地球上的人一样,都需要有个人清洁卫生的处理,如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等。
失重条件下处理清洁卫生及废物非常复杂,需要有特殊的设施和技巧。 失重时刷牙,牙膏泡沫很容易飘浮起来,水珠在舱内飞飘,会影响人的健康和仪器正常运转。
飞船中的航天员不能采取地面上的刷牙工具和方法。那样做,说不定在哪一环节把水泄漏出去,水就会飘浮起来,所以,航天员只能采用比较简单的方式来刷牙。
美国采用的是一种特制的橡皮糖,让航天员充分咀嚼以代替刷牙,达到清洁牙齿的目的。航天员洗脸,其实是取一块浸泡有清洁护理液的湿毛巾擦洗面部。
随后,把毛巾铺在 *** 刷上用来梳理头发。 航天员若在空间站上长期生活,还需要洗澡。
长期的载人空间站上,就配备有航天工程技术人员设计制作的航天浴室设施。这种浴室,只不过是一个强力尼龙布浴罩,浴罩上下有固定的框架,上连天棚下连地板,成为通天式密闭浴罩,平常折叠着固定在生活舱的顶棚上。
顶棚上还设有圆形水箱、喷头、电加热器,洗澡用的水箱,有管道跟大水箱相通。 洗澡前,先把废水回收净化装置中的净化吸附剂配好,准备用来回收和净化洗浴时的污水,然后清理给水管道、抽水装置和过滤净化装置(除去杂质和不良气味),并将卷在顶棚上的尼龙罩放下,直到底框并固定好,形成一个连接天棚地板的圆桶,就好像一个完全透明的大玻璃缸。
启动电加热器,把水箱中的水加热到合适温度,这时人可脱去衣服进入浴室。圆筒底下有一双固定的拖鞋,人穿上它后就不会飘浮起来。
在打开水龙头之前,应先将呼吸器戴好,呼吸器同一条通到外面的软管相连接,航天员可呼吸舱内空气,避免洗浴时的空气、水汽混合物吸入呼吸道发生危险。航天员洗澡时,还要将耳朵塞起,带上护目镜,就像潜水员一样。
一切准备好之后,就可打开水龙头,一阵阵细细的水流喷在身上,形成一层夹着无数气泡的水膜,必须用毛巾或吸水刷将水吸走。失重时水不会自动流出,水箱中有气加压,水就会源源不断地流出来。
飞船上航。
7.有关航天的知识
现代火箭的诞生,预示着载人航天时代的到来。
为给载人航天作准备,早在1964年底和1947年初,布劳恩在美国就用V-2火箭将孢子和果蝇等生物送入高空做实验。1948年6月和1951年4月,又将猴子送入高空。
1951年6月,苏联科罗廖夫也用地球物理火箭将两只小狗送入110千米高空,并安全回收。同年8月,苏联再次将两只小狗送入高空。
这年9月,美国又用探空火箭将1只猴子和11只老鼠等送入高空,并安全回收。由此可见,美苏为争夺载人航天“第一”,早就在进行着明争暗斗。
苏联在1957年10月发射成功世界上第一颗人造地球卫星以后,就着手载人航天的具体准备工作。1960年,从3000名候选人中精心挑选出第一批20名航天员,进行细致的培养训练。
与此同时,除继续用火箭将动物送入高空进行试验外,又用卫星和飞船携带动物进行轨道飞行试验。在此基础上,于1961年4月12日用东方1号飞船首先将尤里·加加林送入太空轨道,绕地球飞行一圈后胜利返回地球。
苏联首先发射成功洲际导弹和人造地球卫星以后,美国本想夺得载人航天这个“第一”。在1958年10月,就拟定了一个载人飞行的“水星”计划。
1959年4月,又先于苏联秘密地从喷气式飞机驾驶员中选拔了第一批7名航天员进行培训。怎奈其火箭技术不如人意,在加加林进入太空以前,“水星”计划的飞行试验频频失败。
美国只有两次携带猴子、一次携带猩猩、一次携带假人的亚轨道飞行成功。在苏联飞行成功后,美国只得改用较成熟的“红石”火箭,于1961年5月15日让勇敢的阿伦·谢泼德乘水星3号飞船做直上直下的亚轨道飞行,飞行时间约15分钟。
这年7月21日,维·格里索姆又乘水星4号进行一次同样的飞行。 可是,半个月后的8月6日,苏联航天员格·季托夫乘东方2号飞船绕地球飞行17圈后第二天返回。
面对这巨大的压力,美国人于这年9月13日才用“红石”火箭第一次将一艘携带假人的“水星”飞船送入轨道。同年11月29日,原本用于发射飞船的“宇宙神”火箭也终于将一艘携带有猩猩的“水星”飞船送入轨道。
火箭和飞船入轨的问题解决后,美国于1962年2月20日派约翰·格伦乘水星6号飞船绕地球飞行了3圈。5月24日,斯科特·卡本特乘水星7号飞船也绕地球飞行3圈。
与苏联竞争连连败北的美国决心迎头赶上,他们搞了个“阿波罗”计划,要首先送人上月球。1961年5月25日,美国总统肯尼迪批准这个计划,随即全国动员,要在60年代内将人送上月球,把“苏联人摔倒在月球上”。
为此,还将“水星”计划转为“阿波罗”计划服务。接着又实施了另一个载人飞行的“双子星座”计划,主要是积累长期载人航天的经验。
为摸清月面情况,从1961年8月到1968年1月,美国实施了“徘徊者”、“勘测者”和“月球轨道环行器”3个无人探月计划,查明月面有许多平滑的地方可容飞船降落;证实飞船在月面降落不会深陷下去,在月面行走不需要穿雪靴;为载人飞船选定了5个着陆点。 但在此期间,苏联也在暗中执行他们的载人登月计划。
1962年8月11日和12日苏联分别发射的两艘东方号飞船在轨道上会合作编队飞行。1963年6月14日,第一名女航天员瓦·捷列什科娃乘坐的飞船进入太空轨道后,也与另一艘飞船编队飞行。
1964年10月12日,上升1号携带3人飞行。1965年3月18日,苏联航天员阿·列昂诺夫走出上升2号密封座舱,进行了世界上的第一次太空行走。
这些显然都是载人登月所需要的。苏联还研制了世界上推力最大的N-1火箭,甚至已确定了首次登月的两名航天员。
好在美国的阿波罗号飞船和土星5号运载火箭的研制和试验还算顺利。但是,1967年1月27日阿波罗4A号飞船在地面演练时,纯氧座舱起火,3名航天员被烧死。
为检查和改进设计,又花去了10个月时间。 1967年10月,苏联两艘无人飞船在轨道上对接;1968年9月将海龟和植物种子等第一批生命送上月球;1969年1月两艘联盟号飞船对接,并从舱外交换航天员。
这每一项进展都成为 *** 美国前进的动力。美国于1967年11月开始火箭和飞船的飞行试验,到1969年5月,共进行3次无人飞行、2次载人绕地球飞行、2次载人绕月球飞行。
登月的时刻终于到来了。 1969年7月16日,阿波罗11号飞船出发,7月20日登月舱降落在月面上。
经过近7小时的等待,尼·阿姆斯特朗于美国东部时间20日22时56分20秒踏上月面,并说出了那句永载史册的名言:“对一个人来说这是一小步,但对人类来说是一次飞跃。”随后,艾·奥尔德林也踏上月面。
到1972年12月,又有5艘阿波罗号飞船将10人送上月面。他们在月面上进行了许多科学考察和实验活动,共带回月球物质300多千克。
苏联的N-1火箭屡试屡败,在美国首先载人登月几成事实的1969年7月上旬,便声明“无意与美国争夺首先载人上月球”。
高一物理必修2第6章万有引力与航天知识点总结!!!~~~
在失重情况下航天员是否很难进入睡眠状态?
