书城童书青少年应该知道的太空探索
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第6章 太空生活之趣

1.戴着头盔的外星“木乃伊”

1987 年,前苏联太空船拍摄到外星人“木乃伊”照片。这艘太空探测船在太空拍到了一张银色物体的照片,经过影像资料分析与处理,断定这是一具外星人的“木乃伊”。照片上显示出“木乃伊”的胸部和手臂上挂满星状的徽章,头戴巨型头盔,上面有两条延伸至背部的长管。

经过分析,科学家们认为,这个外星人生前或许是位太空船指挥官,可能死于一次太空之行,为此给他做了个“太空葬礼”。

前苏联太空研究部还曾宣称,美国“发现号”航天飞机在航行过程中,曾得到两具不明飞行物的护航。

据悉,“发现号”进入轨道之后,即有两具UFO 尾随其后,若隐若现。当驾驶员抵达指定空间后,这两具UFO 便隐没而去。但在“发现号”返航时,两具UFO 又再度出现机旁,直至“发现号”顺利地进入大气层返回地面。与此同时,前苏联方面则接收到神秘的电波讯号。

2.玩转太空休闲娱乐

你有没有想过在太空中放风筝练习瑜伽,或者是打高尔夫甚至跑步呢?浩瀚太空也是一个可以休闲娱乐的地方,科学家在这里进行了不少有趣的“实验”。你一定很有兴趣吧,那一起看看下面的实例:

1996年2月25日,在哥伦比亚航天飞机上,用一条长20.5千米、直径2.5毫米的特制缆绳将一颗绳系卫星放到太空中,这就好像是人们在太空放风筝。当卫星和缆绳切割地球磁场时,相当于导体在磁场中运动应产生电流。虽然这次试验因高压电烧断了缆绳而失败,但它已产生3500伏的高压证明绳系卫星在太空中的“风筝”可以产生电流,可以用于发电。

1984年,第一位印度航天员夏尔马与前苏联航天员马雷舍夫、斯特列卡洛夫乘坐“联盟T-11号”飞船上天,并在与“礼炮7号”成功对接后,他们三人一起进入“礼炮7号”进行太空考察,并完成了各种探索与试验项目。更令人称奇的是,夏尔马还在太空练习瑜伽,这是一项带有浓烈印度色彩的实验,将古老的瑜伽搬上太空,研究失重对练习瑜伽的影响。通过练习瑜伽,可以大大减轻航天活动对航天员身体所带来的不适感觉,这堪称是太空上一绝。

北京时间2006年11月23日上午8时57分,国际空间站上的俄罗斯航天员秋林从空间站上成功地将一个约3克重的高尔夫球击入地球轨道。秋林1960年3月2日出生于俄罗斯科洛姆纳,1984年毕业于莫斯科航空学院,曾在能源公司当一名工程师。1993年秋林被选拔参加航天员训练,2001年秋林作为第3宇航组成员乘坐“发现号”航天飞机首次飞往国际空间站。目前他已在太空累计逗留了200多天。秋林所打出的这一历史性的一杆,使他成为世界上高尔夫球打得最远的人,该球至少将穿行2748.5万千米,然后坠入地球大气层中烧毁,但要准确打出这一杆却实属不易。据说飞盘将成为下一项太空运动,由瑞典航天员克赖斯特执行。看来体育运动在太空中会越来越精彩,让我们拭目以待。

世界上最早跑马拉松的人传说是公元前490年的希腊人米太亚得。不过,细究起来,米太亚得只是首位在地球上跑马拉松的人,而美国女宇航员苏尼特·威廉姆斯则是世界上第一个在太空跑马拉松的人。她于2007年4月16日以正式参赛选手的身份与24000名来自世界各地的选手一起参加这场名为波士顿马拉松比赛,所不同的是,威廉姆斯是在距地面338千米的国际空间站跑步机上进行的,并以4小时23分46秒的好成绩跑完全程,成为世界上第一个在太空参加马拉松比赛的人。

由于太空有失重的环境,所以马拉松训练困难就可想而知。威廉姆斯跑步时要借助“震动隔离系统”,以防止跑步震动整个空间站,以及在失重状态下漂浮。正如威廉姆斯所说的:“第一次我几乎1千米也跑不完,腿抖个不停。”这套系统用绳带固定她的肩部和臀部,使本已漫长的马拉松对威廉姆斯来说更加艰难。

而且不同于地面,汗珠在空间站中会粘在威廉姆斯身上,这更增加了训练和比赛时的不舒适感。但威廉姆斯认为只要“心中有梦,付出努力,就会成功”,比赛结果证实了她的“豪言壮语”。

宇航员都吃什么?

