太空
太空是指地球大气层以外的宇宙空间。国际航空联合会定义在100公里的高度为卡门线,为现行大气层和太空的界线定义。随着科技的发展,太空武器、太空种子出现在了人们的视野当中。为了更深地了解宇宙,人们又在太空设立了太空站。
提问 编辑摘要太空是指地球大气层以外的宇宙空间。物理学家将大气分为5层:对流层(海平面至10千米)、平流层(10-40千米)、中间层(40-80千米)、热成层(电离层,80-370千米)和外大气层(电离层,370千米以上)。
地球上空的大气约有3/4在对流层内,97%在平流层以下,平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。某些高空火箭可进入中间层。 人造卫星的最低轨道在热成层内,其空气密度为地球表面的1%。在1.6万千米高度空气继续存在,甚至在10万千米高度仍有空气粒子。
从严格的科学观点来说,空气空间和外层空间没有明确的界限,而是逐渐融合的。 因为大气随着海拔增加而逐渐变薄。假设大气层温度固定,大气压强会由海平面的1000毫巴,随着高度增加而呈指数化减少至零为止。所以国际航空联合会定义在100公里的高度为卡门线,为现行大气层和太空的界线定义。
联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构,于1959年成立。
外空委员会设立了法律和科技两个小组委员会,分别审议和研究有关的法律和科技问题。
1963年联大通过的宣言外,外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约,即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966年,简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967年)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971年)——、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974年)和《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(1979年),中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。
1981年,全世界第一颗红外天文卫星发射升空。
1990年4月25日,由美国“发现”号航天飞机送入太空的哈勃空间望远镜(HST)。它的目的是探测宇宙深空,了解宇宙起源和各种天体的性质和演化。
HST耗资21亿美元,对天文学特别是天体物理学的推动是巨大的。在空间放置望远镜可以摆脱大气的干扰,没有大气消光的问题,同时因为没有大气,设计的望远镜可以达到衍射极限。它的镜面不受重力的影响,不会变形,望远镜有极高的分辨率。它是人类的千里眼,探索宇宙奥秘的利器。此后美国和欧空局又相继发射了“钱德拉”空间X射线望远镜和XMM空间天文台等。美国的航天飞机是目前世界上唯一一种用于在地面和近地轨道之间运输人员物资,并可重复利用的航天器。它也可以在太空中进行各种科学实验活动。
太空站又称为“空间站”、“轨道站”或“航天站”,是可供多名宇航员巡航、长期工作和居住的载人航天器。在太空站运行期间,宇航员的替换和物资设备的补充可以由载人飞船或航天飞机运送,物资设备也可由无人航天器运送。
1971年前苏联发射了世界上第一个太空站———“礼炮”1号,此后到1983年又发射了“礼炮”2—7号。1986年前苏联又发射了更大的太空站“和平”号,自“和平”号上天以来,宇航员们在它上面进行了大量的科学研究。还创造了太空长时间飞行的新纪录。“和平”号超期服役多年后于2001年3月19日坠入太平洋。
美国于1973年利用“阿波罗”登月计划的剩余物资发射了“天空实验室”太空站。
1、太空旅游
太空旅游是基于人们遨游太空的理想,到太空去旅游,给人提供一种前所未有的体验,最新奇和最为刺激人的是可以观赏太空旖旎的风光,同时还可以享受失重的味道。而这两种体验只有太空中才能享受到,可以说,此景只有天上有。太空游项目始于2001年4月30日。第一位太空游客为美国商人丹尼斯蒂托,第二位太空游客为南非富翁马克-沙特尔沃思,第三位太空游客为美国人格雷戈里-奥尔森。
2、太空行走
