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走向太空

作者:雅风斋字数:74824状态:连载

第 九 章 宇宙与太空趣闻

宇宙和外太空虽然遥远,但也并非看不见、摸不着,只要你用心去体会,总能发现身边就存在着许多有趣的事情。
 
神秘的天外来客——陨石
 陨石是什么
陨石是极为珍贵的天体资料,它能够告诉我们外太空的物质构成和演变状况。毫不夸张的说,一块陨石,就是一个小行星的发展史。陨石是人类直接认识太阳系各星体的珍贵稀有的实物标本。
陨石是地球以外的宇宙流星脱离原有运行轨道后变成碎片散落到地球的石体。在火星和木星的轨道之间有一条小行星带,被认为是陨石的故乡。这些小行星相互碰撞,被撞出轨道,奔向地球,在进入地球大气层的过程中产生高温、高压和内部不平衡,从而发生爆炸,未燃尽的流星落到地球上,就形成了陨石。
 陨石的分类
根据化学成分的不同,陨石通常可以分为三大类:石陨石、铁陨石和石铁陨石。石陨石是最常见的陨石,主要的成分是岩石。铁陨石也称“陨铁”,主要成分是铁和镍。石铁陨石,或称为“陨铁石”,是介于石陨石和铁陨石之间的一种陨石,大体上由铁、镍等金属和硅酸盐组成,这类陨石非常少见。
 引人入胜的陨石坑
陨石坑就是陨石高速撞击地表或其他天体表面所形成的坑穴。地球上已经被确认的大陨石坑中,以美国的亚利桑那州的梅蒂尔坑最为著名,其直径达到1240米,深170多米。坑的周围比附近地面高出约40米。据考证,该陨石坑是2万年前由一个直径约60米,重达10万吨的陨石体以约每秒20千米的速度撞击地面形成的。
太阳光与地球的生命
地球是太阳系中唯一具有生命的行星。之所以能够得到这样的结果,其根本原因在于太阳光的适度照射、水的存在和地球上的大气,正是这些条件,是地球上的生命存在成为可能。其中,太阳光的照射功不可没。
 植物的光合作用
光合作用是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10~20%左右。
光合作用的作用原理是,植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说,在阳光充足的白天,它们将利用阳光的能量来进行光合作用,以获得生长发育必需的养分。
这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下,把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉,同时释放氧气。
对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。
研究光合作用,对农业生产、环保等领域起着基础性的指导作用。知道光反应、暗反应的影响因素,可以趋利避害,如建造温室、加快空气流通使农作物增产等。
 地球上的氧气离不开植物的光合作用
从生物与环境的互相关系的角度来分析,环境影响着生物,生物在适应环境时也影响着环境。
地球上动物、植物的生存离不开氧气,一切物质的燃烧,动植物的腐烂,铁的生锈等也离不开氧气。那么,长此以往,地球上的氧气会不会用完呢?
19世纪时,英国物理学家汤姆逊·克尔文曾十分忧虑地说:“随着工业的发达与人口的增多,500年以后,地球上的所有的氧气将被用光,人类将趋于灭亡!”事实证明,这种担忧完全是多余的,地球上的氧气不会用完。
瑞士的科学家谢尼伯曾经做过这样一个实验:他采集了许多植物的绿叶,浸在水里,放在阳光底下。叶子很快就不断地发出一个个小气泡,谢尼伯用一只试管收集了这些气体。这些气体是什么呢?当谢尼伯把一片点着了的木条扔进试管时,木条猛烈地燃烧,射出耀眼的光芒。这说明试管内是氧气,因为,只有氧气才能帮助燃烧。接着,谢尼伯又往水里通入二氧化碳。他发现,通进去的二氧化碳越多,绿叶排出的氧气也越多。谢伯尼得出了这样的结论:“在阳光的作用下植物靠着二氧化碳营养而排出氧气。”
原来,在阳光下,绿色植物会吸收空气中的二氧化碳,使二氧化碳与从根部吸入的水分发生化学作用,化合成他们需要的营养物,同时放出氧气,这叫做“光合作用”。植物通过光合作用放出氧气的总量比它呼吸时的需要氧量要多20倍左右。这样氧气在空气中就不会减少,而且经常保持21%的含量。同时二氧化碳也经常保持在0.03%的含量。