宇航员和普通人一样,他们在太空里也要吃饭。那么,宇航员在太空要吃什么呢?他们的食物丰富多彩,从最初的十几种发展到了100多种。宇航员每天一般吃4顿饭,一周之内的食谱不重复。许多人认为宇航员的食品都是做成牙膏状的挤着吃,肯定很乏味,其实这是早期的情况,如今已大不相同。宇航员可以在太空里吃到香肠馅饼、土豆烧牛肉、辣味烤鱼、奶油面包等各种各样的佳肴,美国的宇航员甚至还可以喝到可口可乐。但是,宇航员也不能随心所欲地吃,他们必须按照营养师为他们配好的食谱用餐。

3.太空邮局传相思

1988年11月26日,原苏联航天局创建了世界上第一个“太空邮局”—“和平轨道站邮局”。

实际上,早在1969年1月15日,他们就完成了人类第一次“太空传递”。当时乘坐“联盟5号”上天的赫鲁诺夫和叶利谢耶夫,在实现了与“联盟4号”对接后,便把一些报纸和信件送到了航天员的手中。这让在“联盟4号”的沙塔洛底激动得热泪盈眶,缓解了他的“航天思乡病”。在1978年3月,“联盟28号”飞船也曾给“礼炮6号”轨道站投递过许多来自“故土”—地球的书信。

但这次有了不同,轨道站建立了正规的邮局,局长是轨道站的指令长季托夫。他是原苏联航天界活着的资格最老的英雄,也是航天史上上天时年龄最小的人。1961年他23岁时,就驾驶“东方2号”上天,绕地球转了17圈,成为航天史上上天年龄最小的人。在和平轨道站邮局开张那天,“联盟7号”飞船装上了一些邮件—这些邮件都盖上了三个有特殊意义的邮戳—太空邮局的日期戳、原苏联的特别纪念戳与法国纪念戳。这是因为在和平轨道站上当时有一名宇航员是法国人。由于太空的特殊条件,局长季托夫宣布:在现阶段,太空邮局的业务范围很窄,仅只受理宇航员的家信及一些空间局的特别邮件。

当太空与地球的距离可以在一封信中跨越时,那种感觉相信是最激动的,也是最快乐的!

4.太空一日三餐

我们每天生活中都要喝水、吃饭,这是再寻常不过的事了,但在失重条件下的太空生活,航天员的饮食就变得很复杂且十分奇妙。确切地说,航天员的营养需求、食品设备、供给条件和他们的进食方式等都有着各自的特殊性,这与在地面的生活饮食有着很大的差异。

为确保航天员在太空中能够过得健康而舒适,航天医学家们会为他们准备丰富营养的食物,比如:金枪鱼、布丁、苹果、胡萝卜、鸡、肉、面条、汤、蔬菜等,这些食物都是经过冷冻、干燥后,放到真空的方便盒中。

在太空也是一日三餐,由一到两名航天员为大家准备食物。太空上做起饭来可真是麻烦,要分成以下几个步骤:将食物袋打开,选择所需要的食物,取出托盘,将托盘安放到壁上固定住;在每个托盘中放袋花生;生炉子,在密封的铂袋中放入热狗,把脱水空心面盒放到水配给器中,放入定量的水;摇晃加水后的空心面盒,使其与水混合,随后放入炉子里;在装有粉末状柠檬的食物盒加入水,然后将此盒安放到托盘上固定住;从炉内取出食物,把空心面和热狗放到每个盒包中;取出面包、奶油、番茄酱和芥末,以及自己做成的三明治,只要三明治做好后,就必须马上叫航天员来吃饭,否则,它就会飘走。在地球上做三明治轻而易举地就可以完成,但在太空上必须两个人密切合作来完成。一人一手拿着果酱瓶,一手拧开盖子;另一个人一手拿着刀子,一手拿面包来做三明治,否则瓶子和三明治都会飘走。

当航天员们在一起享受美餐的时候,不受地面控制站的干扰,就可以互相聊天,尽情放松一下。航天员们在吃饭的时候,可不是像在地球上人们可以自在地围坐在桌子旁,当然也不能坐在椅子上,而是选在一个位置:在天花板上或漂浮在空间或在地板上,装食物的盘子就是他们的饭桌,这些盘子就绑在他们的腿上。虽然每个人都有刀叉,但使用最多的还是勺子和剪子。他们剪开食品袋,用勺子将食物送到嘴里。对于少数的食物,勺子也不好使,比如说炒鸡蛋,航天员们就会将装着炒鸡蛋的盒子放到嘴边,然后用勺子将鸡蛋放入嘴里。

