登陆注册
7498000000026

第26章 月球的运动(17)

升空多久后航天飞机才进入轨道

从技术上讲,当航天飞机的三台液态燃料发动机关闭——也就是升空8.5分钟后,航天飞机即进入了轨道。航天飞机的轨道是一个椭圆,其最高点为290千米(根据所执行任务的不同需要而定),最低点为60千米。但航天飞机不能呆在最低点,大气层的摩擦力会令其坠落。所以,要到达能让航天飞机呆得住的高度,航天飞机在升空后还要借助发动机的动力再飞行45分钟。在这段时间内,航天飞机的时速可升至230千米,足以将飞机送上高约300千米的轨道。(航天飞机载有约8.5吨供自动操作系统用的燃料,作入轨、轨道调整和出轨之用。)

从什么高度起算是进入了太空

没有一个明确的标志高度,因为大气层是渐变的。海拔越高,空气就越稀薄。在海拔8千米的高度,气压降至海平面气压的1/2,到8万米的高度则降至1/1000。一般认为,到8万米以上的高度就算是进入太空了。在8万米以上的高度也并不意味着什么都没有,那里仍有无数的各种各样的气体分子存在,只是因为太稀薄,故被视作真空。

航天飞机能永久呆在轨道上吗

不行。虽然我们把太空称作真空,但实际上在航天飞机运行的轨道仍有无以数计的各种各样的气体分子存在。它们虽然极其稀薄,但航天飞机与它们之间仍有碰撞,所产生的空气动力仍会对航天飞机产生阻滞作用,从而导致轨道衰变(轨道高度慢慢降低)。除非重新施加助推力,任何一颗卫星都会因大气的阻滞作用而最终坠回到地球上。在标准轨道高度(290千米),航天飞机轨道运行的最长期限为一个月左右。这个时限并不影响航天飞机任务的执行,因为通常一架航天飞机升空一至两个星期后就得返回。另外一些卫星需要在轨道呆很长时间——譬如哈勃望远镜及未来的空间站——空气阻滞力对它们来说就是个大问题了。解决的办法是定期给它们施加助推力。哈勃望远镜就是由航天飞机在对其执行维修任务的同时给它施加助推力的。未来空间站则将自带喷流设备,以定期喷流助推。喷流所需的燃料由俄罗斯的无人火箭油箱从地球上送到空间站。

航天飞机的飞行速度有多快

航天飞机的轨道航行时速最高可达2600千米。平均每秒8千米,相当于步枪射出的子弹速度的10倍。以这样的速度,只需10分钟就可从洛杉矶飞抵纽约。速度如此惊人,宇航员却难有感觉,因为他所处的高度太高了。如果是一位当过空军的宇航员,他会告诉你,驾驶战斗机以1000千米的时速飞行,所感受到的速度都要比在地球轨道上以21600千米时速飞行时的速度快得多。

宇航员在作太空行走时为什么不会被航天飞机拉下

首先,大多数太空行走都是在宇航员被系在航天飞机上的情况下进行的,因此他们不可能被拉下。而即使他们解掉系绳,他们也不会被拉下,因为他们是跟航天飞机在同一轨道、以同样的速度在运行着。

做一个简单的实验,就可以帮助你更直观地对此有所理解。下次乘坐汽车时,当汽车以100千米的时速前行,请你用一只手举起一枚硬币,再松开手,任其自由下落,它会落在你的另一只手上。它下落的过程约为1/8秒,在此过程中,汽车已前行了约3米。这时你会问自己:“车已走了3米:硬币怎么没撞到后窗上去呢?”答案是,硬币与汽车同步前行的速度并没有改变。它在坠落的过程中获得了向下的速度,但向前的速度没变,它跟汽车一样也在以100千米的时速前行。同理,宇航员在作太空行走之时,他也跟航天飞机一样同时在作轨道运行,即使他解掉系绳情形也不会有所改变。

航天器的轨道对接危险吗

每当读到媒体夸大其辞的说法就让人感到好笑,他们总爱渲染航天器轨道对接之时的时速——21600千米,不在这样的高速之下航天器的对接是一件危险之至的事。其实完全不是这么回事。21600千米是航天飞机的绝对时速,根本不会给对接造成任何危险。只有航天飞机与它所要对接的目标之间的相对速度才有造成危险的可能。而要对接的两个航天器的运行速度同为21600千米/小时,也就是说,相对速度几乎等于零。相比之下,其危险性还不如时速为216千米的两架普通飞机相会合时更大。