地球上的植物对于维持地球的大气环境具有绝对的意义,原因就在于它们通过光合作用,将二氧化碳吸收进去,转而释放出氧气,这样一来,既吸收了动物和人类工业排放出的二氧化碳,又释放出供人类和动物呼吸的氧气,这也就解释了为什么人们在森林里会感到呼吸特别畅快的原因。
因此,保护好现有的森林,尤其是热带雨林和温带森林,大力提倡种植绿色植物,就显得异常重要。
 太阳光与植物生长
光合作用对人类的意义不仅体现在调节地球大气方面,它在农业生产方面也具有十分重要的意义。我们都知道,大多数农作物都喜光,种在阳面长势好,而种植在阴面背光处的农作物则长势差一些。
植物生长器官受单方向光照射而引起生长弯曲的现象称为向光性。对高等植物而言,向光性主要指植物地上部分茎叶的正向光性。以前认为根没有向光性反应,然而近年来以拟南芥为研究材料,发现根有负向光性。
植物的向光性以嫩茎尖、胚芽鞘和暗处生长的幼苗最为敏感。生长旺盛的向日葵、棉花等植物的茎端还能随太阳而转动。燕麦、小麦、玉米等禾本科植物的黄化苗以及豌豆、向日葵的上下胚轴,都常用作向光性的研究材料。向光性是植物的一种生态反应,如茎叶的向光性,能使叶子尽量处于吸收光能的最适位置进行光合作用。
植物喜光中的极端例子就要属向日葵的种植了。
向日葵在生长阶段,其叶子和花盘会随着一天中太阳的移动而顺势转动,使得其始终正对着阳光,借以更好的吸收太阳的光照。
据农业学家论述,向日葵从发芽到花盘盛开之前这一段时间,特别喜欢阳光,其叶子和花盘在白天追随太阳从东转向西,不过并非即时的跟随,植物学家测量过,其花盘的指向落后太阳大约12度,即48分钟。太阳下山后,向日葵的花盘又慢慢往回摆,在大约凌晨3点时,又朝向东方等待太阳升起。
在阳光的照射下,生长素在向日葵背光一面含量升高,刺激背光面细胞拉长,从而慢慢地向太阳转动。在太阳落山后,生长素重新分布,又使向日葵慢慢地转回起始位置,也就是东方。
但是,花盘一旦盛开后,就不再向日转动,而是固定朝向东方了。为什么最后要面向东方而不是其他方向或朝上呢?这可能是自然选择的结果,对向日葵的繁衍有益处。向日葵的花粉怕高温,如果温度高于30℃,就会被灼伤,因此固定朝向东方,可以避免正午阳光的直射,减少辐射量。但是,花盘一大早就受阳光照射,却有助于烘干在夜晚时凝聚的露水,减少受霉菌侵袭的可能性,而且在寒冷的早晨,在阳光的照射下使向日葵的花盘成了温暖的小窝,能吸引昆虫在那里停留帮助传粉。
 太阳光与动物成长
太阳的光照对动物的生长也具有决定性的意义。除了通过光合作用,为动物提供适于呼吸的氧气外,光还无时不刻影响着动物的生物钟。
例如,老鼠喜欢生活在阴暗处,见光它们会受惊,其他如苍蝇,蚂蟥、疟蚊等也是如此。这些动物都属于避光性动物,它们追求阴暗的环境。更加极端的例子是,一场大雨使蚯蚓爬到土壤表面,但只要在短时间暴露在太阳光下就会死亡,这种现象称为光死亡。这些动物适应弱光的生活方式,称为夜行性动物。
而大多数动物则只有在光线充裕的情况下才能捕食,我们人类也只有在光下才能有效的工作和生活。这些动物适应较强的光照条件,称为昼行性动物。喜欢光的动物都有趋光性。
动物有许多其他活动也都和光线有关。
例如,鸟类醒来和鸣叫与光照强度有直接的关系,因此在不同季节便有鸣叫时间的不同变化;而幼小的鳗鱼在白天溯流而上,但在夜间就停止回游并且隐藏起来;蝗虫迁飞时如果遇到太阳被云遮住,立即停止飞行;金龟子在日落后五六分钟出现。这些都说明光照对动物行为的作用。
所以,各种动物的活动行为都与一定强度光的照明有关。
动物的季节性活动,虽然有很多种原因,但光是最主要的因素。在一年之中随着季节的变化,光对动物的形态、生理、生态都会发生作用。
例如,鸟类、哺乳类(海豹、鲸、鹿等)、爬行类(如海龟)、鱼类都有季节性迁移的习性,其中候鸟的迁移最引人注意,它们定期、定向,保持严格的季节周期,都与日光照射时间的长短有关。它们的生殖腺受长时间日照后就朝向北方飞行,而在秋季短时间日照下,生殖腺萎缩就向南方飞行。
鸟类更换羽毛、动物脱毛都与日光照射时间的长短有关。根据试验,将生活在雪地中的雪兔一整年都放在由人工控制短时间日光照射下,尽管温度保持夏季的2l℃,结果毛色仍保持冬季的白色,而不呈现夏季的棕黄色。
动物是经由身体的表面接受光的热能的,许多变温动物(蛇、鳄鱼等)在活动之前必须先晒太阳取暖,然后才开始活动。鸟类和哺乳类动物也常进行日光浴利用阳光取暖,以维持热能代谢的平衡,另外还能促进体内维生素D的合成。动物的身体表面都有一定的颜色和结构,就是为了有利于从日光照射中吸取热能,例如高山地区昆虫大多是黑色,因此可以吸收较多的太阳能,同时还可防止紫外线的伤害。