这是个值得讨论的问题,因为影响睡眠的原因有很多。首先,要分航天员在太空的工作是一班制还是二班制。在国际空间站和大多数航天飞机上,所有的航天员都是同时睡觉,他们将睡袋挂在自己喜欢睡的地方,如墙上、墙角、天花板上等等。当航天员实行倒班工作制时,像包括空间实验室在内的一些航天飞机上,航天员睡在一个小的铺位上,将它关闭后,可以隔绝工作室传来的噪音。开始,航天员有些不安的感觉,觉得自己躺在一个狭窄的鞋盒中,而且大多数航天员出现10-15秒的背部感到舒适的错觉。
然而,当你打算睡觉的时候,你需要习惯你的背部和侧面没有感觉,事实上你是在睡袋中漂浮着,只是用绳子将你倒挂着,因而那种使得你昏昏欲睡的重力感觉是不存在的,也有些航天员对此还不太适应。他们毫无睡意,紧张得必须吃安眠药才能睡着。另一些人即使是在这种特殊环境下也能睡得很香。
需要补充的是:如果睡觉的时候你的头部处在不通风的地方,呼出的二氧化碳会聚集在你的鼻子附近,当你血液中的二氧化碳达到一定程度的时候,脑后部的一个报警系统就会发出警告,使你惊醒,会感觉呼吸急促。这时,你走几步或换个地方,又可以沉睡了。
2. 航天员在太空中穿衣服时会有什么特殊的感觉吗?
航天员的航天服除了在舒适性和安全性上有特殊要求以外,通常和我们在地球上穿的没什么差别。例如,衣服必须由防火材料制作。当在失重情况下穿航天服的时候,航天员实际上就是在衣服内漂浮,只有当衣服碰触到肌肤的时候,才会感到是穿着衣服。
3. 太空中漂浮很有意思么?
航天员们都认为一旦适应微重力环境后,在太空中漂浮是非常有趣的。顺便说一下,科学家们不喜欢将微重力称为零重力,这是因为除非你正好站在围绕地球做自由落体运动太空船的中心位置,此外你就不可避免的受到来自微小的加速度和潮汐的影响,即使它们的作用很小,只有地球引力的百万分之一,我们也不能认为它是无重力或0重力。这就是我们为什么称之为失重的原因。
在微重力环境下生活是很有趣,不同人的感觉也不同。第一次参加太空飞行的航天员,在进入太空后的头两三天,约有30%-40%的人出现“空间适应性综合症”(它是运动病中的一种),其他人不会出现这种症状。血液流向上身,使鼻窦和舌充血,影响人的感觉,一周左右的时间,航天员体内就会出现适应失重的反应。
在失重情况下,脊椎由于没有重力的作用而变长了,使得人变高了(长高1-2英寸)。在失重情况下,当所有的肌肉放松的时候,就会出现大腿轻轻的向上抬起,胳膊向前方舒展开,身体略微弓着,仿佛是在水中一般。由于没有“上”或“下”的感觉,需要依靠别的标志来确定“上”和“下”,在航天飞机内部设计时,考虑用天花板和地板的不同来定位。
在微重力的情况下,航天员常常产生错觉。当航天员告诉自己的大脑哪个方向是“上”,它立刻会认为那是错觉。这样,在太空定位、转移或运动等感觉与在地面上不一样。在太空行走是非常轻松的,航天员很快就习惯到处行走和用固定足的方法将自己固定在空间站上。穿上航天服在太空中行走变得困难得多,这是因为工作服体积大,就像套上一个气球,视觉和触觉都受到了限制。
4. 你可以穿多长时间的航天服?
一般可以穿5-7小时。当然也要视航天服的中的可消耗材料的情况,例如氧、电量、冷却水等。航天服简直就是小型太空船,穿航天服工作是很辛苦的。穿着的时间也与穿着者对舒适性和耐磨性要求有关。
5.如果在太空中遇到骨折或重病如何处理?
幸运的是,美国宇航局上天的120名航天员从来没有碰到这种情况。在早期曾发生过阿波罗13号航天员佛瑞德尿感染的问题及小规模的流感的问题。太空船上总会带上足够的药品以应付这些突发事件。一旦在围绕地球飞行过程中发生意外,不管是在航天飞机上或在国际空间站,都要以最快速度将航天员送回地球。美国宇航局也为国际空间站开发了一个大型的七人座的返回舱,是为在特别情况下作为“太空救护车”使用的。
如果发生骨折,在太空船上也准备了固定骨骼的器材。当人类出发进入外太空,比如在探险火星的时候,太空船上将携带医疗设备,有一名或多名航天员是经过良好的医学知识训练的,他们可以进行救护和治疗。因为在这种情况下,短期内返回地球是不可能的。可能情况下,飞船上将配备经验丰富的医生。
6. 空间站可以能容纳多少人?
国际空间站最多能容纳7名航天员。航天员的人数从开始的3人增加到6人,到2003年增加到7人(但现在由于空间站上资源的问题,只有3名航天员在空间站上-译者)。当然,在一次意外中不可能所有的工作人员都立刻返回。这就是美国宇航局为什么要改进返回舱,以便比俄罗斯联盟号太空船可以容纳更多人员的原因。
7.空间站上的航天员在太空中是怎样打发业余时间的?
他们根据自己的不同喜好,各有偏重。在飞行中,他们可以各自选取自己喜欢的娱乐。有的可以利用膝上型电脑看书或给家人发邮件,有些人在听音乐或玩游戏,再有些人就是与地面的亲友打电话或与其他同事聊天。可是绝大多数航天员在刚进入空间站时,大部分业余时间是站在窗旁,眺望宇宙和注视着地球从空间站下消失。
8. 国际空间站的航天员是如何挑选出来的?你对此有何看法?