是什么给航天飞机提供了保护,使其在返回大气层时不致因摩擦生热而融化

制造航天飞机的主要材料是铝,离3000℉(1649℃)的耐温要求差得很远。因此必须给它加一个隔热层。早期的航天项目,宇宙飞船上加的是可融隔热层。这种隔热层团融化而将热量消耗掉。它给宇宙飞船提供了有效的保护,缺点是它是一次性的,不能重复使用。而航天飞机装备的则是一种先进得多的隔热层。

这种热保护系统(TPS)的主要构成是贴在航天飞机腹部的20000块黑色隔热瓦。制作隔热瓦的基本材料是普通的沙子,被做成很细的纤维。由于隔热瓦体积的90%是空气,所以它的重量极轻,拿在手上就像拿了一块塑料泡沫似的。隔热瓦的厚度分为25毫米和12.5厘米两种,最高可耐2300℉(1260℃)的高温。

为什么航天飞机在返回大气层时需要散热层的保护,而升空时却并不需要

只有当航天飞机在大气层中以特超音速(超过音速5倍以上)飞行时,摩擦所生的高热才足以令飞机融化,因而需要散热保护层。而航天飞机升空之时这样的情况不可能发生,所以也就用不上保护层。升空之初,航天飞机几乎是垂直上升的,速度也相对较慢。这样,它很快就越过了大气层密度最高的区域。这并不是说就没有摩擦生热,助推火箭的顶部仍装备有碳化材料保护层,而航天飞机的机首原本就有散热保护层。但相比于返航,升空之时的摩擦生热微不足道,因为随着航天飞机速度的提升,它离大气层也就越来越远。而返航时情形则恰恰相反。这时航天飞机是以轨道运行的速度冲入大气层的,超高的速度和突然加大的空气密度导致巨大摩擦并生成巨大的热能,因而必须对机壳采取有效的散热保护措施。

航天飞机着陆时,地面上的人会听见两声爆响这是怎么回事

看过航天飞机着陆的人都听到在飞机着地前约5分钟会接连发出两声爆炸似的声响。这叫做声震——是因航天飞机的机头和机翅的冲击波受阻而发出的爆音。

航天飞机着陆的跑道需要多长

在张开减速伞、踩死刹车的情况下,航天飞机从着地到完全停下要滑行约1500米。但是,为了尽量减少刹车的机械磨损,一般都不会把刹车踩死。这样,滑行距离平均约为24千米至30千米(大多商用飞机着陆的滑行距离为900米到1200米)。肯尼迪航天中心和爱德华兹空军基地的水泥跑道均长4500米。

返航之后,宇航员需要多长时间才能重新适应地球引力

刚回到地球上的几个小时内你的感觉会很强烈,走路明显困难——就像双腿灌满了铅似的。不仅如此,平衡感也会受到影响,所以,刚从太空返回的宇航员走路磕磕绊绊的并不是什么新鲜事。睡过一夜之后,第二天早上起床时仍然觉得腿沉甸甸的。

重新习惯地球引力到底需要多长时间?似乎难有定论。多数宇航员认为这跟执行航天任务时间的长短有关。也有的认为,每次从太空返回,重新适应所需要的时间都会比前一次有所缩短。他们的适应期短的只需一天,长的却可达一个星期。

观测月亮

月亮大概是天文爱好者们最乐意观测的天体了。它的光线柔和,表面又那么丰富多彩,各种地形结构都有,无论用不用望远镜,都有不少很引人入胜的观测项目可进行。

观测月相变化

我们逐日看到的月亮形状是有变化的,这有好几种名称,像月相变化、位相变化、盈亏变化、圆缺变化等。太阳、地球和月亮三个天体之间相对位置的变化,使得我们从地球上看月亮时,月亮呈现出月相变化。月亮位于太阳之东90°为上弦,亮半球的圆边冲西;月亮与太阳相差180°时为满月,叫做望;月亮位于太阳之东270°时,为下弦,亮半球的圆边冲东;月亮与太阳经度相同时,叫做朔。

从朔到朔,或者说从望到望,叫做一个朔望月。一个朔望月的长度是29.53日,即29日12时44分03秒。也可以用月龄来表示月相的情况,朔的月龄是0,望的月龄是14.8。

