天宮一號目標飛行器、長(cháng)征二F運載火箭組合體。新華社發(fā)
天宮一號能飛多遠?發(fā)射這么大的航天器會(huì )不會(huì )影響地球?普通人何時(shí)能在太空行走?即將在下周“一飛沖天”的天宮一號引發(fā)了人們對遙遠太空的熱情和無(wú)限猜想。昨天,北京航空航天大學(xué)博士、航天任務(wù)與控制高級工程師徐明、北京航空航天大學(xué)生物與醫學(xué)工程學(xué)院教授劉紅通過(guò)科學(xué)網(wǎng),就人們關(guān)心的太空問(wèn)題進(jìn)行了詳細解讀。
天宮飛得多快多遠?音速22倍
天宮一號騰空之后到底飛得有多快?徐明解釋說(shuō),航天器飛行速度大致7000多m/s,而音速是340m/s,也就是說(shuō),作為航天飛行器,天宮一號的速度大致是音速的22至23倍。
目前,嫦娥二號已經(jīng)進(jìn)入著(zhù)名的日地拉格朗日L2點(diǎn)環(huán)繞軌道,并從172萬(wàn)公里外深空傳回科學(xué)探測數據。而天宮又能飛多遠呢?徐明說(shuō),從月球飛到L2點(diǎn)所耗費的燃料小于1000m/s,但從距離地球400公里左右的地方,航天器擺脫地球引力大約需要燃料3000m/s以上,從燃料上說(shuō),天宮一號只能待在地球附近了。
對于天宮一號發(fā)射對天氣的具體要求, 徐明指出,發(fā)射天宮一號對天氣沒(méi)有區別于其他衛星的特殊要求,除非氣象條件非常惡劣,一般可以進(jìn)行發(fā)射。
生命保障系統如何?再生循環(huán)
劉紅介紹說(shuō), 神舟飛船為短期載人空間活動(dòng),采用的生命保障系統是攜帶式的,也就是說(shuō)航天員所需的氧氣、水和食物全部是從地面攜帶的,而空間站由于要進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的載人空間活動(dòng),因此采用的是再生式的生命保障系統,航天員所需的氧氣和水要在站內再生循環(huán)利用,減少地面補給。
劉紅進(jìn)一步解釋說(shuō),國際空間站氧氣和水主要是采用物理化學(xué)方法再生。對于長(cháng)期有人駐留的空間站,還需要在軌進(jìn)行蔬菜的培養,以舒緩乘員的心理,提供一部分抗氧化物質(zhì)、葉酸、維生素和微量元素等營(yíng)養物質(zhì)。
網(wǎng)友問(wèn)題緊追不舍,“大氣層以?xún)鹊纳鷳B(tài)空間是一個(gè)龐大復雜的循環(huán)系統,這樣的循環(huán)系統能夠在空間站實(shí)現嗎?”
劉紅解釋說(shuō),對于空間站來(lái)說(shuō),由于離地球較近,不需要再生所有食物,只需要在站再生氧氣、水和提供部分新鮮的葉菜,因此不需要如此復雜的系統。但是,從原則上來(lái)說(shuō),在空間站也是可以做的。需要說(shuō)明的是,這個(gè)人工生態(tài)系統比我們的生物圈要簡(jiǎn)單得多,只考慮滿(mǎn)足人的上述物質(zhì)需求。
外太空影響生育嗎?影響不大
人到太空后,生理機能會(huì )發(fā)生怎樣的改變,是不是會(huì )感到不舒服,心理問(wèn)題怎么解決?
劉紅解釋說(shuō),微重力環(huán)境對于人體肌肉、骨骼會(huì )產(chǎn)生影響。在地面上,肌肉的主要功能是保持身體直立姿勢和活動(dòng)身體。在微重力狀態(tài)下,肌肉對抗重力以保持身體直立的功能消失,由于沒(méi)有這項功能,這部分肌肉就會(huì )逐漸萎縮。同時(shí),骨骼也會(huì )發(fā)生變化,大量脫鈣。因此在空間站要進(jìn)行各種形式的訓練。徐明指出,根據航天心理學(xué),人長(cháng)期處于失重狀態(tài),會(huì )由生理反應產(chǎn)生心理變化。此外,長(cháng)期處于外太空會(huì )加劇寂寞感和恐懼感,因此駐空間站的人員心理健康非常重要。目前我們由專(zhuān)業(yè)從業(yè)人員進(jìn)行相關(guān)方面研究。
外太空環(huán)境對航天員的生理是否會(huì )造成影響?他們還能正常繁育后代嗎?