任何身体状况良好,符合航天员基本要求的成年男女都可以被选拔出来参加航天员训练。要成为国际空间站的任务专家或航天员,最低要求是至少获得一所国家承认院校的工程、自然科学或数学学士学位,在这一领域有三年以上相关工作经验,更高的学位将更合适。航天飞机驾驶员至少要有1000小时的喷气式飞机的飞行经验,其视力要比专家好。竞争是相当激烈的,每两年平均有4000名申请者角逐20个名额。定期征募航天员。
9. 你们是如何绘制太空图的?如何知道应该往哪个方向前进?
让我简单介绍一下,要完全理解这个复杂的问题不是一件容易的事情,因为你确实需要进入大学进行系统的学习。
最基本的是你需要知道宇宙是由三个空间构成,所以你应确定自己在这三个轴构成座标系统中的准确位置。在天文学领域,航天员是用方位角、海拔、赤经、距离和时间来绘制太空图的。
在太空飞行的时候,我们的三个座标定为X、Y、Z。然后所有的人都有一致的参照系统,即座标系统的位置和方向,以此来进行测量和定位。一般这个系统以地球中心为原点。Z轴向上,X轴和Y轴在同一平面上。有时候可以假设它是随着地球旋转,有时候它是固定在太空中。这套“参考系统也可以装载你的便携电脑上。
太空船(还有所有现在的大型飞机上)都安装了一套导航系统,可以知道在它的三个坐标附近的飞行物的运动,不断地计算飞船相对与参照系统的变化。当然,通过看所指定的靶,也可以预测其前往的方向。而且很快的,你就知道你在什么方位和前往的地方,如果偏离了设定的航线,还可以考虑进行相应的调整。
10. 航天员在太空中使用什么样的餐具吃饭?它们有什么不同吗?
航天中使用的是普通的餐具,像刀、叉、勺,与地球上使用的相同。航天员吃的大部分食物和饮料可以放在容器里。不同的是,当要吃这些食物时,它们会漂浮出来。一些食物,像在制备豌豆、豆等时要加入沙司,这样它们就会粘在餐具上。食物有热菜、凉菜或冷冻的。饮料是装在一些可压挤的瓶子中,像运动饮料瓶。但是有些事情航天员很难适应,他们常抱怨在长时间的执行任务中,无法得到新鲜的蔬菜和口味清新的咖啡。
顺便提一下,在俄罗斯的和平号空间站,一旦运输的航天飞机到达,就可以得到像西红柿这样的新鲜水果和蔬菜。美国航天员Shannon Lucid说,他们经常和俄罗斯航天员联欢。也许几年后,在国际空间站和火星探险队里将能吃到新鲜蔬菜。目前还无法保证提供口味清新的咖啡和汽水,但至少有一家软饮料公司已经开始开发一种在失重状态下使用的容器。此外,在航天中由于体液的转移,使航天员的味觉和嗅觉发生改变,在轨航天员经常挑选味重的食物。
11.航天员在国际空间站要待多长时间?
大多数航天员在国际空间站要连续呆90天——那是目前航天员计划的“轮岗”平均时间。有些人由于各种原因提前回来,另外一些人可能会待很长时间,特别是当要为人类探索火星提供依据,要长时间飞行以便对航天员的生活和工作进行医学研究时。值得一提的是,在太空停留时间最长时间的是一名俄罗斯内科医生Valery Polyakov博士,他在1994年创造了这个记录,在空间站停留438天(14 1/2个月),在此之前是1988年创造的241天飞行记录。美国人在太空生活最长的时间是188天,也是女性航天员的世界记录,它是由Shannon Lucid博士创造的。
12.为什么地球有重力而在太空却没有?
太空中是有重力的,但我知道你不是指这个。可以这样解释:重力的生成与质量有关。质量是以非常特殊的方式对太空产生影响(爱因斯坦会说,质量使太空弯曲。)这种作用是由艾萨克?牛顿发现的、被我们称为万有引力的力量来传递的。根据我们的观察万有引力学说是正确的。如果不是这样的话,阿波罗登月计划就无法实现。同样,一个物体地心引力的减少是与物体间距离的平方根成正比的。
在地球上,物体质量所产生的重力,表现出像一个“压力”作用在与地面接触的物体上,我们称之为“重量”。当没有这种接触的时候,举例来讲,在地球轨道上,飞行器没有直接与地球接触,也就没有重力。但是太空船仍然有质量,就会产生自身的重力区(当然对于小型的航天飞机就没有重力了)。
也就是说在太空中所有具有重大质量的中心的星体,像太阳、地球和其他行星,都是有地心引力的。牛顿也发现在没有加速度作用的情况下,真空中的物体可以永不停歇的沿直线运动。但是,一个物体,例如空间站,有地球拉着它时,使它在地球轨道上运转时,不能认为是处于“失重”状态;这样,在轨道上运行的空间站所出现的“失重”,并不是地心引力作用不存在,而是重力作用对它的作用消失。一旦有了阻力,大气阻力、发动机动力、旋转产生的离心加速度等等,失重现象就不见了。
13. 航天飞机发射时是什么感觉?
在发射台上,由于座舱的方向和位置,航天员们是背靠背、脚朝上(航天医生规定了他们发射前处于这种状态的时间)。在舱门关闭和所有的最后检查工作已经完成后,航天员在心里默默期待着发射,在脑海中再一次回忆在过去的几年中所培训的操作程序。例如,他们上方的所有橱柜是否锁好?眼前的提示卡提醒你在紧急情况下应采取什么措施?最后倒计时到6秒,三个液态火箭推进器点燃。当航天飞机前后晃动5英尺时,你可以很明显的感到它的晃动,这时,轨道器强烈的摆动和振动起来。但是航天员听不到任何发动机发出的雷鸣般的轰响。
然后计数到零,头盔上的无线设备中传来指令:“点火、升空。”两个固态燃料火箭推动器点火,航天飞机开始冲向太空。这时候你不会感觉非常明显的加速度,与飞机起飞时的感觉差不多。火箭推动器内的燃料不是均匀地燃烧,推进过程中颠簸得厉害。整个座舱就像汽车以最大速度在鹅卵石上飞驰一样颠簸不停。
一旦推动器点着,在燃料燃尽前它们是不会停下来的。在起飞后两分钟,航天飞机排空了的容器开始脱落,噪音没有了,每个航天员不适感大为减弱。三个液态推进器的发动机里的燃料继续燃烧,发出嗡嗡声,当燃料烧尽后,航天飞机变轻了,继续保持加速度。(因为根据牛顿学说,加速度等于质量的平方。)
在升空7.5分钟时,外部的巨大容器内的燃料已经烧掉90%,航天飞机在起飞时的重量达到2000吨,而现在不到200吨,压力已经达到3g——是地球重力的3倍。发动机减速到3g’s。在这个加速度,穿着沉重航天服的航天员,呼吸变得非常困难,会下意识的呼吸和挺胸。
最后,主发动机关闭。几秒钟内,发动机的推进力降到零。航天员会突然间感到胸口的压力消失了,并有种失重感,此时,航天员已经在太空中。
14. 为什么我们要建空间站?它有什么用途?
