雙耳失聰的齊奧爾科夫斯基是俄國一名中學教員,他對火箭理論的研究和發展做出了巨大的貢獻。巨大的火箭動力應當是液體火箭發動機,這一在航天技術上有突破性的觀點就是由他首先提出來的。他設計了用液體火箭發動機做動力的飛行器草圖,並設想用煤油和液氧做燃料來推進火箭飛行。
美國“火箭之父”戈達德設計了最早試驗成功的火箭。他於1920年進行了煤油和液氧發動機的試驗,1926年,第一枚發射成功的火箭射程達55米。齊奧爾科夫斯基的學生格魯申柯和讚傑爾,於1932年進行了一次火箭發動機試驗。在實驗中,他們使用煤油和硝酸等做推進劑,並於1933年發射了一枚探空火箭。
1942年10月,V-2火箭研製成功。V-2火箭的成功在現代火箭史上有劃時代的意義。現在,火箭、導彈的射程、推力、精度已遠遠超過了以往研製的火箭、導彈,但它們都源於V-2火箭,並處處留有V-2火箭的痕跡與特征。
V-2火箭是現代火箭的鼻祖。美、蘇在第二次世界大戰後,從德國弄來V-2火箭的資料、圖紙和技術人員,在V-2火箭基礎上,兩國科學家開始發展各自的運載火箭和航天器。在1957年8月26日,前蘇聯發射了兩級液體洲際彈道導彈SS-6;同年10月4日,又利用當時世界上最大的運載火箭,即SS-6改裝的運載火箭,發射了世界上第一顆人造地球衛星,這顆人造衛星被取名為“斯普特尼克”號。從而,開創了航天史的新紀元,為人類開辟了登大之路。
前蘇聯發射人造地球衛星成功的消息使美國朝野一時手足無措。其實,美國早在1946年就有人開始進行人造衛星可行性的研究,但美國總統直到1955年7月,才批準研製“先鋒”號計劃,並打算1957年7月1日發射衛星。於1957年12月6日第一次發射的“先鋒”號衛星,由於技術上的原因,並未成功。
前蘇聯兩次人造衛星發射的成功刺激了美國政府,於是,美國加緊運載火箭的研製,重新把被擱置的彈道導彈改製的運載火箭。在匆忙而又艱辛的研製工作結束後,美國在1958年2月1日,用“丘比特”運載火箭把“探險者”1號衛星送上太空。這次發射主要由著名火箭專家布勞恩指揮、領導。
法國是繼前蘇聯、美國之後,第三個獨立自主發射人造衛星的國家。法國於1965年11月26日,在哈爾圭爾發射場,用自製的“鑽石”A運載火箭,成功地發射了她的第一顆人造衛星,這顆人造衛星被命名為“試驗衛星”1號(A–1)。
日本是第四個進入太空的國家。日本於1970年2月11日,成功地發射了第一顆人造衛星,取名為“大隅”號。始於20世紀60年代中期的日本航天計劃幾經周折才獲成功。
中國於1970年4月24日,用自己研製的“長征”l號運載火箭,把“東方紅”1號衛星送上太空。因此,中國成為世界上第五個能獨立發射衛星的國家。中國在其西北部的酒泉衛星發射場發射了“東方紅”1號衛星。這顆衛星直徑約l米,近似球形,為多麵體,重173千克,其重量超過了美國、前蘇聯、法國、日本的第一顆人造衛星的總重量。
前蘇聯和美國發射人造地球衛星的成功,引發了許多國家對航天活動的熱衷和關注,他們一心想發射人造地球衛星,但其技術力量和財力薄弱,沒有力量獨立自主地研製運載火箭,隻能依靠前蘇聯和美國的力量,或者借助於前蘇聯和美國的運載火箭來發射自己的人造衛星。
隨著世界航空航天技術的發展,今天的衛星已形成一個種類繁多、用途廣泛的大家族了。
