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第3章 宇宙航天卷 (3)

中国于1970年4月24日,用自己研制的“长征”l号运载火箭,把“东方红”1号卫星送上太空。因此,中国成为世界上第五个能独立发射卫星的国家。中国在其西北部的酒泉卫星发射场发射了“东方红”1号卫星。这颗卫星直径约l米,近似球形,为多面体,重173千克,其重量超过了美国、前苏联、法国、日本的第一颗人造卫星的总重量。

前苏联和美国发射人造地球卫星的成功,引发了许多国家对航天活动的热衷和关注,他们一心想发射人造地球卫星,但其技术力量和财力薄弱,没有力量独立自主地研制运载火箭,只能依靠前苏联和美国的力量,或者借助于前苏联和美国的运载火箭来发射自己的人造卫星。

随着世界航空航天技术的发展,今天的卫星已形成一个种类繁多、用途广泛的大家族了。

宇航员的衣、食、住

宇航员穿的衣服称为“宇航服”。做宇航服用的衣料必须十分坚韧、结实。要耐高温,不怕燃料,又要耐低温。要符合这些条件,需要用一种叫做“芳纶”的特种合成纤维。用这种纤维做成的宇航服,连续屈挠弯折24小时,每平方厘米经受175千克的压力,强力仍能保持原有性能的90%。将此航天服投入烈火中或放置于-100℃的低温中,它仍然安全无恙。

在航行中,宇航员会受到宇宙射线的辐射,同时还会受到离子化气体,如臭氧层气体的侵蚀,因此,宇航服还需要经过防止辐射、防止透气和防止腐蚀的涂层处理。这种处理使织物表现特别平滑而又有强烈的反射功能。

此外,宇航服必须能够控制原有的服装形状,如果没有这种构形的控制力,在失重的状态下,宇航服就会产生上下、正倒不分的情况,就会发生在地面上想像不到的各种奇怪变形,从而妨碍宇航员的操作活动。

宇航员的食品,都是在地面上加工好了的。先期升空的宇航员都食用一种像“牙膏”一样的袋装食品。近几年,宇航员食用方法有了改变,使用了刀叉进食。主菜包括一些美味食品,如水虾、火鸡、牛排、鸡肉面以及各种蔬菜。这些东西是脱水以后装在塑料袋中的,食用时,用一枝专门的打水枪把水注入袋中,再把它放在一个轻便加热器上加热,然后便可食用。

宇航员是在睡袋中睡觉的。睡前宇航员必须将自己捆绑在小柜上或飞行甲板的弹射座椅上,还必戴上特制的眼罩和耳塞,帮助入睡。万一失眠,可以服用镇静剂。

宇航员的这些新奇的生活方式,都是为了适应太空里的失重情况,是被逼出来的,而生活在地球上的人一般是无法体会到的。不过如果你有机会进入宇宙实验舱,倒也可以体验体验。

夜空中最明亮的恒星是哪一颗

夜晚,在恒星世界中,看上去最亮的星星是天狼星,它位于大犬星座之中。春季,它在西南方的天空中熠熠发光。它的质量是太阳的2.3倍,半径是太阳的1.8倍;它的光度是太阳的24倍。天狼星不但本身比较亮,而且离我们比较近,只有8.65光年,因此,看起来它特别亮。

天狼星在历史上是十分有名的。古代埃及人认为天狼星是一位掌管尼罗河泛滥的女神,每当这位女神与太阳同时在地平线上升起时,尼罗河就要泛滥了。他们把这一天作为新年的开始。

年,哈雷把自己测定的恒星的位置与托勒密的观测作比较,发现天狼星等四颗恒星的位置有微小的变动,从而发现了恒星并不是纹丝不动。1834年,白塞尔研究天狼星的运动,10年以后推测出它有一颗看不见的伴星;1862年,美国天文学家克拉克发现了这颗伴星。这颗伴星就是人类第一次发现的奇异天体白矮星。

我国在哪儿发射卫星

我国从1970年4月24日到1995年12月28日,用自己研制的9种运载火箭分别从酒泉、西昌、太原发射中心起飞,共发射了46颗人造卫星,其中科学技术实验卫星9颗,返回式遥感卫星16颗,通信广播卫星8颗,气象卫星2颗,测量大气密度的气球卫星2颗,国外卫星9颗。