我们国家提出在地球轨道上建永久的平台有很多的理由,而且通过与其他国家的国际合作可以使我们受益非浅。
空间站提供了一种全新的提高人类生活水平的方式。现在每个人都应该知道在地球轨道上,太空提供了许多非常有用的、在地球上找不到的环境,例如失重、高真空、高温、极冷、极热、未经过滤的太阳光和可以看到地球的全貌和环境,以及用天文望远镜观察不被充满空气、云彩和污染物的大气层所阻挡的宇宙。
这些特殊的环境,可以使我们在那里进行人、动物、植物等的科学研究,得到重大的科技创新。它们也带来了新的医学突破、科技发展、新的工业产品、新的药品和很多其他的有助于我们国家保持领先地位的新的机遇和挑战。当然了,这也使我们的经济、工业、贸易和商业更具竞争优势,也创造了新的工作、知识和财富。
由于空间站可以在太空中停留很长时间,使我们能够长时间的利用这么多的太空资源,而航天飞机在太空中最多只能停留14天。空间站也可以提供更多的电能、更大面积、更多的工具和其他设备、简直就像地面上的一个大型的研究基地,产品发展中心和技术示范中心。在长时间的飞行中,空间站也可以成为人类更好地探索外太空的太空发射场、跳板和以23,000英尺/秒速度移动的发射平台。
15.要成为一名航天员在体质方面的要求是什么?
除了健康的身体以外没有特殊的要求。无论男女只要符合这些要求以及我在问题8所给出的基本资格条件,就可以申请成为候选人参加航天员训练。
16. 航天服有什么不同寻常的特点?
航天服简直就是小型的太空船,它需要保证航天员在舱外活动时的健康和连续工作的需要。由于在太空中没有气压,没有氧气维持生命,人类必须有适合他们生存的环境。和航天飞机工作舱内的空气一样,航天服中的空气也是可以控制和调节的。
这样,航天服的主要功能必须为呼吸提供氧气,同时要维持身体周围的气压稳定,并使身体内血液处于液态状态。在真空或非常低的气压状态时,身体中的血液就会像高山顶上的热水一样沸腾了。
航天飞机上配备的航天服可以承受每英尺4.3磅的压力,这仅是正常大气压的三分之一(每个大气压等于14.7 psi)。由于航天服内的气体是100%的氧气,而不像我们在地球的大气层只含有20%的氧气,穿上航天服的航天员要比那些在海拔10,000英尺的高山或身处海平面没有穿航天服的人呼吸到更多的氧。在离开太空船去太空工作之前,航天员要呼吸几个小时的纯氧。这是去除溶解在血液中的氮和防止当气压下降时释放出气泡的必要程序,这种情况通常称为潜水减压病。
另一方面,如果在正常大气压下呼吸纯氧过长,它就会变成对人体有害的气体。这种吸氧排氮对航天员来讲是过分的、毫无益处的和令人厌烦的等待,确实是件麻烦事,我们将航天服的内部气压设计为8.3 psi,这样可以缩短吸氧排氮的时间。
航天服必须具有保护航天员免受致命伤害的作用,它除了可以防止微流星体的撞击外,航天服也要避免航天员受到太空温度极限的伤害。没有地球大气层来过滤阳光的辐射,朝向太阳的一面温度可高达250度,背向阳光的一面,就在零下250度。
航天服的主要特点是:除了靴子和手套有多层结构外,背面有生命支持系统,胸部是显示控制模块,还有就是为太空漫步者和处理紧急情况而设计的装备,特别是备用的供氧系统。这些组合成一个被称为EMU的集合体(舱外机动装置),它可以实现不同子系统之间的自由转换,无论是在正常情况下或紧急情况下都可以容易和安全地连接。
还有一些特殊装置:尿液储存器,在返回航天飞机或空间站以后将尿液输送到废物处理系统;有一个网孔状的弹性纤维制成的液体冷却和通风服,衣服前面的入口处有拉链,它6.5磅重;内衣中的冷却管内,水在不停流动着,使航天员穿上时感到很舒服。安装冷却管的原因是因为衣服内是纯氧层,它不可能像在普通空气中那样提供足够多的冷气。还有就是可装21盎司的内衣饮水袋,“探测帽”或通讯载体组合装置,供双向通讯的耳机和麦克风及预警和报警装置,及生物医学探测子系统。
在太空行走的时候,航天员绑上在地面重达310磅的单人机动装置(MMU),一个单人的氮推动器背包,它固定在航天服携带式生命保障系统上。航天员利用可调控旋转和平移的手控制器,可以准确的飞入或围绕航天器货船入坞码头运动,或自由的进入航天飞机或空间站附近的有效载荷或建筑内,也可以到达其它很多似乎遥不可及的外部区域。航天员穿着被称为“太空自行车”的MMU’s,在发射、服务、保养和找回人造卫星方面发挥了很大作用。
17.航天服是用什么材料制成?它们是怎么制作的?
我们通用的航天服/ EMUs有12层夹层,每个都有其特殊的用途。从里层开始看,最里面的2层是冷冻液体构成的贴身内衣,材料是内缝管状塑料的弹性纤维,下一层是涂有尼龙的球胆层,外面包了一层达可纶织物。下面7层是防热和小陨石的保护层,由铝化的迈拉和层压的达可纶棉麻织制成。这七层的衣服外面是一层化合织物。
18. 美国第一位两次进入太空的航天员是谁?
第一位两次进入地球轨道的美国人是戈登?库铂。第一次飞行:1963年5月15-16日,驾驶水星9号飞船,历时1天10小时20分钟。第二次飞行:1965年6月3-7日和皮特?康拉德一起驾驶双子座5号,历时7天10小时2分。
实际上格斯?格里森是第一个两次乘坐火箭进入太空的美国航天员。但在1961年7月21日,他第一次飞行驾驶的“自由钟”仅仅是亚轨道飞行的飞船,带着他沿抛物线飞行15分钟,高度是190公里,有五分钟处于失重状态。然后又开始了他的第二次飞行,这次他进入了地球轨道,在1965年3月23日,他和约翰?杨一起乘坐双子座3号绕地球三圈。顺便提一下,这次飞行将第一台电脑带入太空:它是每秒可运行7000次计算的小型计算机。格里森用它来计算地球轨道的变化。从那时起,航天员可以真正的飞越太空,而不是只沿着固定的轨道环绕地球飞行。
19.哈勃太空望远镜可能替代国际空间站么?