航天员在喝牛奶的时候,主要是用一个吸管来吸取。在太空中生活,粉末状的盐是不能用的。因为在失重环境下,盐只会漂浮在空中,不会落到食物上。要解决这个问题就是将盐配成盐水,加到盒里,然后将它和食物混合。吃完饭后,收拾、打扫卫生也是一个重要的环节。航天员必须找出那些藏在每个地方以及漂浮在空中的食品盒、瓶罐及食物残渣来,并将他们全部放入垃圾袋中,以便带回地面后处理掉。

5.人在太空倒着睡

太空与地面是完全不同的两种环境,所以将地面生活的一套方法带到太空显然是行不通的。首要解决的就是,外太空不利于人类生存的环境,如真空、缺氧、辐射、极端温差等等。所以,太空船的设计是需要绝对与外界隔离的密闭式环境座舱用来保护太空人。而供太空人居住、生活和工作的密闭舱是太空船上的一个主要部分。

太空中有微重力或失重环境,所以就睡眠情况而言,地面上最舒服的睡眠方式是躺在床上睡。当然,不得已的时候,也有坐在椅子上睡的,但极少有人会站着睡觉,更没有人会想要倒着睡,如果这样的话,那实在是一种折磨。但人在失重的情况下,睡眠不会受到姿势的限制,躺着睡,坐着睡,站着睡,甚至倒立着睡都可以。在失重情况下,睡眠的最大优点就是无需床。只要在居住舱内找一个合适的位置,只要没有噪声或者振动来干扰,宇航员便可舒舒服服、痛痛快快地睡上一觉。不过在睡之前,一定要用一根绳子或者带子将自己固定住,否则在你睡着后,呼气所产生的推力会将你的身体推到空中,在舱内飘来飘去,将你撞来撞去,直至撞醒你。

在美国天空实验室出现以前,宇航员只能待在狭小的飞船座舱内,坐在座椅上睡觉,天空实验室空间站首次为美国宇航员们设计制作了小型卧室以及床铺。既然在失重条件下任何地方都可以睡觉,那为什么还要床铺呢?当然这只是习惯问题。人在地面的时候,总是习惯躺在床上睡,这样比较舒服,所以在失重条件下要是没有床铺的存在,有的人从心里上就会感到不自在或者说睡不踏实,进而影响睡眠。

在太空中,宇航员主要是根据作息时间来安排睡眠。一般情况下,作息时间是不能按照白昼来划分的。因为载人飞船大约每1.5小时就会绕地球飞行一周,相对于宇宙飞船而言,太阳也是每1.5小时升起一次,45分钟后又落下。因此白昼就不能用来决定作息时间了。失重对于打鼾并无明显的影响。如果宇航员在地面睡觉时打鼾,在太空也一样会打鼾。所不同的是,在地面睡觉时,翻个身打鼾就会停住;但在太空睡觉时,无论怎么翻身打鼾都不会停住,这是因为在太空中,身体无论处于何种位置都是一样的。

人类能移居太空吗?

人类要想移居太空,最起码要具备3个条件:一是要拥有强大的运载工具;二是要研制出能仿造地球基本生活条件的载人航天器;三是要知道太空环境对人体的影响。随着航天技术的发展和人类对空间环境的认知程度的提高,人类在航天领域取得的成就会越来越多,一些问题会逐渐解决,人类移居太空的梦想终究会成为现实。

6.太空杀手显神威

前苏联拥有一个反间谍卫星系统,可以击毁进入本国领空的他国卫星。而那时的美国也在研究这个系统,并将其归于“星球大战”计划中。这个系统共分成两部分:一是由432 颗卫星组成一个卫星网,部署在350 千米高的轨道上,每颗带有40多枚小型常规弹头,用以跟踪和拦截来袭目标。二是在三个1200千米高的轨道上部署24 颗或更多的装有激光武器的卫星,用激光瞄准目标予以摧毁,同时还计划把电磁炮装到卫星上,用以摧毁来袭目标。不过,目前这种武器还处于研制阶段,并没有真正成形。

与此同时,美国科学家还研制出一种“大空雷”,它实际上就是一颗人造卫星,在上方卫星装有炸弹。一般情况下,它围绕地球飞行,尾随目标,没有什么危害,但一接到命令后,就会马上飞向所监视的目标,并通过自身的猛烈爆炸将目标击毁。