青蛙和鲑鱼的卵在有光的情况下,才能正常发育,并且比无光的环境下发育得更快。相反,生活在阴暗环境下的昆虫,在有光的环境下发育迟缓。这些都表示光对于动物的生长有减缓或促进的作用。
变色龙的体色变化不同,其颜色变化决定于环境因素,例如光线、温度以及情绪。人们一般认为,变色龙变色是为了与周围环境颜色一致,其实这是误解。实际也是对光的一种应激反应。
根据动物对光照强度的耐性范围,分成狭光性动物和广光性动物。
昼行性动物多为广光性,如大多数鸟类、灵长类哺乳动物、有蹄类、松鼠、蝶类等;
夜行性动物多为狭光性,如夜猴、蝙蝠、家鼠、夜鹰、壁虎、蛾类等。
人类根据动物对光的反应,可以做出调整,以促进农业发展。
例如,可以人工控制鸟类产卵,夜间补光提高母鸡产蛋量,鸟类每年按日迁移;
对于长日照兽类,即春天日照增长开始生殖的动物,如野兔、雪貂、刺猬等,可以增加人工光,以利生殖繁育;
对于短日照兽类,即秋天日照缩短进入生殖的动物,如绵羊、山羊、鹿等,可以人工减少光照,以利生殖繁育。
 太阳光与人类
自从人类产生以来,就与太阳光结下了不解之缘。早晨,红日从东方升起,带来了光明,给大地带来了温暖,也养育了我们人类;夜晚,华灯初上,万家灯火,光又让人们在黑暗中不至于迷失,幸福的生活。
有了光,人类才可以看到东西,不仅可以看见眼前的东西,还可以看到很远或很小的东西;利用光,人们可以看见距我们亿万光年的天体;依靠光,人们可以观察各种细菌、微生物,乃至原子分子的结构。
太阳光所发出的光合作用,为人类制造出了粮食、蔬菜、水果和氧气,这些都是人类赖以生存的必需品;紫外线、X光、伽玛射线可以用来消毒杀菌,或者可以用来诊断治疗疾病以及工业探测;红外线也为人类的生活增添色彩。
一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高,辐射的红外线就越多。物体辐射红外线的同时,也在吸收红外线。红外线的主要特性——热作用强。红外线的应用非常广泛,可用来加热物品。取暖、摇控、探测、夜视,还可用于红外线遥感、红外线论断疾病。
光还可以用来通讯或者制造自动控制仪器。光谱分析可以鉴定物质中的各种微量成分。
在生活中,人类广泛地应用着眼镜、照相机、电影放映机、电灯、电视机、经纬仪、测高仪、望远镜、显微镜等各种各样的光学仪器。在工业生产和国防建设中,光学仪器,光学的原理和方法都被广泛的应用着。
光与人类的生产活动具有十分紧密的联系。地球上天色的变化,往往是天气变化的标志之一。“人黄有病,天黄有雨”,就是我国劳动人民运用大气浊度的演变来预测天气的经验总结。
当天气变坏以前,空气中水汽必然增多,云层里水滴增大,这样太阳光射过来时,只散射出黄色的光来,使天空变成黄色。所以天黄常作为阴雨的预兆。在冬季湿度低的时候,天黄也是下雪的预兆。
臭氧层的破坏
最近几十年来,关于臭氧层遭到破坏的新闻经常见诸报端,引起广泛关注。臭氧层究竟是什么东西?它对我们真的很重要吗?它的破坏究竟意味着什么呢?
 什么是臭氧层
臭氧层,是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分,其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气,把它分为两个原子,然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。
臭氧分子不稳定,紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子,形成一个继续的过程臭氧氧气循环,如此产生臭氧层。
自然界中的臭氧层大多分布在离地20~50千米的高空。
 地球大气的“保护伞”
大自然的每项“设计”都是那么精妙,地球上能够适合生物的生存,也多亏了大自然的妙手。
臭氧层最大的功劳在于,它能够吸收99%以上的太阳紫外线,是生命免受过量照射之苦,是人类和其他生物的“保护伞”。
 臭氧层的“空洞”
但是,近几年,参加南极考察的科学家们发现,在南极上空的臭氧层中出现了一个“大洞”。据“风云3号”极轨气象卫星探测,这个大洞位于南极极点附近,呈椭圆形,它的面积相当于美国的总面积,深度超过珠穆朗玛峰的高度。无独有偶,最近科学家们又在北极上空发现了一个19~24千米宽的小“臭氧洞”,并且全球的臭氧层都有变薄的趋势。
是谁破坏了地球的“保护伞”这个大自然的杰作?