劉紅指出,飛船和空間站都有很好的輻射防護,因此對航天員的身體雖然有一定影響,但是影響不大,是可恢復的。
生活垃圾如何處理?裝罐扔掉
空間站將如何處理航天員的生活垃圾?是直接排放到太空中嗎?網(wǎng)友提問(wèn)。
劉紅回答,把垃圾放在罐子里,再把這些罐子放在返回地球的貨運飛船上,在返回途中,讓飛船釋放到太空中。當它通過(guò)地球大氣層時(shí),會(huì )自動(dòng)燃燒掉。
建太空垃圾回收站?難度太大
近日,一條美國報廢衛星撞地球的消息引發(fā)了地球人的恐慌。有網(wǎng)友就此暢想,“能否開(kāi)展廢棄空間航天器回收并在空間直接加工再利用研究?比如建立一個(gè)空間回收站,回收并加工這些太空垃圾!毙烀髡J為,想法是好的,但問(wèn)題是如何將廢棄航天器回收過(guò)來(lái)!暗厍虮砻嫒祟(lèi)二維活動(dòng)空間尚不能把垃圾回收完全,外太空三維空間難度更大!
是否影響地球自轉?難以測量
有網(wǎng)友擔心,發(fā)射這樣大的航天器會(huì )不會(huì )影響地球的運行軌道以及自轉速度。
徐明指出,從地球生態(tài)這一自治系統來(lái)說(shuō),有物質(zhì)運動(dòng)形式發(fā)生變化,余下物質(zhì)也應有所變化,即自轉速度會(huì )有所改變,但公轉運動(dòng)不會(huì )變化。但從影響程度來(lái)看,即使發(fā)射1萬(wàn)個(gè)國際空間站所造成的影響,也難以測量。
常人何時(shí)太空行走?不用100年
不少人關(guān)心什么時(shí)候普通人也能實(shí)現太空行走。劉紅頗為樂(lè )觀(guān)地說(shuō),“應該在不遠的將來(lái),我想不用100年,估計你們的孫子能趕上!倍烀鲃t回答,除非基礎物理研究取得突破性進(jìn)展,例如科幻電影的時(shí)空隧道等技術(shù),不然地球不足以支撐普通人太空行走所耗費的燃料。 天宮一號·模型
網(wǎng)店假稱(chēng)內部定制 兜售天宮模型
晨報96101熱線(xiàn)新聞 近日,隨著(zhù)“天宮一號將于9月27日至30日擇機發(fā)射”的消息公布于眾,“天宮一號”模型在網(wǎng)店現身并遭到部分網(wǎng)友的追捧。部分店家在銷(xiāo)售模型的時(shí)候號稱(chēng)為“航天內部定制”,但記者調查后發(fā)現,該批次模型實(shí)為溫州一家工藝品公司生產(chǎn)。
昨天,記者在部分購物網(wǎng)店里發(fā)現了“天宮一號”模型,其中一家北京的網(wǎng)店在商品介紹上,標明該模型比例為1:40和1:45兩種,翼展為44厘米左右,帶包裝重約4公斤,并特別強調“航天內部定制”。記者搜索發(fā)現多家店鋪現貨銷(xiāo)售,其中一家店鋪最近幾天已經(jīng)有7件銷(xiāo)售記錄。
記者聯(lián)系其中一家網(wǎng)店店主“wangwei8164”,其開(kāi)始表示是“航天3院、5院”的人下訂單生產(chǎn)的,但記者追問(wèn)其是否有航天部門(mén)的授權時(shí),該店主表示生產(chǎn)模型“談不上授權”,并承認模型為溫州一家工藝品公司制作。
新聞鏈接
“超光速”粒子挑戰愛(ài)因斯坦相對論
據新華社電 一些歐洲科學(xué)家在實(shí)驗中發(fā)現,中微子速度超過(guò)光速。如果實(shí)驗結果經(jīng)檢驗得以確認,阿爾伯特·愛(ài)因斯坦提出的經(jīng)典理論相對論將受到挑戰。
意大利格蘭薩索國家實(shí)驗室“奧佩拉”項目研究人員使用一套裝置,接收730公里外歐洲核子研究中心發(fā)射的中微子束,發(fā)現中微子比光子提前60納秒(1納秒等于十億分之一秒)到達,即每秒鐘多“跑”6公里。
中微子是一種基本粒子,不帶電,質(zhì)量極小,幾乎不與其他物質(zhì)作用,在自然界廣泛存在。太陽(yáng)內部核反應產(chǎn)生大量中微子,每秒鐘通過(guò)我們眼睛的中微子數以十億計。
相對論是現代物理學(xué)基礎理論之一,認為任何物質(zhì)在真空中的速度無(wú)法超過(guò)光速。這一最新發(fā)現可能推翻愛(ài)因斯坦的經(jīng)典理論。
未來(lái)十年我國探測暗物質(zhì)
新華社電 中國科學(xué)院院長(cháng)白春禮23日透露,中科院未來(lái)十年計劃發(fā)射五顆科學(xué)衛星,用于探測暗物質(zhì)、量子通訊等。
白春禮認為,在物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域,目前我們對暗物質(zhì)和暗能量知之甚少,如果能夠有理論上的新突破可能會(huì )改變人們的世界觀(guān),同時(shí)也可能使我們采用新的方式利用未知的東西,就會(huì )帶來(lái)科技革命。(韓娜 李潔 吳晶晶 )