前苏联还研制出一种“激光杀手卫星”,它的活动半径达5000 千米,而且还可以越轨攻击,它可以利用激光摧毁目标。而美国人则准备建立20个大空激光战斗站,用以保护美国太空卫星,必要时还可攻击敌方卫星。

美国还设想制造卫星炸弹,卫星带有核弹头,平时在轨道上运行处在安全状态,一旦美国受到敌人核攻击,就命令卫星炸弹去攻击敌方所在的地面目标。这种卫星炸弹具有突然性,导弹难以将它击毁。也有人设想,在大空中建立太空基地,成为太空兵营,上面装有各种大空武器。一旦接到命令,其就可以向空中和地面发射各种弹头。

从以上的各种太空武器中,不难看出将来的战场,不仅仅是陆地、海洋,或者是空中,而且会扩大到太空之中。

7.生物卫星

为了让人类可以安全地进入太空,科学家们运用生物火箭所进行的一系列生物学、医学等方面的研究活动,已经做了大量成效显著的实践考察。然而,人类在太空会遇到的各种各样的困难,这还需要更科学、更有效的手段来探索、试验,以保证人类飞天活动顺利的进行。于是,生物卫星就这样应运而生,担负起比生物火箭更艰巨的探索任务。

所谓生物卫星是用于生物学研究的人造地球卫星,它在载人航天之前必须先进行动物试验,看看动物能否适应太空生活,看看太空失重、强辐射的环境对动物生长、发育、遗传、生育都有什么影响,采取什么防护措施,然后才能慎重地将人送上天。它可以揭示在地面条件下难以发现或者发现不了的生物学问题,是一种研究空间生命科学的重要工具。

生物卫星一般由服务舱和返回舱两部分组成。服务舱是卫星与运载火箭的接合部分,内部装有卫星的姿态控制系统、电源系统和其他保证卫星正常工作的设备。按照一定的指令,服务舱与返回舱即可分离,返回舱点火使返回舱返回地球,而服务舱则不返回。

世界上第一颗生物卫星是前苏联1957年11月3日发射的“人造地球卫星2号”。前苏联发射的“人造地球卫星2号”,首次承载了地球动物—小狗“莱伊卡”,它是真正意义上由地球进入太空的第一只动物,它在轨道上度过了极不平凡的6天6夜。缚在它身上的各种传感仪器测出的关于脉搏、呼吸和血压等指数,证实了科学家的推测,即失重本身没有引起动物生理机能的危险变化。传媒报道铺天盖地而来,“莱伊卡”一举成为享誉全球的“名犬”。然而,令人感到遗憾的是,由于当时人类还没有掌握卫星回收技术,可怜的“莱伊卡”孤独地在天上转了6天后死去了。为此前苏联为了纪念本次卫星的发射和“莱伊卡”的功绩,发行了载狗人造卫星纪念章,记录前苏联在航天技术上的里程碑,这将载入世界航天事业史册。“莱伊卡”的太空之行是成功的,更加坚定了人们对载人航天定能实现的信心。

此后,前苏联自1966年开始执行专门研究空间生命科学的生物卫星计划,基本上每隔1~2年发射一颗生物卫星。到1987年一共发射了10颗,这些卫星都编在“宇宙”号的系列卫星中。卫星中装了猴子、狗、白鼠、乌龟、苍蝇、细菌、藻类、植物种子等生物,对它们进行了重力生理学、放射生物学和发育生物学实验。卫星飞行最长时间为22天,最短为5天。前苏联的生物卫星计划是一项国际合作项目,东欧诸国、美国、法国等都参加了实验。

1987年,前苏联用“宇宙——1987”号生物卫星,让两只猴子“德雷姆”和“雅罗什”在太空遨游了13昼夜。这两只猴子在飞行前一年多就进行了严格细致的训练。人们要教会它们像航天员一样待在密舱室内;要让它们如何使用摄取食物和饮料的专门工具;要按照专门的计划程序完成一些规定的动作等等。例如:当它们面前的仪表盘上出现不同信号时,要按下不同作用的键盘等等,使它们能准确无误地完成地面上规定的计划。这两只“孙猴子”没有让科学家的苦心培训白费,在飞行过程中,它们很好地掌握了各项操作技能,出色地完成了任务。