观测和记录月相变化的全过程,是件既有趣又很有意义的事。这样的观测至少得安排一个月,遇到天气不那么好的情况,就得安排更长些的时间。从月朔到满月这段时期里,可以在太阳刚落下时进行观测,从满月到月朔这段时期里,观测工作可以安排在太阳升起之前进行。所谓观测,主要是把月亮的形状和在星空中的位置记录下来。如果能同时记下月亮面上明暗地区的状况,那就更好。

在做这项观测工作的同时,你的另外一个收获是会发现月亮在星空中的位置,每天平均往东移动约13°,这使它每天平均比上一天晚升起来约50分钟。

肉眼观测月面

在没有望远镜的情况下,我们当然只能凭自己的这个“天然”望远镜来观测月亮表面。不要以为这样就没有什么东西可看,在望远镜还没有发明之前,从前的天文学家就是这样观测月亮的,而且还画下了虽说粗略但还是相当不错的月面图。我们也可以这样做一做,初步认识一下月亮表面的大致情况。即使你有一个双筒望远镜,或者小型望远镜,也不妨先凭肉眼认真观察一下我们地球的这个天然卫星,随后用望远镜观测和用现存的月面图对照一下,一方面检查一下自己的观测质量,同时,这也会增加你许多知识。

肉眼观测月面之前,先准备一张白纸,在白纸上画个圆,作为月亮的轮廓,如果你怕观测到的月面目标,在你的纸上画不准它的位置,不妨在代表月亮的那个圆上面画两条互相垂直的直线,将圆面平均分为右上、右下、左上、左下四个部分。这样,月面目标的位置就能画得比较准确了。

同时需要准备的还有铅笔、橡皮、一个不要太亮的手电筒,或者在亮手电筒外面包一块红布,至于是否需要桌椅等,你可以根据自己的情况来考虑。

观测和描绘月面的工作最好是在满月前后的日子里进行,这样画下的月面图比较完整,当然,这并不是说在一个朔望月的其他日子里不能进行这项工作。画下的月面图应该及时拿去与正式的月面图对比一下,写上相应的名称,并看看自己的观测能力、绘画技巧和水平。

肉眼观测月面时,至少应该比较清楚地看到上图所标明的那些目标,即:

冷海(Mn)38哥白尼环形山

雨海(MI)41恩迪米昂环形山

澄海(Ms)47格里马第环形山

危海(Mc)54开普勒环形山

风暴洋(OP)55朗格林诺斯环形山

静海(MT)67柏拉图环形山

丰富海(MFe)69波西当尼斯环形山

酒海(MNe)80第谷环形山

云海(MNu)

湿海(MH)虹湾(sI)

月面图

肉眼观测月面有其特殊的魅力,但终究人眼的分辨力是有限的,只能看到月面的粗略情况。比较理想的是使用小型望远镜来观测月面,不仅能着到月面上的环形山、月海、山脉等,还可以看到许多难以确切形容的结构细节,简直可以说是百看不厌!

月面上同一个环形山、同一片地形,在太阳光直照或斜照的时候,看起来往往有很大韵不同。阳光斜照时,月面环形山等凸出部分,以及凹陷下去的部分,都会在月面上留下特别黑的影子,这样,高山、平原、海、峡谷等就能分辨得很清楚。

观测月面可以有多种方案,譬如:一种是全面巡视,普遍浏览;另一种是重点观测,只挑环形山、或月海、或山脉等进行重点观测;再一种可以从月龄很小的时候开始,逐晚观测月面明暗界限附近的一些目标。这里,我们基本上是按最后这种方案进行的。当然,某些环形山周围的辐射纹现象,只有在满月前后的几天内才能清楚地看到,那就只能安排在这几天去观测。

无论采用哪种观测方案,观测月亮时不要用口径太大的望远镜,对于口径稍大的望远镜来说,则放大的倍数不要太大,而以五六十倍、最大不超过100倍为好。用高倍率目镜观测月亮的话,因为视场很小,看到的只是月面较小的一部分,而且看到的这部分显得比较暗。

月面风光

月亮表面存在着各种地形,被称为:环形山、山脉、山谷、月海、湾、湖等。大部分月海都集中在月球正面的北半球,环形山则集中在月球的南半球、尤其是南极附近地区。下面我们依月龄由小到大的顺序,给大家介绍一些月面的主要风光。