多数科学家认为,“臭氧洞”是由于现代工业的发展,特别是制冷设备的不断增多,使用了大量的氟利昂制冷剂,向大气中排放了大量的化学物质氯氟烃。氯氟烃在我们的“保护伞”上打出了漏洞。
由于臭氧层受到破坏,到达地面的紫外线增多了,严重危及地球上的生物。为此,1989年3月,世界上123个国家的有关人士云集伦敦,召开了“保护大气臭氧层”专题会议,呼吁全世界人民立即行动起来,停止生产氟利昂等制冷剂,保护臭氧层,拯救人类的未来。
 航天飞机对臭氧层的破坏
在对臭氧层的破坏方面,有一个因素是人们始料未及的,那就是频繁使用的航天飞机对臭氧层的破坏。据科学家们研究发现,氯气和氯化物,氧化氮、氧化铝等,都是破坏臭氧层的杀手。固体火箭助推器燃烧时的排放物中就含有上述物质。
据科学家们统计,航天飞机在起飞后的2分钟内,就向大气排放出187吨氯气和氯化物,7吨氧化氮和180吨氧化铝,这些物质足以破坏800吨臭氧。由此可见,航天飞机对臭氧层的破坏是相当严重的。
 
保护地球的大气层
 地球的温度调节器
地球与其他行星的不同之处,其中之一就是地球拥有一层非常稳定、可靠的外衣——大气层,它既是地球母亲美丽的外衣,又是地球的保护屏障,这其中有什么科学道理呢?
生命的存在首先要有适宜的温度,过冷、过热都不利于生命的发育,而地球上的大气层恰好是一个很好的温度调节器。
白天,太阳照耀着我们,大气层是地球的“遮阳伞”,当艳阳高照时,大气能够反射或吸收一部分热量,是地球表面在白天保持适宜的温度,不至于过热。到了晚上,大气层又像一张厚棉被,把地面散失的热量保持住,使地面不至于降低温度太快。
这样,就可以使地球的温度保持相对的稳定,昼夜温差始终在生命可以忍受的范围内。而像我们的小朋友月球,由于没有大气的保护,昼夜温差极大,夜间温度为-183℃,而白天达到了127℃,相差达到了300℃左右,根本不可能有生命存在的基础。
 地球的防弹衣
大气层还是地球的“防弹衣”,我们知道,每年都有无数的陨石袭击地球,然而,绝大多数的陨星在没有撞击到地面时,就与大气层的空气摩擦燃烧掉了,变成了耀眼的流星。即使偶尔有较大的陨星没有燃烧完而落在地球上,也因为体积大大减小而没有什么威力。
而其他的星球则没有那么幸运了,因为没有大气层的保护,面对陨星的撞击毫无抵抗力,于是就被撞得千创百孔了。因此,大气层是地球完美的“防弹衣”。
此外,太阳风、宇宙射线都也会袭击地球,但是地球的大气层也起到了很好的屏蔽作用。
为什么南极地区的陨石特别多
 地球的“陨石仓库”
作为唯一可以向人们揭示宇宙物质结构和太阳系早期形成奥秘的珍贵样品,陨石一直受到人们的青睐。科学家们形象的称呼它们为“宇宙的使者”。而与其他大陆的陨石相比,科学家们对南极的陨石情有独钟,这又是为什么呢?
原来,几乎所有的“陨石之最”都被南极的陨石独占去了。诸如地球年龄最长、保持原状最好、类型最多、储存量最大等,都在南极被找到。早在1912年,澳大利亚南极探险队就在南极发现了第一颗陨石。接着,一些科学家纷纷去南极探险,到了1968年,科学家们先后找到了6颗南极陨石。
1969年,人们在南极地区发现了代表4种类型的9颗陨石。这一发现立即轰动了整个科学界。随后,全球开始出现一股南极热。
在日本南极科考站附近,日本科学家竟然惊喜地找到4000余颗陨石,美国科学家们也不甘落后,在麦克默多南极考察站找到陨石800多颗。据统计,超过1万多颗南极陨石被科学家们发现,大大超过了过去200年间在地球其他地区发现的陨石总数。使南极大陆这个不毛之地,一跃成为名副其实的“陨石仓库”,受到科学家们的青睐。
 原因何在
根据历史统计规律,每1000万平方千米的地球表面上,平局每年只有5次陨石降落。南极大陆尽管地域辽阔,一年也不过7次。那么,南极的陨石为什么要远远超过地球其他地区呢?到底是什么力量在左右这一切呢?