哈勃太空望远镜离国际空间站还有很大距离,首先它的轨道倾斜度是28.47度(国际空间站是51.6度),其次它的平均海拔高度是590公里。
20. 航天服有多重?
航天服包括背包在内净重近280磅(在地面)。当然了在太空中它没有重量(即使什么都没有变化)。
21. 为何航天员必须穿这么重的装备?
一旦航天员进入有压力的生活舱,他们就穿上地面上的人们在温暖的春天穿的衣服,通常是短裤、短袖衬衫和袜子(因为他们的脚需要一些防碰撞保护和防寒,但他们不走路,所以不需要鞋子。)们仅在发射和返回以及走出气压舱进行太空船外活动或舱外活动的时候需要穿上特殊的衣服。发射/着陆服有防火功能和在航天飞机的加压系统失控后维持身体周围的压力不变的作用。
航天员舱外活动穿的航天服要提供维持生存的氧气和压力。它们必须使航天员免受快速飞行的太空碎片的伤害,所以他们的航天服必须有压力。当他们背向阳光,远离太阳光照射变冷的时候,航天服必须保暖。衣服提供与地面、航天飞机和其他舱外活动的航天员联系的无线设备。提供太空短途行走和在黑暗中工作所需的光线,避免航天员的眼睛受太阳光的直接照射,便于携带外出工作的工具,满足航天员生理需要的食物。航天服要保证六小时无故障,可适应不同航天员的要求。你可以将它看成小型的太空船。在地球上它重达280磅,但是在太空中没有重量。
22.进入太空要花费多长时间?
航天飞机从发射、经过脱离外部罐和固体火箭,到以所谓的轨道速度到达地球轨道,大约要8.5分钟,所以它要不停的围绕地球转动。(国家航天局网特约编译/唐承革 沈羡云)
122
关于航天的科普知识
33年前的7月24日是一个大日子,因为美国航天员7月20日首次登陆月球后返回地球。不过,一直以来都有人唱反调,称人类从来没有登陆月球,那些航天员在月球漫步、插美国旗的照片和影象,全都是美国太空总署弄出来的“登月骗局”,更声称已找出幕后黑手!姑勿论孰真孰假,激辩至今仍不间断。
自1969年7月20日航天员阿姆斯特朗(Armstrong)首次登陆月球的一刹那,就不断有阴谋论传出,质疑那个月球是假的,是美国西部内华达州的沙漠或迪斯尼的电影厂景而已,月球表面的光影也只是电影射灯打光等等,一切有关60至70年代登陆月球的场面都是美国太空总署发布出来的“登月骗局”(Moon Hoax)。
国旗无风也会动
“登月骗局”这个说法在近几年又再被热炒,有名作家、电视节目以此作话题,连美国霍士电视(Fox Network)去年亦就此拍了一个特别节目,探讨美国航天员是否真的曾登陆月球,更令“登月骗局”再度成为热门话题。
“登月骗局”阴谋论的支持者提出多个疑点,由于说得有鼻子有眼,一度令外界哗然,不过,之后陆续有人逐点反驳,以还人类登月一个清白。
阴谋论者提出最著名的一个疑点,就是航天员在月球插下的美国国旗,放手后国旗仍摆动多时,即表示现场有风,也即是有空气,显示航天员身处在地球。
但反驳者解释,那支是用铝金制成的旗杆,呈L形。当航天员插旗时,由于月球地质较硬,要用力扭动才可把旗插上,所以这个扭动再加上旗杆本身弹性引起的震动,便造成国旗的摆动。
而根据牛顿力学第一定律“动者恒动,静者恒静”,在真空的环境中,没有空气的缓冲,国旗反而可以摆动多时而不停。
温度高无碍拍照
阴谋论者也曾质疑登月照片穿崩,因为航天员影子长短不一及对象反射近距离强光,都显示现场有多过一个的光源。
他们说,由于月球表面只有太阳一个光源,而且不是近距离照射,所以另外一个光源必定来自拍景用的射灯,引证了登月是假的。但这一说法又被否定,反驳者解释月球表面不平坦,才形成不同长短的影子。
他们又质疑月球上根本无法拍摄,因为月球被太阳直接照射之下,气温可高达华氏250至280度(约摄氏121至138度),胶片早已溶解了。然而他们根本不知道航天员用的是特制菲林。
其实,阴谋论者提出的论据很多时都以他们对摄影作为媒体的有限了解,而且对登月计划一知半解,故他们提出的其它疑点都一一被反驳。
苏联必定会揭穿
专业人士表示,“登月骗局”不可信,因为当时美苏是死对头,苏联一直密切监察太阳神计划的每一步,若发现不对路,必定会马上拆穿美国。
香港太空馆助理馆长黄耀华指出,“当时美苏正处冷战,如果美国做假,苏联一定会乘机揭穿,而且苏联有无人驾驶宇宙飞船上月球,如果是骗局苏联不可能看不出来!”
另一个铁一般的事实就是美国真的拿了月球上的岩石回地球,“那块月球岩石,交给全世界的科学家研究,如果是假的一早就穿帮了。”一些“阴谋论”反驳者表示:“这些荒谬言论,对那些曾为人类登陆月球付出生命的人,是一种侮辱!”