颗科学技术实验卫星中,前8颗是从酒泉发射的,最后1颗是从西昌发射的。前8颗均为低轨道卫星,第9颗是长征三号甲火箭发射的地球同步转移轨道卫星。

颗返回式遥感卫星都是从酒泉发射的低轨道卫星。20世纪70年代的3颗卫星是长征二号火箭送上太空的,80年代的8颗和90年代的第12、14颗卫星是长征二号丙火箭送上太空的,90年代的13、16两颗卫星是长征二号丁火箭送上太空的。这15颗卫星全部按计划回收,可惜的是,1993年10月8日长二丙火箭发射的第15颗卫星未能返回地面。

颗通信广播卫星中,前7颗是长征三号火箭从西昌发射的。除第1、7两颗卫星未能进入地球同步转移轨道外,其他5颗即试验通信卫星,实用广播通信卫星十号,应用通信卫星二号、三号、四号均进入赤道上空3.6万公里高的静止轨道。遗憾的是,1994年11月30日长三甲火箭从西昌发射的第8颗通信卫星东方红三号,未能进入地球同步转移轨道。

两颗气象卫星和两颗气球卫星是长征四号火箭从太原发射的。它们都被送入倾角99度、高度900公里的太阳同步轨道。9颗国外卫星分别为瑞典的科学试验卫星,亚洲卫星公司的亚洲一号、二号通信卫星,亚太卫星公司的亚太一号通信卫星,巴基斯坦的科学试验卫星,澳大利亚的澳赛特B1、B2、B3通信卫星,美国艾科斯达一号通信卫星。

瑞星是长二丙火箭发射第14颗返回式卫星时搭载升空的,亚洲一号和亚太一号是长三火箭从西昌发射的,巴星是长征二号捆绑式火箭从西昌发射澳星模拟星时搭载升空的,3颗澳星和亚洲三号以及美星都是长二捆火箭从西昌发射的。它们均被送入合同规定的预定轨道,表明我国运载火箭已经成为国际发射服务的一支生力军。

宇宙最大的星系

该星系是由恒星、星际气体和宇宙尘埃构成的。太阳系所属的银河系直径约10万光年,包括上千亿个恒星。

过去天文学家认为,直径达5000万光年的超星系团是纵深达100亿~200亿光年的宇宙空间中最大的构造物。

年,美国天文学家发现了一个巨大星系团“壁垒”,长度至少为5亿光年,有可能超过10亿光年,宽度为2亿光年、厚度为1500万光年,呈拱形。由于它距离地球2亿至3亿光年之遥,人的肉眼无法对其观测。这是人类宇宙中发现的最巨大在的构造物。

银河系里的星星

银河是一个星系,它比普通的星系稍微大一些,直径大约为十万光年。银河系中至少有2000亿颗星。其中,大约400亿颗星集中在中央的核球上,四周缠绕着四只旋臂,由气体和尘埃物质混杂的区域。核球的直径为3000光年,呈椭球形,由年龄超过100亿年的老年星球构成。银河系的历史已经有150亿光年。

银河系的外形像一个中间厚,边缘薄的扁平盘状体。圆盘部分称为银盘,银盘的直径为10万光年,由年龄不满100亿年且重金属含量较高的星球组成。银河系的主要物质都密集在这个盘状结构里。银盘是银河系的主体,其直径约8万光年,中央厚约1万光年,边缘厚约3000~6000光年。

银盘外是由稀疏的恒星和星际物质组成一个球状体,包围着银盘,这个球状体称为银晕,银晕的直径约10万光年。银晕的外侧没有任何能用可见光看到的天体,因此被称为暗晕。

银河系的总质量相当于1400亿个太阳的质量,其中恒星的质量约占总质量的90%,星际物质约占10%。太阳系位于银河系的一只旋臂上,距离银河系的中心大约26,000光年。

太阳系

太阳系是由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星和行星际物质构成的天体系统,太阳是太阳系的中心。在庞大的太阳系家族中,太阳的质量占太阳系总质量的99.8%,九大行星以及数以万计的小行星所占比例微忽其微。它们沿着自己的轨道万古不息地绕太阳运转着,同时,太阳又慷慨无私地奉献出自己的光和热,温暖着太阳系中的每一个成员,促使他们不停地发展和演变。

在这个家族中,离太阳最近的行星是水星,向外依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。它们当中,肉眼能看到的只有五颗,对这五颗星,各国命名不同,我国古代有五行学说,因此便用金、木、水、火、土这五行来分别把它们命名为金星、木星、水星、火星和土星,这并不是因为水星上有水,木星上有树木才这样称呼的。

而欧洲则是用罗马神话人物的名字来称呼它们。近代发现的三颗远日行星,西方按照以神话人物名字命名的传统,以天空之神、海洋之神和冥土之神的名称来称呼它们,在中文里便相应译为天王星、海王星和冥王星。