宇航員的衣、食、住
宇航員穿的衣服稱為“宇航服”。做宇航服用的衣料必須十分堅韌、結實。要耐高溫,不怕燃料,又要耐低溫。要符合這些條件,需要用一種叫做“芳綸”的特種合成纖維。用這種纖維做成的宇航服,連續屈撓彎折24小時,每平方厘米經受175千克的壓力,強力仍能保持原有性能的90%。將此航天服投入烈火中或放置於-100℃的低溫中,它仍然安全無恙。
在航行中,宇航員會受到宇宙射線的輻射,同時還會受到離子化氣體,如臭氧層氣體的侵蝕,因此,宇航服還需要經過防止輻射、防止透氣和防止腐蝕的塗層處理。這種處理使織物表現特別平滑而又有強烈的反射功能。
此外,宇航服必須能夠控製原有的服裝形狀,如果沒有這種構形的控製力,在失重的狀態下,宇航服就會產生上下、正倒不分的情況,就會發生在地麵上想像不到的各種奇怪變形,從而妨礙宇航員的操作活動。
宇航員的食品,都是在地麵上加工好了的。先期升空的宇航員都食用一種像“牙膏”一樣的袋裝食品。近幾年,宇航員食用方法有了改變,使用了刀叉進食。主菜包括一些美味食品,如水蝦、火雞、牛排、雞肉麵以及各種蔬菜。這些東西是脫水以後裝在塑料袋中的,食用時,用一枝專門的打水槍把水注入袋中,再把它放在一個輕便加熱器上加熱,然後便可食用。
宇航員是在睡袋中睡覺的。睡前宇航員必須將自己捆綁在小櫃上或飛行甲板的彈射座椅上,還必戴上特製的眼罩和耳塞,幫助入睡。萬一失眠,可以服用鎮靜劑。
宇航員的這些新奇的生活方式,都是為了適應太空裏的失重情況,是被逼出來的,而生活在地球上的人一般是無法體會到的。不過如果你有機會進入宇宙實驗艙,倒也可以體驗體驗。
夜空中最明亮的恒星是哪一顆
夜晚,在恒星世界中,看上去最亮的星星是天狼星,它位於大犬星座之中。春季,它在西南方的天空中熠熠發光。它的質量是太陽的2.3倍,半徑是太陽的1.8倍;它的光度是太陽的24倍。天狼星不但本身比較亮,而且離我們比較近,隻有8.65光年,因此,看起來它特別亮。
天狼星在曆史上是十分有名的。古代埃及人認為天狼星是一位掌管尼羅河泛濫的女神,每當這位女神與太陽同時在地平線上升起時,尼羅河就要泛濫了。他們把這一天作為新年的開始。
1718年,哈雷把自己測定的恒星的位置與托勒密的觀測作比較,發現天狼星等四顆恒星的位置有微小的變動,從而發現了恒星並不是紋絲不動。1834年,白塞爾研究天狼星的運動,10年以後推測出它有一顆看不見的伴星;1862年,美國天文學家克拉克發現了這顆伴星。這顆伴星就是人類第一次發現的奇異天體白矮星。
我國在哪兒發射衛星
我國從1970年4月24日到1995年12月28日,用自己研製的9種運載火箭分別從酒泉、西昌、太原發射中心起飛,共發射了46顆人造衛星,其中科學技術實驗衛星9顆,返回式遙感衛星16顆,通信廣播衛星8顆,氣象衛星2顆,測量大氣密度的氣球衛星2顆,國外衛星9顆。
9顆科學技術實驗衛星中,前8顆是從酒泉發射的,最後1顆是從西昌發射的。前8顆均為低軌道衛星,第9顆是長征三號甲火箭發射的地球同步轉移軌道衛星。
16顆返回式遙感衛星都是從酒泉發射的低軌道衛星。20世紀70年代的3顆衛星是長征二號火箭送上太空的,80年代的8顆和90年代的第12、14顆衛星是長征二號丙火箭送上太空的,90年代的13、16兩顆衛星是長征二號丁火箭送上太空的。這15顆衛星全部按計劃回收,可惜的是,1993年10月8日長二丙火箭發射的第15顆衛星未能返回地麵。