月龄3.8

这样形状的月亮一般被称为娥眉月,这时,危海(MC)是特别引人注意的观测目标。这个孤零零存在的月海显得比较黑,它南北长约560千米,东西宽约500千米。危海内稍偏西的海底上有两座小环形山可仔细找一找,南面的叫皮卡德(86),北面的是皮尔斯(Pierce)。危海的北面是直径超过120千米的克劳默特环形山(36),环形壁上的一座山峰高达3000米。

月龄3.9

佩塔维斯环形山(65)是一个值得一看的环形山。它南北长约160千米。环形山壁中存在着许多山谷,环形山底部则矗立着高达1600米的山峰。观测这座环形山的最佳时间是在满月之后1天左右。

朗格林诺斯环形山(55)的直径约128千米。紧挨在它西北方向的是3座成三角形的小环形山口,可仔细搜寻一下。它南面的文德林环形(82)呈梨形,很容易辨认。克劳默特环形山(36)的北面是伯克哈特环形山(Burckhardt),再往北则是杰米纳斯环形山(83),后者的直径在80千米以上,其东部环形山壁高达5000多米。再往北是高斯环形山(85),它南北长约170多千米。

月龄5.5

略似菱形的丰富海(MFe)和在它西南方的酒海(MNe),是两个最明显的观测目标。酒海略呈五角形,紧挨在它南面的是弗拉卡斯托利斯环形山(44),其北部的环形壁已破碎。继续往南,可以看到3个挨得很近的环形山口,它们是法布里修斯(94)、梅蒂乌斯(93)和勒伊塔(92)。在南边缘上的莱布尼茨山脉(c)有可能看到一部分。

东北边缘上的恩迪米昂环形山(41)看起来呈椭圆形,它的东环形壁高达5000米。观测这个环形山的最佳时间是在朔之后的3日7小时,或者满月之后的2日9小时。恩迪米昂南面的赫尔克利斯(49)和阿特拉斯(29)两环形山看起来很明显,观测它们的最佳时间是在朔之后的五六天,或者在满月之后的三天半左右。赫尔克利斯只是个深坑,直径约74千米;阿特拉斯略大,直径约88千米,底部还有个中央山峰。

同类推荐
  • 解读自身的人体科学(科普知识大博览)

    解读自身的人体科学(科普知识大博览)

    人体科学是研究人体的功能,如何保护人体的功能,并进一步发展人体潜在功能,发挥人的潜力,提出用“人体功能态”理论来描述人体这一开放的复杂巨系统,研究系统的结构、功能和行为。认为气功、特异功能是一种功能态,把气功、特异功能、中医系统理论的研究置于先进的科学框架之内,对气功、特异功能的研究起了重大作用。
  • 奇异有趣的动物世界(新编科技大博览·B卷)

    奇异有趣的动物世界(新编科技大博览·B卷)

    由于全书内容涵量巨大,我们将其拆为A、B两卷。A卷包括:形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业,共十卷。B卷包括:玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知,共八卷。
  • 动植物百科

    动植物百科

    从地球诞生到6亿年前,这段时间在地球历史上被称为隐生宙,虽然延续的时间约有40亿年,但由于材料不足,未能划分出详细的历史发展阶段,一般只再分为太古代和元古代,而它们之间还无确定的界限,因此常统称为前古生代。
  • 天机

    天机

    从人类诞生起,我们就处于无穷无尽的谜题之中。抛弃一般的科学和历史常识,想不到竟然会找到如此可怕的蛛丝马迹。本书通过八大章节分别介绍了最新的考古发现、西方宗教演化史、近现代科学发展史、濒死研究、20世纪物理学和纯粹数学成就、古典哲学、以及中国、古印度和古埃及宗教玄学等内容。
  • 风雨雷电

    风雨雷电

    我们每天都要面对各种各样的天气,而风雨雷电是我们早已习惯的自然现象。为什么天空中时而狂风肆虐,时而暴雨倾盆时而又雷雨交加呢?这些奇妙的自然现象形成的原因是多种多样的,它们有着各自的特点以及不同的表现形式。一方面我们可以利用这些自然现象为我们的生产和生活提供帮助,另一方面它们所产生的自然灾害也时常威胁着我们的生产和生活。
热门推荐
  • 总裁带娃追妻