九大行星与太阳按体积由大到小排序为太阳、木星、土星、天王星、海王星、地球、金星、火星、水星、冥王星。它们按质量、大小、化学组成以及和太阳之间的距离等标准,大致可以分为三类:类地行星(水星、金星、地球、火星);巨行星(木星、土星);远日行星(天王星、海王星、冥王星)。它们在公转时有共面性、同向性、近圆性的特征。

在火星与木星之间存在着数十万颗大小不等,形状各异的小行星,天文学把这个区域称为小行星带。除此以外,太阳系还包括许许多多的彗星和无以计数的天外来客——流星。

最遥远的行星

在九大行星中,离太阳的平均距离最远,质量最小的行星,要算冥王星了。它在远离太阳59亿公里的太空中跚跚前行。在西方,人们用罗马神话中住在阴森森地狱里的冥王普鲁托来称呼它,中文则译为冥王星。

冥王星的质量值为0.0024倍地球质量,体积为地球体积的0.009倍,赤道直径约为2400公里,平均密度为1.5克/立方厘米,是太阳系中最小的一颗行星,还没有月球大。

冥王星距离太阳太远,接受太阳辐射极少,所以表面温度很低,估计表面平均温度低于零下200摄氏度。如此的低温使大部分物质已凝结为固态或液态,只有氢、氦、氖还可能是气态。因此,冥王星如果有大气的话,也是极稀薄的,透明的。

冥王星的公转周期为248年。它绕太阳公转的轨道非常奇特,是一个扁长的椭圆形,偏心率达到0.25。冥王星离太阳最近时只有43亿公里,比海王星离太阳还近;离太阳最远时可达72亿公里。

另外,八大行星绕太阳旋转的轨道基本都在黄道面内,而冥王星的轨道则与黄道面有17度左右的交角,因而冥王星有时在八大行星的上面运行,有时又跑到了它们的下面。冥王星的自转周期比较长,约为6天零9个小时。根据冥王星卫星的资料,估算出冥王星的自转轴与公转轴交角大于60度,因而是侧向自转,与天王星相似。

目前发现冥王星只有一颗卫星,被命名为“查龙”。查龙的公转周期与冥王星的自转周期一样,都是6.39天,这样的卫星也叫做同步卫星,这是太阳系内唯一的一颗天然的同步卫星,因此在冥王星上看到它的卫星是一个静止不动的大“月亮”。查龙的直径为850公里,是冥王星的三分之一。对于个头不算大的冥王星来说,这颗卫星确实有点大得出奇了。

流星雨

流星雨是一种成群的流星,看起来像是从夜空中的一点迸发出来,并坠落下来的特殊天象。这一点或一小块天区叫做流星雨的辐射点。为区别来自不同方向的流星雨,通常以流星雨辐射点所在天区的星座给流星雨命名。例如每年11月17日前后出现的流星雨辐射点在狮子座中,就被命名为狮子座流星雨。其他流流星雨还有宝瓶座流星雨、猎户座流星雨、英仙座流星雨。

有的流星是单个出现的,在方向和时间上都很随机,也无任何辐射点可言,这种流星称为偶发流星。流星雨与偶发流星有着本质的不同,流星雨的重要特征之一是所有流星的反向延长线都相交于辐射点。

流星雨的规模大不相同。有时在一小时中只出现几颗流星,但它们看起来都是从同一个辐射点“流出”的,因此也属于流星雨的范畴;有时在短短的时间里,在同一辐射点中能迸发出成千上万颗流星,就像节日中人们燃放的礼花那样壮观。当每小时出现的流星数超过1000颗时,称为“流星暴”。

狮子座流星雨

狮子座流星雨每年11月14日至21日,尤其是11月17日左右,都有一些流星从狮子座方向迸发出来,大概方位是在东偏北一点,水平高度40度左右的天空区域,这就是狮子座流星雨。狮子座流星雨产生的原因是由于存在一颗叫坦普尔塔特尔的彗星。

这颗彗星绕太阳公转,同时,它不断抛散自身的物质,就像洒农药那样,在它行进的轨道上散下许多小微粒,但这些小微粒分布并不均匀。有的地方稀薄,有的地方密集,当地球遇上微粒稀薄地方,出现的流星就少,遇到密集的地方,出现的流星就多。

这些小微粒很容易受各种因素的影响而慢慢飘散,但在彗星回归时,地球会经过它近期释放出的颗粒稠密区。地球上的人们便会看到大规模的流星雨。由于坦普尔塔特尔彗星的周期为33.18年,所以狮子座流星雨是一个典型的周期性流星雨,它的的周期约为33年。

月球的潮汐