有人认为:南极如此丰富的陨石是由于陨石雨造成的。针对这一说法,科学家们提出异议,各种各样的陨石在南极的分布很不均匀,起物质组成及年代也有很大差别。显然,它们是在不同的时期降落的,绝非一两次陨石雨造成的。
根据南极陨石较小的特点,有科学家指出,这一现象要归功于南极地球强劲的下降气流。下降风不但吹散了冰面上的雪,而且也把小粒陨石搬运到冰面与雪区交界的坡地,从而使科考人员能够一目了然。而在地球其他地区,这么小的陨石非常容易和其他石块混淆,很难被人们发现。
除此之外,科学家们认为,陨石降落地表后,在大自然中历经风吹雨打,有些在未被人们发现就已经损坏。而在冰雪覆盖的南极大陆,既无流水侵蚀,气温又极低,这一天然“冰库”自然可以使陨石在这里“安居乐业”。
作为证据,科学家们通过放射性同位素测定发现:南极陨石的年龄大多为50到70万年,寿命最长的达到150万年,这正说明南极陨石是在过去漫长的岁月中逐渐积累起来的,才会如此众多。
据科学家们估计,在南极地区,重量大于3千克的陨石共有76万颗。遗憾的是,其中绝大多数已经随着流动的冰川进入南大洋而石沉大海了。但是,仍有相当数量的陨石等待着人们去发掘。
恼人的太空垃圾
 不可忽视的太空垃圾
在地球上,日益严重的垃圾污染让人类不胜烦恼。然而,在人类对此还没有找到合理的解决方案的时候,几十年前还干净的太空也受到了太空垃圾的污染。可以说,如果不早一点解决这个问题,用不了多久,太空垃圾的问题就比地球垃圾还严重。
太空垃圾是围绕地球轨道的无用人造物体。太空垃圾小到由人造卫星碎片、漆片、粉尘,大到整个火箭发动机构成。自2009年1月以来已有大量的太空垃圾在太空轨道中。由于高速的轨道碎片可对运转的卫星造成极大损害,太空垃圾成为日益受到关注问题。
太空垃圾也有其专业名词,按照火箭科学家专业的说法叫做“轨道碎片”,不过一般人都将其称为“太空垃圾”。别小看了这些零零碎碎的太空垃圾,据统计,直径大于1厘米的空间碎片数量竟然超过11万个,而大于1毫米的空间碎片超过30万个。惊讶有这么多的垃圾吗?其实,归根结底都是我们人类自己制造的。
太空垃圾是在人类探索宇宙的过程中,被有意无意地遗弃在宇宙空间的各种残骸和废物。如:报废的卫星,轨道器,火箭残骸等等,漂浮在太空形成太空垃圾。太空垃圾完全是人为造成的,如何控制和消除这些垃圾是一个必须解决的问题。否则它们对各国的气象卫星、通讯卫星可能造成很大的威胁和破坏!
 太空垃圾的形成
太空垃圾的名目繁多:大的有已经“寿终正寝”,但仍在空间轨道兜圈子的卫星、空间站等航天器,被遗弃的运载火箭推进器残骸;中等有意外爆炸形成的碎片。太空垃圾的来源包括:报废的航天器及火箭残骸、爆炸产生的碎片、一些零件、宇航员的生活垃圾以及人类太空活动掉落的空间微粒等。美国在1958年发射一颗命名为先锋的卫星,成了最长尚存件的太空垃圾之一。
除了进行航天任务时扔到太空的垃圾越来越多以外,已在太空的垃圾件数也会自行增多,即当脱离主体的火箭中还含有的剩余燃料在太空爆炸时,便会生成无数个碎块,形成更多的太空垃圾。调查表明,自开辟太空时代50年以来,太空垃圾大约已有2.5万块。由于其中许多物体在进入大气层时烧掉了,所以现在能够看到的大约有9000块。
而且,一个太空飞行器若在600千米的高空飞行,它将围绕地球转25~30年,如果它位于1000千米的高度,则可飞行到4001年,如果再高,它则几乎会成为永恒的物体。到2009年1月为止,太空中这种“长寿”垃圾越来越多,清除将是极其艰难的。
 太空垃圾的不可消亡性
太空垃圾还有一个特性与地球上的垃圾不同。在地球上。垃圾可以通过分解和焚烧等方式消除一部分,而太空垃圾一经产生,就在没有大气的太空中永远的存在下去了。从理论上来说,太空垃圾和太空中的诸多小行星是一样的,它们在太空中自由存在,可能长达百万年。可以说,太空垃圾一经产生,就很难消除了。
虽然,某些太空垃圾由于轨道很低,会在地球引力下进入大气层,在大气阻力的影响下会逐渐陨落,但是如果它的轨道很高,在1000千米以上,大气阻力很小,那它能在轨道上存留数万年甚至数百万年。而且,目前大多数太空垃圾都处于比较高的高度上。
到2009年1月为止,太空垃圾空间碎片总数已经超过4000万个,总质量已达数百万千克。
 太空垃圾的破坏
漂浮在太空的垃圾除了会与人类的航天器碰撞外,有些太空垃圾面积较大,又很光亮,它们在太空中会反射光线,直接对天文观测和空间实验产生很大的干扰。更有甚者,有些太空垃圾原本就是某些航天器的核动力装置,如果它们坠入地球大气层,会对地面造成核辐射污染,危及人类。