    总裁带娃追妻

    初见,她被他儿子撩。:“漂亮姐姐,除了上我爸的车。你就剩迟到了。”再见,她在超市被他壁咚到货架上,用醇厚低哑的声音:“我和我儿子都很喜欢你。所以·······”舒念是h市最有名的幼稚园的教师,第一次接手A2中班就是面对一群调皮捣蛋,却又打不得骂不得娇气小王子小公主。其中数厉宝宝最难搞,小小年纪就公然在班里泡妞,勾搭一众天真小萝莉。有事没事就派豪车接全班女生到自家别墅开泳装派对。还结交班里的大小班朋友,自诩老大。每天出入幼稚园的派场堪比走红毯。以上那些还不算最难搞的,最难搞的是。厉宝宝放学了不回家,还一本正经的拉着舒念的裙角:“爸爸说,妈咪记性不好。让我好好跟着你。以免他老婆走丢了。”
  • 重生之娱乐大主宰

    重生之娱乐大主宰

    这里没有流行音乐,没有诸如四大天王、好莱坞巨星这里没有爽到爆的小说,没有诸如三少、西红柿、凡语等超级大神这里没有小品,没有诸如本山,丹丹,冯巩这样的小品大师。这里没有游戏,没有....秦朗觉得,自己要是没有“娱乐上帝系统”,自己也会变得抑郁。叮咚!系统奖励:微电影秘籍一本擦,终于可以让倒霉的王大锤降生了!
  • 叠山集

    叠山集

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 边走边想

    边走边想

    《陈世旭散文选集》主要收录了陈世旭的60多篇作品,包括:“森林”、“河谷”、“三清山”、“李白墓碑”、“园博园”、“洞经音乐”、“ 常山高士”、“人生的资产与负债”、“像鱼那样生活”、“学会遗忘”、“文学天地”、“古怪一族”、“自律四戒”等。这些作品内容丰富,构思精巧,文笔精妙,从不同的角度反映了作者的思想感情,具有较高的可读性,非常值得欣赏。
  • 若只是喜欢,何必夸张成爱

    若只是喜欢,何必夸张成爱

    不是所有的流泪都是爱,有时候没有到爱的地步就只是喜欢而已。
  • 追逐灵魂的狗

    追逐灵魂的狗

    村子里发生的一切透着灵异与恐怖,这背后到底隐藏着什么?人生于世,是取决于自身的追求,还是宿命安排?与我一起去追逐灵魂……
  • 灵武天穹

    灵武天穹

    灵武大陆,妖蛮横行,异族祸乱天下!自古以来,人族武者驻巨城,城池之外,是强者和异族的世界。武道的黄金时代,天骄云涌,妖孽辈出,强者惊天,浩瀚九天之中,无尽热血传奇。宁昊,原本是大炎武府一普通学员,一朝魔性觉醒,杀伐天下,看少年宁昊,如何在武道盛世之中如骄阳横空,光盖一切皓月星辰。以魔之名,灵武九天!
  • 星河战皇

    星河战皇

    漂泊行星阿米尼西亚长大的渔村小孩炎皇拿修,真实身份是人类最强超凡骑士血狱长城之子,父辈的荣光并没有带来福利,取而代之的是敌人疯狂的追杀。内忧外患的艰苦修行环境,却无法阻挡新生代最强少年骑士团的崛起,一代星河战皇即将掀起一番腥风血雨……
  • 神子王爷:绝世宠后颜倾天下

    神子王爷:绝世宠后颜倾天下

    她,是21世纪当之无愧的无冕之王,步步精算,却败于爱情。一场架空穿越,她成了将军府的废柴嫡长女,天生没有灵根也就算了,丑颜也就忍了,可为什么她是人、神、魔三界的混血!等等,这么强悍的血液怎会是废柴!看她摸透罕见血脉,修炼灵力成强者!横穿人、神、魔三界!可不小心招惹上了传说中的“神子”“寒大大,你看小女子如此丑颜,就放了我吧。小女子是在配不上你啊!”“把你脸上的人皮面具扒下来,还有,你我早已结为夫妻,岂是说放就放?”某男慵懒地躺在贵妃椅上,笑着拆穿那卖萌耍宝的女子。
  • 那些被骗去传销的日子

    那些被骗去传销的日子

    可怜刚刚大学毕业的我,就被骗去了传销。本以为这种剧本根本发生不到我的身上,没想到,阴谋才刚刚开始。别抱怨生活悲惨,因为以后会更惨。唯一能让世界闭嘴的办法,就是实力。治愈系霸气女主带你征服世界。