骗局之父著书立说
“登月骗局”的其中一名幕后炒手,就是被称为“登月骗局之父”的Bill Kaysing,他与英国一位摄影师David Percy撰写了《我们从未曾登陆月球》(We Never Went to the Moon)一书。
Bill Kaysing在1957曾在其中一间登月舱制造商Rocketdyne工作,虽然在1963年太阳神计划开始前已离职,但却自称熟悉太阳神骗局的底细。不过对照片穿帮的疑问,显示他对摄影技术完全是门外汉。他为加强著作的可信性,声称曾邀请多位匿名专家协助。
另外,身为皇家摄影学会会员、任职摄影师的David Percy,则以摄影专家的身分,指出登月照片中的破绽;不过David也曾被外间批评不懂摄影技巧。其它登月骗局的支持者,包括声称拍到太阳神11号上的航天员,在宇宙飞船内做假脚印的记者Bart Sibrel和自学工程师Ralph Rene。
疑点逐一击破
支持“登月骗局”论据
1. 航天员放手后,国旗杆仍摆动多时。
2. 在太阳神17号电视传送画面中,两个航天员同时入镜,但两个影子长短不一,且向着不同方向,证明现场有不同光源。
3. 太阳神16号航天员John Young站在月球上向国旗敬礼时,背景中竟拍摄不到星星,而他亦没有影子。
4. 照片中近景一块石头上面似乎有一个C字,分明是电影道具。
5. 在太阳神14号和17号的传送画面中,航天员遮光面罩反射了很大的强光,那是射灯的反射,证明现场只是一个布景。
反驳“登月骗局”论据
1. 当航天员插旗时,用力扭动,扭动再加上铝金属制旗杆本身弹性引起的震动,便造成国旗的摆动。在真空的环境中,没有空气的缓冲,国旗反而可以摆动多时不停。
2. 月球表面凹凸不平,所以影子出现长短不一的现象。航天员用的哈苏摄影机,配用60mm Bio-Gon广角镜头,亦会令扭曲了原本平衡的影子。
3. 没星星是菲林曝光问题,若要拍到星星,月面上的东西都会曝光过度。没影子因为John Young并非站在地上,而是跃起了,在半“真”空中,所以影子距离他身体几呎外。
4. 以显微镜细看,C字只是相纸上一条头发或衣物纤维的影子。
5. 那个反光是月球地平在线一些恒久的玻璃状物质所造成。
苏联登月也失败了
所以不能确定
参考资料:
关于航天的知识有哪些
中国航天事业自1956年创建以来,经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期,迄今已达到了相当规模和水平:形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系;建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心和由国内各地面站、远程跟踪测量船组成的测控网;建立了多种卫星应用系统,取得了显著的社会效益和经济效益;建立了具有一定水平的空间科学研究系统,取得了多项创新成果;培育了一支素质好、技术水平高的航天科技队伍。
中国航天事业是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后和特殊的国情、特定的历史条件下发展起来的。中国独立自主地进行航天活动,以较少的投入,在较短的时间里,走出了一条适合本国国情和有自身特色的发展道路,取得了一系列重要成就。中国在卫星回收、一箭多星、低温燃料火箭技术、捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域已跻身世界先进行列;在遥感卫星研制及其应用、通信卫星研制及其应用、载人飞船试验以及空间微重力实验等方面均取得重大成果。
空间技术
1. 人造地球卫星。中国于1970年4月24日成功地研制并发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”,成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。截至2000年10月,中国共研制并发射了47颗不同类型的人造地球卫星,飞行成功率达90%以上。目前,中国已初步形成了四个卫星系列——返回式遥感卫星系列、“东方红”通信广播卫星系列、“风云”气象卫星系列和“实践”科学探测与技术试验卫星系列,“资源”地球资源卫星系列也即将形成。中国是世界上第三个掌握卫星回收技术的国家,卫星回收成功率达到国际先进水平;中国是世界上第五个独立研制和发射地球静止轨道通信卫星的国家。中国的气象卫星、地球资源卫星主要技术指标已达到二十世纪九十年代初期的国际水平。近几年来,中国研制并发射的6颗通信、地球资源和气象卫星投入使用后,工作稳定,性能良好,产生了很好的社会效益和经济效益。
2. 运载火箭。中国独立自主地研制了12种不同型号的“长征”系列运载火箭,适用于发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道卫星。“长征”系列运载火箭近地轨道最大运载能力达到9200千克,地球同步转移轨道最大运载能力达到5100千克,基本能够满足不同用户的需求。自1985年中国政府正式宣布将“长征”系列运载火箭投入国际商业发射市场以来,已将27颗外国制造的卫星成功地送入太空,在国际商业卫星发射服务市场中占有了一席之地。迄今,“长征”系列运载火箭共实施了63次发射;1996年10月至2000年10月,“长征”系列运载火箭已连续21次发射成功。
3. 航天器发射场。中国已建成酒泉、西昌、太原三个航天器发射场,并圆满完成了各种运载火箭的飞行试验和各类人造卫星、试验飞船的发射任务。中国航天器发射场既可完成国内发射任务,又具有完成为国际商业发射服务和开展其他国际航天合作的能力。
4. 航天测控。中国已建成完整的航天测控网,包括陆地测控站和海上测控船,圆满完成了从近地轨道卫星到地球静止轨道卫星、从卫星到试验飞船的航天测控任务。中国航天测控网已具备国际联网共享测控资源的能力,测控技术达到了世界先进水平。
5. 载人航天。中国于1992年开始实施载人飞船航天工程,研制了载人飞船和高可靠运载火箭,开展了航天医学和空间生命科学的工程研究,选拔了预备航天员,研制了一批空间遥感和空间科学试验装置。1999年11月20日至21日,中国成功地发射并回收了第一艘“神舟”号无人试验飞船,标志着中国已突破了载人飞船的基本技术,在载人航天领域迈出了重要步伐。
空间应用
中国重视研制各种应用卫星和开发卫星应用技术,在卫星遥感、卫星通信、卫星导航定位等方面取得了长足发展。中国研制和发射的卫星中,遥感卫星和通信卫星约占71%,这些卫星已广泛应用于经济、科技、文化和国防建设的各个领域,取得了显著的社会效益和经济效益。国家有关部门还积极利用国外各种应用卫星开展应用技术研究,取得了很好的应用效果。
1. 卫星遥感。中国从二十世纪七十年代初期开始利用国内外遥感卫星,开展卫星遥感应用技术的研究、开发和推广工作,在气象、地矿、测绘、农林、水利、海洋、地震和城市建设等方面得到了广泛应用。目前,国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等机构,以及国务院有关部委、部分省市和中国科学院的卫星遥感应用研究机构已经建立起来。这些专业机构利用国内外遥感卫星开展了气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、灾害监测、环境保护、海洋预报、城市规划和地图测绘等多方面、多领域的应用研究工作。特别是卫星气象地面应用系统的业务化运行,极大地提高了对灾害性天气预报的准确性,使国家和人民群众的经济损失有了明显的减少。