其实,太空垃圾中含有非常宝贵的物质,如贵重的金属等,如果能够回收利用,将是一笔巨大的财富。对于暂时失去控制的航天器,我们可以派遣宇航员乘坐航天飞机去修理,使之能够继续工作。这样就会大大减少太空垃圾对航天活动的影响。
 
地球以外是否有生物
 美丽的想象
20世纪80年代中期,英国宇宙动物学家约翰·麦克洛克林博士,根据科学家对宇宙探索的新成果,以及他本人丰富的动物学知识,提出在其他太阳系可能存在着一些奇异的动物,并且预测出这些动物的形态。
也许,随着科学的发展,人类与这些动物相遇的日子不会太远。
也许,这并非臆造和杜撰,而是合理的预测,因为宇宙间存在着产生生命的元素,和生物所需的流动液态水。那么地球外的动物究竟是什么样子呢?请见麦克洛克林博士的描述——在其他太阳系的一些行星上,大风刮个不停,一片汪洋大海,人们称为“水行星”。那里生活着一种水栖动物——圆帆鱼。
圆帆鱼既像鱼又似鲸,体长可达800米,比地球最大的已知动物蓝鲸大得多。它的背后长着一个巨大的皮囊状的“帆”,尾巴如舵,后面还有两只和鱼臀鳍一样、在划行时起支撑作用的托架。
圆帆鱼的整个身体,像一艘航行在海洋里的帆船。它的帆上有感觉器,能辨别方向,调整位置。圆帆鱼的生殖器官和消化器官都集中在尾巴上,这与地球上的鱼类是截然不同的。这种鱼的皮肤能从淡紫色变为闪光的金黄色。
在地球外的类地行星上,还生活着一种大型食肉动物,这种动物可称为标枪龙。它只有两条腿,前肢已经退化消失,只会走,不会飞。
标枪龙有一条粗大的尾巴,在行走时标枪龙就是用这粗大尾巴来保持身体平衡的。
标枪龙的体驱庞大而臃肿,性情残忍,常以小个子的“兄弟”、“姐妹”为食。它的身体笨重,行动迟缓,头部呈炮塔形,不仅有眼睛、耳朵和脑子,还有能自动进退的捕捉器。捕捉器中有一支标枪,长度约为19.5米,相当于它自身的体高。当标枪龙发现猎物的时候,依靠肌肉的收缩射出标枪,刺人猎物,使之中毒而晕倒,然后它一面收回标枪,一面张开大嘴吞进猎物。
麦克洛克林认为,在类地行星附近的“火星”上,已出现一种奇特的食肉兽——钳齿四眼虎。它的脸部有四只眼睛,成对地长在颌的上下,使之有双倍的视力,只不过眼睛上没有眼睑,像蛇眼一样。这种钳齿四眼虎在遇到猎物时,它的下颌便下垂,将钳齿伸出,像钳子似的把猎物抓住。
四眼虎在奔跑时,能用足钩住地面。它的足底还有许多乳头,能感知由于动物运动而引起的地面震动——这是生活在大气稀薄环境中的动物特有的听觉。
像地球上的老虎一样,钳齿四眼虎身上有许多条纹,这些条纹与周围的紫色植物色调相同。钳齿四眼虎是一种行动敏捷的食肉兽,每小时可奔跳64千米,它行动的方式是跳跃式、波浪形前进的。
地球上的水母大多没有一定的形状,可是在行星际有一种星际水母却是有形动物。这种水母体驱庞大,它那碗状巨嘴直径约为16千米。它就靠着这张巨嘴,吞食陨石微尘、气体和小流星。星际水母的另一端,是由三根骨骼和三张巨大的叶子组成的扇状物。
圆盘大齿动物是另一种地球外动物,像一支放大了无数倍的薄煎饼,它的体积很大。圆盘大齿动物不是从恒星上接收能量,而是自己产生内热,因而被称为红外体。这个巨大红外体动物上的重力加速度约为地球上的100倍,它的大气压超过地球上海洋最深处的压力。
在那里没有阳光,也没有四季的变化。人若一进入它的世界,立即就会被压成扁平的胶状物。圆盘大齿动物的周缘,镶嵌着许多珍珠状的红外眼睛,每个眼睛都与一束神经节相连。在这个重引力世界里,没有个子高的动物,所以它的眼睛只能向外和向下看,而不能往上看。它的边缘,还长着排列规则的锉状牙齿,有几千支之多。因为这个红外体动物本身有许多森林和杂草,当自身饥饿时,可从自己身上就地取材,用诸牙齿砍割而食,食物经过食管,进入身体中喘凸起的部位——胃进行消化。
当然,上述这些动物目前还只是麦克洛克林博士的想象与推测,未必确如其述。宇宙其他星球上到底会有何种动物,是什么样,有何特性,自然不是一朝一夕就能证实的。
 
火星上的生命之谜
火星,太阳系中一颗引人注目的红色星球。多少年以来,关于火星的种种美好传说在人群中悄悄流行:几万年前,当人类文明刚刚在地球上产生的时候,火星上已经形成了一个高度发达的文明社会。像地球上有两个冰封雪地的两极一样,火星上也有两个白色的极冠,并且有四季的变化。他们运用先进的挖掘机械,建筑了完整的灌溉运河网,从极区引来丰富的水源,用来征服干旱……
人类发展到今天,当人们无数次将梦幻般的目光投向太空,甚至期盼着有朝一日能去太阳系旅行时,人们首先会问:火星上究竟有没有生命?我们将会在火星上生活吗?