8顆通信廣播衛星中,前7顆是長征三號火箭從西昌發射的。除第1、7兩顆衛星未能進入地球同步轉移軌道外,其他5顆即試驗通信衛星,實用廣播通信衛星十號,應用通信衛星二號、三號、四號均進入赤道上空3.6萬公裏高的靜止軌道。遺憾的是,1994年11月30日長三甲火箭從西昌發射的第8顆通信衛星東方紅三號,未能進入地球同步轉移軌道。
兩顆氣象衛星和兩顆氣球衛星是長征四號火箭從太原發射的。它們都被送入傾角99度、高度900公裏的太陽同步軌道。9顆國外衛星分別為瑞典的科學試驗衛星,亞洲衛星公司的亞洲一號、二號通信衛星,亞太衛星公司的亞太一號通信衛星,巴基斯坦的科學試驗衛星,澳大利亞的澳賽特B1、B2、B3通信衛星,美國艾科斯達一號通信衛星。
瑞星是長二丙火箭發射第14顆返回式衛星時搭載升空的,亞洲一號和亞太一號是長三火箭從西昌發射的,巴星是長征二號捆綁式火箭從西昌發射澳星模擬星時搭載升空的,3顆澳星和亞洲三號以及美星都是長二捆火箭從西昌發射的。它們均被送入合同規定的預定軌道,表明我國運載火箭已經成為國際發射服務的一支生力軍。
宇宙最大的星係
該星係是由恒星、星際氣體和宇宙塵埃構成的。太陽係所屬的銀河係直徑約10萬光年,包括上千億個恒星。
過去天文學家認為,直徑達5000萬光年的超星係團是縱深達100億~200億光年的宇宙空間中最大的構造物。
1990年,美國天文學家發現了一個巨大星係團“壁壘”,長度至少為5億光年,有可能超過10億光年,寬度為2億光年、厚度為1500萬光年,呈拱形。由於它距離地球2億至3億光年之遙,人的肉眼無法對其觀測。這是人類宇宙中發現的最巨大在的構造物。
銀河係裏的星星
銀河是一個星係,它比普通的星係稍微大一些,直徑大約為十萬光年。銀河係中至少有2000億顆星。其中,大約400億顆星集中在中央的核球上,四周纏繞著四隻旋臂,由氣體和塵埃物質混雜的區域。核球的直徑為3000光年,呈橢球形,由年齡超過100億年的老年星球構成。銀河係的曆史已經有150億光年。
銀河係的外形像一個中間厚,邊緣薄的扁平盤狀體。圓盤部分稱為銀盤,銀盤的直徑為10萬光年,由年齡不滿100億年且重金屬含量較高的星球組成。銀河係的主要物質都密集在這個盤狀結構裏。銀盤是銀河係的主體,其直徑約8萬光年,中央厚約1萬光年,邊緣厚約3000~6000光年。
銀盤外是由稀疏的恒星和星際物質組成一個球狀體,包圍著銀盤,這個球狀體稱為銀暈,銀暈的直徑約10萬光年。銀暈的外側沒有任何能用可見光看到的天體,因此被稱為暗暈。
銀河係的總質量相當於1400億個太陽的質量,其中恒星的質量約占總質量的90%,星際物質約占10%。太陽係位於銀河係的一隻旋臂上,距離銀河係的中心大約26,000光年。
太陽係
太陽係是由太陽、行星及其衛星、小行星、彗星、流星和行星際物質構成的天體係統,太陽是太陽係的中心。在龐大的太陽係家族中,太陽的質量占太陽係總質量的99.8%,九大行星以及數以萬計的小行星所占比例微忽其微。它們沿著自己的軌道萬古不息地繞太陽運轉著,同時,太陽又慷慨無私地奉獻出自己的光和熱,溫暖著太陽係中的每一個成員,促使他們不停地發展和演變。