2. 卫星通信。中国从二十世纪八十年代中期开始利用国内外通信卫星,发展卫星通信技术,以满足日益增长的通信、广播和教育事业的发展需求。在卫星固定通信业务方面,全国建有数十座大中型卫星通信地球站,联结世界180多个国家和地区的国际卫星通信话路达2.7万多条。中国已建成国内卫星公众通信网,国内卫星通信话路达7万多条,初步解决了边远地区的通信问题。甚小口径终端(VSAT)通信业务近几年发展较快,已有国内甚小口径终端通信业务经营单位30个,服务小站用户15000个,其中双向小站用户超过6300个;同时建立了金融、气象、交通、石油、水利、民航、电力、卫生和新闻等几十个部门的80多个专用通信网,甚小口径终端上万个。在卫星电视广播业务方面,中国已建成覆盖全球的卫星电视广播系统和覆盖全国的卫星电视教育系统。中国从1985年开始利用卫星传送广播电视节目,目前已形成了占用33个通信卫星转发器的卫星传输覆盖网,负责传送中央、地方电视节目和教育电视节目共计47套,以及中央32路对内、对外广播节目和近40套地方广播节目。卫星教育电视广播开播十多年来,有3000多万人接受了大、中专教育与培训。近年来,中国建成了卫星直播试验平台,通过数字压缩方式将中央和地方的卫星电视节目传送到无线广播电视覆盖不到的广大农村地区,使中国广播电视的覆盖率有了很大提高。中国现有卫星电视广播接收站约18.9万座。在卫星直播试验平台上,还建立了中国教育卫星宽带多媒体传输网络,面向全国开展远程教育和信息技术的综合服务。
3. 卫星导航定位。中国从二十世纪八十年代初期开始利用国外导航卫星,开展卫星导航定位应用技术开发工作,并在大地测量、船舶导航、飞机导航、地震监测、地质防灾监测、森林防火灭火和城市交通管理等许多行业得到了广泛应用。中国在1992年加入了国际低轨道搜索和营救卫星组织(COSPAS-SARSAT),以后还建立了中国任务控制中心,大大提高了船舶、飞机和车辆遇险报警服务能力。
空间科学
中国在二十世纪六十年代初期开始利用探空火箭、探空气球开展了高层大气探测。在七十年代初期开始利用“实践”系列科学探测与技术试验卫星开展了一系列空间探测和研究,获得了很多宝贵的环境探测资料。近年来,开展了空间天气预报的研究工作及相应的国际合作。从八十年代末开始利用返回型遥感卫星进行了多种空间科学实验,在晶体和蛋白质生长、细胞培养、作物育种等方面取得了很好的成果。中国空间科学在基础理论研究方面取得了若干创新成果,在空间物理学、微重力科学和空间生命科学等领域建立了具有一定水平的对外开放的国家级实验室,建立了空间有效载荷应用中心,具有支持进行空间科学实验的基本能力。近年来,利用“实践”系列科学探测与技术试验卫星对近地空间环境中的带电粒子及其效应进行了较为详细的探测,并首次完成了微重力流体物理两层流体空间实验,实现了空间实验的遥操作 6月10日 22:16 宇宙飞船最重要的用途之一就是为空间站和月球基地等接送宇航员和物资,且费用较航天飞机低许多。目前在轨的“和平号”空间站和以前的“礼炮号”系列空间站以及美国“天空实验室”空间站,都是用宇宙飞船作为天地往返的交通工具的。前苏联“联盟15号”飞船,曾在“礼炮7号”的空间站与“和平号”空间站之间来回飞行并对接,成为世界第一辆太空“公共汽车”。
人在空间站内长期工作和生活,随时都可能出现危险,例如,宇航员突发急病,空间碎片或流星击穿宇航员生活的压力舱舱壁。这时就需要宇航员马上撤离空间站,返回地面。由于宇宙飞船体积小、重量轻、成本低,因此很适于长期停靠在空间站上用作救生艇,它给空间站带来的负担也不大。1984年,前苏联“礼炮7号”空间站出现故障时,就是用停靠在站上的“联盟号”飞船把两名宇航员紧急撤回地面的。目前正在建造的国际空间站在运行初期也将用联盟一TM飞船作为救生艇。若用价值连城的航天飞机作救生艇长期停靠在空间站上,则得不偿失,使用效率太低了。并会给空间站背上一个大包袱,大大增加空间站姿态控制和保持轨道高度方面的费用。
由于宇宙飞船带有推进系统,能机动变轨,固而还可以迅速降低高度进行侦察等军事活动。美国“双子星座7号”飞船在轨道飞行期间,飞船上的宇航员曾用红外遥感器监视和跟踪了1枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。
示来的行星际载人飞行,从目前和可预见的将来来看,将由宇宙飞船率先实现,而且很可能是载人火星宇宙飞船。
在本世纪,人类成功发射了卫星式和登月式两种飞船。21世纪将有望研制出行星际式宇宙飞船,把人送到其它行星去观光考察。
宇宙飞船,它在多极火箭的运载下进入宇宙空间,进行着举世无比的航行,地球在它眼里只是一只核桃,所有的星体也都变得渺小起来,而人类因为研制出了它,不仅扩大了生命的空间,也加快了人类进步的速度。
宇宙飞船与返回式卫星有相似之处,因为载人,故增加了许多特设系统,以满足航天员在太空工作和生活的多种需要。例如,用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统,报话通信系统,仪表和照明系统,航天服,载人机动装置和逃逸救生系统等。空间交会对接技术是载人飞船工程的一项关键技术,因为只有这样才能为别的航天器提供运输功能。
当然,掌握航天器再入大气层和安全返回技术也至关重要。尤其是宇宙飞船,除了要使飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内,还应使其落点精度比返回式卫星更高,从而及时发现和营救航天员。前苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差,使航天员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。目前,掌握航天器返回技术的国家只有美国、俄罗斯和中国。
从结构上来看,人类已研制出了3种结构的宇宙飞船,即一舱式、两舱式和三舱式。其中一舱式最为简单,只有航天员的座舱。两舱式飞船由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成。它改善了航天员的工作和生活环境。世界第一个出舱的航天员列昂诺夫乘坐的前苏联“上升”号飞船以及美国的“双子星座”号飞船均属于两舱式。最复杂的就是三舱式飞船。它是在两舱式飞船基础上或增加一个轨道舱(卫星式飞船),用于活动空间、进行科学试验等,如前苏联/俄罗斯“联盟”系列飞船;或增加一个登月舱(登月式飞船),用于在月面着陆和离开月面,如美国“阿波罗”号飞船。
从种类上说,在发射的宇宙飞船中,除了载人飞船外,还有货运飞船和载人货运混合飞船。按照飞行任务的不同,载人飞船又可分为卫星式载人飞船、登月式载人飞船和行星际式载人飞船。前两种在20世纪已经发射成功,后一种有望在21世纪实现,很可能是载人火星飞船。
记:虽然宇宙飞船和航天飞机、空间站相比简单一些,但对技术上的要求也一定很高吧?