太空行走(Walkinginspace)又称为出舱活动,即航天员在载人航天器之外或在月球和行星等其他天体上完成各种任务的过程。它是载人航天的一项关键技术,是载人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航天器的重要手段。要实现太空行走这一目标,需要诸多的特殊技术保障。
1957年10月4日,前苏联第一颗人造卫星上天,拉开了人类航天时代的序幕。前苏联宇航员加加林,于1961年4月12日,乘坐前苏联“东方号”飞船,环绕地球飞行了一圈,历时近两个小时,成为第一位进入太空的人。
4、登月
1969年7月16日发射的“阿波罗”11号使人类首次登上了月球。执行该次任务的是阿姆斯特朗、阿尔德林和柯林斯。飞船抵达月球轨道后,柯林斯驾船绕月飞行,另两名宇航局驾驶登月舱于7月20日降落在月球表面的静海。阿姆斯特朗成为第一个登上月球的人。宇航员在月球表面进行了实地的科学考察,并把一块金属纪念牌和美国国旗插上了月球。此后又有5次成功的登月飞行,宇航员在月球上停留的时间总共约300小时。此后对月球的考察几乎停滞,直到1994年美国又发射了“克莱门汀”号无人驾驶飞船,对月球进行了新的地貌测绘,其目的是为在不久的将来建立月球基地和月基天文台作准备。1998年1月6日发射升空的“月球勘探者”携带有中子光谱仪探测氢原子。它发现在月球两极的盆地底部存在水。
1、太空小麦预计收获40斤种子
2008年11月中旬,47克搭载神七飞船遨游太空的“青丰一号”小麦良种先后在平度市南村镇和蓼兰镇下播试种。2009年6月16日,这些经过精心培育成熟的“太空小麦”顺利收获。收获的这些“太空麦”,单株分蘖多则达30多个,平均单株成穗15-20穗,预计能产40余斤一代小麦种子。目前成熟的“太空麦”由于是第一代,性能差异表现得还不是很明显,到第二代差异就会大一些。
2、太空西瓜糖度高于普通西瓜
2009年开春,11克太空西瓜种子和10克太空樱桃番茄种子相继下地育种。“太空西瓜”成活了107株,收获了100多个“太空西瓜”;太空樱桃番茄则成活了1500余株,种植面积达到0.7亩。太空西瓜在生长过程中瓜苗出现了黄化现象,但糖度却比同类普通西瓜有了较大的提高。2009年6月19日,专家组前往平度市“太空西瓜”育种基地,对其中一个清甜可口的“太空西瓜”进行了糖度测试,显示出13.1度。同一品种的普通西瓜糖度含量仅有10.9度。
3、太空樱桃番茄
每棵太空樱桃番茄单株结果有六七层,每层4到7颗果实。最下一层果实已经呈现红色,目前太空樱桃番茄已经陆续开始收获果实太空樱桃番茄的收获周期比较长,可持续近1个月的时间,这对科研人员选种育种极为有利。
太空武器大部分是新概念武器,主要有:
“利剑”——激光武器:用激光作武器的设想是基于激光的高热效应。激光产生的高温可使任何金属熔化。同时激光以光速(每秒钟30万千米)直线射出,延时完全可以忽略,也没有弯曲的弹道,因此不需要提前量,简直指哪打哪。
“长矛”——粒子束武器:它是利用粒子加速器原理制造出的一种新概念武器。带电粒子进入加速器后就会在强大的电场力的作用下,加速到所需要的速度。这时将粒子集束发射出去,就会产生巨大的杀伤力。
“神鞭”——微波武器:由能源系统、高功率微波系统和发射天线组成,主要是利用定向辐射的高功率微波波束杀伤破坏目标。微波波束武器全天候作战能力较强,有效作用距离较远,可同时杀伤几个目标。
“飞镖”———动能武器:动能武器的原理十分简单,说白了,它和飞镖伤人的道理完全一样。一切运动的物体都具有动能。根据动力学原理,一个物体只要有一定的质量和足够大的运动速度,就具有相当的动能,就能有惊人的杀伤破坏能力,这个物体就是一件动能武器。
太空垃圾是人类在进行航天活动时遗弃在太空的各种物体和碎片,包括完成任务的火箭箭体和卫星本体、火箭的喷射物、在执行航天任务过程中的抛弃物、空间物体之间的碰撞产生的碎块等,是空间环境的主要污染源。
太空垃圾同人造卫星一样,按一定的轨道环绕地球飞行,形成一条危险的垃圾带。太空垃圾中最大的危险来自具有很高动能的金属废料,它们在太空中的运行速度可达每秒16千米。如果一个在较低轨道上运行的卫星与太空垃圾相遇时的平均碰撞速度为每秒10千米,在此情况下,一个直径只有1厘米大小的颗粒在与卫星碰撞时就能释放出一颗手榴弹爆炸的能量;一颗迎面而来的直径为0.5毫米的金属微粒,足以戳穿密封的飞行服,人们肉眼无法辨别的尘埃(如油漆细屑、涂料粉末)也能使宇航员殒命。
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