在這個家族中,離太陽最近的行星是水星,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。它們當中,肉眼能看到的隻有五顆,對這五顆星,各國命名不同,我國古代有五行學說,因此便用金、木、水、火、土這五行來分別把它們命名為金星、木星、水星、火星和土星,這並不是因為水星上有水,木星上有樹木才這樣稱呼的。
而歐洲則是用羅馬神話人物的名字來稱呼它們。近代發現的三顆遠日行星,西方按照以神話人物名字命名的傳統,以天空之神、海洋之神和冥土之神的名稱來稱呼它們,在中文裏便相應譯為天王星、海王星和冥王星。
九大行星與太陽按體積由大到小排序為太陽、木星、土星、天王星、海王星、地球、金星、火星、水星、冥王星。它們按質量、大小、化學組成以及和太陽之間的距離等標準,大致可以分為三類:類地行星(水星、金星、地球、火星);巨行星(木星、土星);遠日行星(天王星、海王星、冥王星)。它們在公轉時有共麵性、同向性、近圓性的特征。
在火星與木星之間存在著數十萬顆大小不等,形狀各異的小行星,天文學把這個區域稱為小行星帶。除此以外,太陽係還包括許許多多的彗星和無以計數的天外來客——流星。
最遙遠的行星
在九大行星中,離太陽的平均距離最遠,質量最小的行星,要算冥王星了。它在遠離太陽59億公裏的太空中跚跚前行。在西方,人們用羅馬神話中住在陰森森地獄裏的冥王普魯托來稱呼它,中文則譯為冥王星。
冥王星的質量值為0.0024倍地球質量,體積為地球體積的0.009倍,赤道直徑約為2400公裏,平均密度為1.5克/立方厘米,是太陽係中最小的一顆行星,還沒有月球大。
冥王星距離太陽太遠,接受太陽輻射極少,所以表麵溫度很低,估計表麵平均溫度低於零下200攝氏度。如此的低溫使大部分物質已凝結為固態或液態,隻有氫、氦、氖還可能是氣態。因此,冥王星如果有大氣的話,也是極稀薄的,透明的。
冥王星的公轉周期為248年。它繞太陽公轉的軌道非常奇特,是一個扁長的橢圓形,偏心率達到0.25。冥王星離太陽最近時隻有43億公裏,比海王星離太陽還近;離太陽最遠時可達72億公裏。
另外,八大行星繞太陽旋轉的軌道基本都在黃道麵內,而冥王星的軌道則與黃道麵有17度左右的交角,因而冥王星有時在八大行星的上麵運行,有時又跑到了它們的下麵。冥王星的自轉周期比較長,約為6天零9個小時。根據冥王星衛星的資料,估算出冥王星的自轉軸與公轉軸交角大於60度,因而是側向自轉,與天王星相似。
目前發現冥王星隻有一顆衛星,被命名為“查龍”。查龍的公轉周期與冥王星的自轉周期一樣,都是6.39天,這樣的衛星也叫做同步衛星,這是太陽係內唯一的一顆天然的同步衛星,因此在冥王星上看到它的衛星是一個靜止不動的大“月亮”。查龍的直徑為850公裏,是冥王星的三分之一。對於個頭不算大的冥王星來說,這顆衛星確實有點大得出奇了。
流星雨
流星雨是一種成群的流星,看起來像是從夜空中的一點迸發出來,並墜落下來的特殊天象。這一點或一小塊天區叫做流星雨的輻射點。為區別來自不同方向的流星雨,通常以流星雨輻射點所在天區的星座給流星雨命名。例如每年11月17日前後出現的流星雨輻射點在獅子座中,就被命名為獅子座流星雨。其他流流星雨還有寶瓶座流星雨、獵戶座流星雨、英仙座流星雨。