庞:当然。虽说载人飞船是当今最简单的一种载人航天器,具有飞行时间短、沿弹道式或半弹道式路径返回、一次性使用等特点,其实它也很复杂,所以现只有中、俄、美3国拥有它。
宇宙飞船在返回地面时,为了减速、防热及结构上的需要,返回重量越小越好。为此,一般真正返回地面的只有座舱,这也是分舱设计的重要原因。它要像飞机在空中抛掉副油箱和多级火箭抛掉熄火后的子级火箭似的“轻装下阵”。所以,飞船座舱的外形设计十分重要。
座舱是载人飞船的核心,通常采用无翼的大钝头旋转体,有的是球形,有的是钟形。采用这种简单外形具有结构简单、工程上易于实现等特点。同时,座舱一般均有视野开阔的舷窗,以便航天员观察发射前的准备活动、在轨交会对接情况、返回点火时的姿态和再入着陆的地面情况等。俄罗斯航天员曾多次在自动对接系统失灵情况下,通过舷窗进行手动对接获得成功。此外,为保持航天员高效率工作,座舱内的大气压力和成分、供氧、二氧化碳和水气的清除、水和食物、航天服等都要细致研究,都需要很复杂的技术才能完成。
飞船的气闸舱有两个闸门,一个与座舱连接叫内闸门,另一个是可通向太空的外闸门。航天员出舱前要在座舱内穿好航天服,然后走出内闸门,关闭内闸门,把气闸舱内的空气抽入座舱内,当气闸舱内和舱外压力相等时就可打开外闸门进入太空了。航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作。内外闸门的气密性绝对可靠是气闸舱工作的基本条件,闸门的启闭须十分小心和熟练,避免漏气很重要,否则极危险。前苏联“上升”-2飞船于1965年3月率先应用了气闸舱。航天员列昂诺夫通过它走出舱外,成为世界太空行走第一人。
飞船在上升或返回过程中,若发生故障,需要应急弹射时,座舱门应可以迅速打开;而在轨运行或降落在海面时,则要求座舱门严格密封。航天员除可由座舱门进出以外,还能从应急逃逸口爬出座舱。在载人飞船上升、轨道运行和返回地球3个不同的飞行阶段,有不同的飞行环境,所以其救生手段不同。例如,发射飞船的火箭起飞后发生危险。如果火箭飞行高度低于两万米,航天员则可像飞机的飞行员一样启动弹射坐椅从座舱弹出,再打开降落伞返回地面;若火箭的飞行高度超过两万米,航天员就只能启动飞船顶部的逃逸用的小火箭,用它把飞船拉离运载火箭,飞向安全区后,再打开飞船的降落伞,使飞船软着陆。
目前,载人飞船还是一次性的,要想重复使用须解决座舱热防护层能经受10 00℃以上高温及返回着陆系统可保证准确着陆和很小的着陆速度这两大关键,从而不被烧坏和撞坏。国外正从这两方面入手研制可重复使用的载人飞船。
记:随着人类航天活动的不断深入,宇宙飞船的用途越来越广泛,您能否具体谈一下这方面情况?
庞:载人飞船在载人航天史上有着不可磨灭的功绩。在送人上太空后,宇宙飞船被用于对地观测、航天员出舱作业和生物学研究等多种科学研究和各项航天技术试验,取得了巨大的成果。
宇宙飞船最重要的用途之一就是为空间站和月球基地等接送航天员和物资,且费用较航天飞机低许多。目前在轨的国际空间站和以前的“和平”号空间站、“礼炮”号系列空间站以及美国“天空实验室”空间站都是用宇宙飞船作为天地往返交通工具的。宇宙飞船犹如太空“公共汽车”,立下了汗马功劳。
人在空间站内长期工作和生活,随时都可能出现危险。例如,航天员突发急病或飞船出现意外时,就需要航天员马上撤离空间站,返回地面。由于宇宙飞船体小质轻、成本低,因此很适于长期停靠在空间站上用作救生艇。若用价值连城的航天飞机作救生艇长期停留在空间站上,则得不偿失。1984年前苏联“礼炮”-7空间站出现故障时,就是靠停靠在站上的“联盟”号飞船把站上的两名航天员紧急撤回地面的;1998年开始建造的国际空间站也用“联盟”-TM飞船作为救生艇。
由于宇宙飞船带有推进系统,能机动变轨,因而还可以迅速降低高度进行侦察等军事活动。美国“双子星座”-7飞船在轨道飞行期间,飞船上航天员曾用红外遥感器监视和跟踪了一枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。
国外开始用宇宙飞船进行太空旅游。自美国加州百万富翁丹尼斯·蒂托2001年4月乘“联盟”-TM飞船登上国际空间站成为第一位登上太空的旅行者之后,很多人都对太空之旅充满了期待。为此,俄罗斯Energia火箭航天公司表示,其计划为未来的太空旅客提供为期一周的太空服务。旅客可以乘坐俄罗斯的“联盟”号宇宙飞船前往太空参观。在飞船内,游客既能体验失重的感觉,又能透过舷窗博览群星,遥看美丽的地球。
另外,未来的行星际载人飞行从目前和可预见的将来来看,将由宇宙飞船率先实现,而且很可能是载人火星宇宙飞船。
简言之,宇宙飞船无论在过去、现在,还是将来,都是大有作为的,因而可以说是方兴未艾。
记:谈到宇宙飞船,不能不说一下最值得中国人骄傲的“神舟”号。请您具体谈一下好吗?
庞:我国的“神舟”号是比较先进的载人飞船,目前已4次遨游太空。“神舟”号飞船由轨道舱(也叫工作舱)、返回舱(又称座舱)、推进舱(仪器舱)和一个过渡段组成。其中载人的轨道舱、返回舱可谓“一室一厅”,作为“一室”的返回舱是航天员在发射、返回和驾驶飞船时待的地方,作为“一厅”的轨道舱则是航天员工作和休息的场所。
轨道舱位于返回舱前面,这是为了增加航天员的活动空间。它里面装有多种试验设备和实验仪器,可进行对地观测。其两侧装有可收放的大型太阳能电池翼、太阳敏感器和各种天线以及各种对接机构。
返回舱位于飞船中部,是航天员乘坐的舱段,也是飞船的控制中心。它不仅和其他舱段一样要承受起飞、上升和轨道运行段的各种应力和飞行环境,而且还要经受返回时再入大气层阶段的减速过载和气动加热。其为密闭结构,前端有舱门,供航天员进出轨道舱使用。
推进舱紧接在返回舱后面,通常安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备,起保障和服务作用,即为飞船提供动力,进行姿态控制、变轨和制动,并为航天员提供氧气和水。推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池翼。过渡段则在飞船顶部,用于与其他航天器对接或空间探测。
飞船顶部还有一个高8米的逃逸救生塔。它装有10台发动机。在发射飞船的火箭起飞前900秒到起飞后160秒期间(0~110公里),如发生故障,它能拽着返回舱和轨道舱与火箭分离,并落到安全地带,使飞船上的航天员转危为安。记:感谢您接受我们的采访。祝愿中华飞天梦早日实现 中国航天事业自1956年创建以来,经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期,迄今已达到了相当规模和水平:形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系;建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心和由国内各地面站、远程跟踪测量船组成的测控网;建立了多种卫星应用系统,取得了显著的社会效益和经济效益;建立了具有一定水平的空间科学研究系统,取得了多项创新成果;培育了一支素质好、技术水平高的航天科技队伍。