宇宙速度

第一宇宙速度:也叫做环绕速度,是指物体紧贴地球表面作匀速圆周运动的速度,也是人造地球卫星的最小发射速度,大小为每秒7.9千米。

第二宇宙速度:也叫脱离速度,是指物体完全脱离地球引力束缚,飞离地球所需的最小初速度,大小为每秒11.2千米。

第三宇宙速度:也叫逃逸速度,是指地球上发射的物体脱离太阳的引力束缚,飞出太阳系所需要的最小初始速度,大小为每秒16.7千米。

8.蝴蝶鳞片助飞天

相信大家都见过蝴蝶,它有着宽大的翅膀,颜色漂亮,五光十色,在丛林间展翅飞翔,姿态万千,惹人喜爱。

为什么蝴蝶有如此斑斓的颜色呢?这是由于蝴蝶能反射阳光中的光波,从而形成五彩缤纷的颜色,翩翩起舞,十分耀眼。基于此,人们又亲切地将蝴蝶比作为成会飞的“花朵”。

蝴蝶如此美丽有何妙招吗?原来它的羽翅上有许多排列整齐、细小的鳞片。鳞片不仅使它成为飞翔的美丽“花朵”,且能使其免受高温灼伤。于是科学家们将蝴蝶鳞片反射的原理,运用在了帮助人类飞天的技术上。

这主要得益于他们从蝴蝶鳞片上得到的启迪。当人造卫星在轨道上运行时,在太阳直射、地球反射和地球辐射加热的共同作用之下,卫星表面温度一般可高达100℃以上。当卫星处在地球阴影区,不被太阳照射、地球反射及加热时,卫星表面温度可降至零下100℃。在这种冷热剧变的情况下,卫星上的仪器、设备不堪重负,便会无法正常运转。怎样才能控制卫星异常变化的体温呢?从蝴蝶的鳞片身上,科学家们得到了答案,眼前便豁然开朗起来。

这是由于蝴蝶身体表面的鳞片可以形成无数个光镜。当气温升高的时候,能令其减少太阳光的照射,免受阳光的高热伤害。当气温下降的时候,鳞片会紧紧贴在身体表面,让太阳光直射鳞片上从而吸收更多的太阳能,增加体温。正是利用了这个原理,科学家们设计了一种与蝴蝶鳞片相似的控温系统,外形犹如百叶窗,每个叶片是两面的,但是辐射、散热的能力却又不同,一面很大,一面很小。百叶窗的转动部分由很灵敏的热胀冷缩的金属丝控制,当温度上升,金属丝会受热膨胀,叶片就会张开,使辐射、散热能力大的一面转向太阳,这样就可以散热降温,达到保护人造卫星的目的;反之,如果温度下降,金属丝会冷缩,叶片就会收缩,把辐射、散热能力小的一面转向太阳,这样就可以起到保温的作用。

靠着这种自我保护装置,卫星在探索宇宙时各种仪器、设备得以正常运转、工作。正是这小小蝴蝶鳞片的启迪,为航天事业立下了汗马功劳。

9.“外星的怪异男婴”的故事

据传 在1983 年7 月15 日晚上8 点左右,前苏联咸海东侧的索斯诺夫卡村空中,突然从天而降一个长、高、宽均约1.5 米的椭圆形金属物体,下有撑脚。就在一天之前,这里上空曾发生过火红发光体的爆炸事件。当着陆球体的门被打开后,人们发现里面躺着个像在熟睡的外星男婴。

这个男婴曾先后被送到伏龙芝医学研究所、阿拉木图儿童医院进行抢救和护理。据知情人士说,外星来客在地球空间飞行时出了事,于是在高空将孩子放入救生舱,向地面投放了下来。孩子落地3 个月后,尽管医学专家多方努力,但不幸的是,这名男婴还是在10 月3 日死去。

一位参与抢救的医生这样说道:“那孩子与我们地球人的婴孩十分相似,不同的只是他的手指和脚趾间有蹼,这表明他曾在水里生活过一段时间。他可能有1 岁的样子,身长66 厘米,体重11.5 千克。他没有头发,没有眉毛和睫毛,眼睛是紫色的,没有眼皮。”

他还说:“他的血压正常,大脑活动比我们成年人的大脑活动还要频繁。他从来不哭,研究所派4 名医生专门研究这个天外来的婴儿。”

这个事件的真假还有待人们证实,那外星人真的存在吗?答案也许有很多种,那么你的答案是什么呢?

恒星的寿命

恒星的表面温度不同,发出的光的颜色也不相同,并且它们的寿命也不同。质量大的恒星含氢多,它们中心的温度比质量小的恒星高得多,其蕴藏的能量消耗比小的更快,只能存活100万年,而质量小的恒星的寿命要长达一万亿年。