早在1877年,意大利天文学家斯基帕雷利就通过观测,发现火星表面有许多纵横交错的细线,他认为那可能是运河。为此在1894年,美国天文学家洛韦尔还制作了详细的运河地图。
在距离火星5000多千米的地球上竟能看见火星上的一条条运河,其规模该是多么宏伟、壮阔啊!“运河”的发现立即激起人们对火星的狂热。人们由此想象,在火星上一定生活着充满智慧的高级生命!
接着,从1901年到1921年,有许多人声称他们曾接收到来自火星高级生命发来的电讯信号。从此,关于“火星人”的消息传遍了全世界。
到了1971年,美国发射“水手9号”飞船进入环绕火星的飞行轨道,拍摄了7000多张照片。这些照片表明:火星表面上暗区色泽的四季变化,并非植物的枯荣引起的,而是风在作怪。由于风把火星表面上的沙尘吹来吹去,才造成一些区域随季节的变化而明暗交替。此外,飞船的探测也否定了“运河”的存在:所谓的“运河”,其实是一连串的暗环形山与大大小小的斑点造成的错觉。火星上面实在太干旱。
即使在极冠,也只覆盖了一层薄薄的冰。它的气温远远低于地球,空气又十分稀薄。强烈的宇宙射线和紫外线能致人于死地。在那里,地球上的生命是难以生存的。因此,许多科学家认为火星上不可能有生命。
不过,“水手9号”飞船的另一个重大发现又引起科学家们的深思。火星上面虽然没有人工“运河”,却有不少干涸了的弯弯曲曲的自然河床,河床上点缀着泪滴状的小岛和沙洲。据此,科学家们推测,火星上曾有着丰富的水。由火星上长达1500千米、宽200千米的巨大河床,人们似乎看到当时滔滔奔流的河水席卷一切的澎湃气势。此外,火星上还有许多巨大的火山,其中最大的火山比地球上的珠穆朗玛峰还高。通过探测,科学家们认为,历史上,火星的火山活动比地球更加活跃。它能将火星内部大量的水蒸气和二氧化碳气体喷射出来,可以放出覆盖火星表面厚达20米以上的水,并能产生一个浓密的大气层,形成一个多水的温暖时期。在这一时期里,完全有可能演化出微生物和类似地衣的低等植物。
为了探测火星上是否有生命,美国连续发射“海盗1号”和“海盗2号”飞船,在火星表面生命存在可能性较大的两个地方成功着陆。
着陆后,由取样机在火星表面挖出土壤样品,然后送进飞船上生物化学实验室的容器内,以检测有无植物、动物或微生物。然而结果却令不少科学家大失所望:火星土壤中不存在有机分子,即使有,其含量也低于一亿分之一。作为地球上所有生命的“建筑砖块”,有机分子的有无决定着生命的有无。根据这个结果,科学家们于是推测,火星上可能没有生命。至少在飞船着陆的两个地方的土壤表层,不可能存在生命的活动。
然而,近几年来,关于火星上有无生命的问题却波澜再起。在后来召开的一次美国地球物理学会上,科学家菲尔·克里斯坦森宣称,火星上有一个巨大的赤铁矿床,据此推测,这颗星球在相当长一段时间内曾有水存在,因而有可能形成生命。与此同时,最近公布的苏联拍摄到的关于火星表面的照片也使人们对火星产生了新看法。这些照片清楚地表明,在火星上的某一个区域内,有大规模的呈倒塌状的规则结构存在。根据宇航专家的推测,这是一个巨大的城市遗址,它表明至少若干年前,火星上存在过高级智能生命。
这些生命仍然存在吗?倘若它们已经消失了,又是为什么呢?还有,我们将会在火星上生活吗?在2000年火星探测器的失败,使人进一步了解火星的欲望更加强烈。
 
金星上是否有生命
自从科学家发现了围绕太阳运转的八大行星之后,人们的目光便投向了地球的孪生姐妹金星。金星上有没有生命?如果有,该是什么样子呢?它的文明程度与地球人相比,又是怎么呢?提出这个问题并不是空穴来风,因为经天文学家测算,金星半径约6050千米,是地球的95%,质量是地球的88%。表面重力加速度是地球87%,如此相似的条件,产生生命乃至高等文明是极有可能的。围绕这一想法,有几个合理的却完全相反的结论等您去判定。
 难以置信的经历
以下内容仅为某些目击人的自述,并没有得到科学证实。亚当斯基是美籍荷兰人,至今仍是全世界飞碟爱好者心目中的英雄,他与金星人交往的很多,下面就是有关情形。
第一次同金星人的交往是1952年11月20日,当时的他已过了花甲之年,但仍心存高远,提出“宇宙同胞泛爱说”,迫切希望与外星人接触,这一天终于来了。当时他正在加利福尼亚大沙漠中心与朋友一道野餐。突然,一只巨大的银色飞碟从天而降,停落在他们附近,然后从里面走出了一个人。亚当斯基后来在《UFO着陆了》里这样回忆道:
“在他靠近之后,看到了他一头长及肩膀的头发和难以言喻的俊美容貌。从他的身上,散出一种无限的聪明气质和亲和力。这时,我才恍悟到,我所看到的是一个来自地球之外的外星人。”
金星人通过心电感应向亚当斯基介绍说,他是来调查核爆炸的危险性的。他引导亚当斯基走近参观了飞碟的外观。他向亚当斯基介绍说飞碟是依靠磁场的吸力和斥力的原理穿越太空的。他还说,金星人都遵从宇宙法则而生活,从不做违背宇宙法则的事。
1953年2月18日夜,同样是在加州大沙漠,亚当斯基得以进入金星人的飞碟内部参观。他自述说,在这种以磁力能源作为飞行动力的飞碟中央,有一个从顶壁一直贯串到底部的磁柱,约60厘米,飞碟就是依靠这个东西来移动的。据金星人介绍,他们的飞碟,是航行于各大星球间的大型航空母舰运来的。因为无论哪个飞碟,都无法从金星直接飞抵地球,也无法飞到太阳系内的其他星球上。
这天晚间,亚当斯基就乘着这艘飞碟进入到一艘全长约600米的雪茄型母舰里。有两位十分美丽的金星女郎接待了他。亚当斯基回忆到:“那才是真正的仙女呢!她们都穿着从脖子直罩到脚的有如铃铛似的衣裳,腰上系着镶有宝石的腰带。”她们向亚当斯基解释到“我们太空船的速度,同宇宙活动的步调相同,不像你们的飞行器是用燃料来推动的。太空船是乘着宇宙的波流而行走的,就像你们的帆船行走那样。”当亚当斯基被送回地球时,已是2月20日凌晨5点10分了。
以后,亚当斯基还应金星人之邀,在金星人太空飞船的立体荧幕上,看到了金星的都市景象:那是一些大小各异的圆形城市,建筑物的屋顶都闪烁着彩虹般的光辉,交通工具颇像地球上的汽车,但都是在城市上空飞行……
关于金星人的寿命,他们说,按地球人的算法可以高达1000岁。
也是因为包围金星的云层,能够阻挡破坏性放射线的穿透。他还告诉亚当斯基,以后,地球人的寿命也许会延长的,但也得等到地球的自转轴倾斜,以使海底的陆块隆起之后才行。因为只有在这种情况下,海底蒸发掉的水分才会在空中形成很厚的云层。
 调查与质疑
对于亚当斯基的自述,有关方面有疑惑的,有相信的,也有斥之为谎言的。据说,美国军方、国家原子能委员会、参议院及联合国代表等多次要与他秘密接触,听他传达由心电感应得来的金星人讯息。
他还应邀到世界各国演讲,到电视台现身说法,参与外星生命的讨论。
他也遭到过两次暗杀,却幸免于难,因为一些人认为他是一个招摇撞骗的骗子或异教徒。
美国与苏联政府出于各自战略目的,对亚当斯基的自述很感兴趣。以20世纪60年代起,他们便加强了对飞碟以及对金星生命的研究。其中1967年6月苏联发射的“金星四号”经过4个多月的飞行后,于同年10月18日首次穿过金星大气层,第一次在金星上软着陆。
 分析与测算
以后,通过对金星进行的周密观测和分析,人们逐渐了解到,金星上简直是一派黄色的荒凉世界,浓厚的云层把大部分太阳光反射回去或漫延开来,致使金星在白日也难见天日,如同地球上阴沉沉的下雨天。它的表面覆盖着一层厚度不超过的1米的“浮土”,浮土下则是坚硬的岩石。金星大气的主要成分则是碳酸,此外还有少量的氮、氩、一氧化碳、氯化氢、氟化氢等,在距金星表面约30~40千米形成一层厚约25千米的浓云。浓云中的二氧化碳(97%)将太阳传来的热都封闭起来,红外线不能向外辐射,从而形成强烈的“温室效应”,使金星表面温度高达摄氏465~485℃。
探测和分析的结果表明,金星表面仍是一个高温高压的世界,没有河流和海洋,没有动植物生存……那么亚当斯基自述的其与文明金星人的接触,竟是愚人节里的愚人节目吗?
科学家们认为,不能如此简单否定,因为:
第一,从20世纪50年代至80年代,天文学家在地面,人造卫星在金星的大气层中,都屡屡收到来自金星的无线电波。
第二,1989年6月,苏联科学家在分析卫星拍摄的金星照片时,发现金星地面竟有2万个城市的遗迹。
第三,许多科学家认为,在地球早期阶段,有可能和现在的金星一样或相似,而地球上就有生命体存在了,而仅以大气中氧的缺乏来否定金星上生命的存在,是不合适的。
以后,科学家们通过分析美国人造卫星发回的照片认为,那二万座城市遗迹完全由三角形、锥形金字塔状的建筑组成的,这样的建筑可以日避高温、夜避严寒,还可以抵御强大的风暴。就像地球上埃及金字塔一样。
此前的1973年,苏联天文学家谢尔盖·卢萨诺夫曾提出假设说,金星人现在应生活在金星地表之下,那是真正的地下城,至于城市遗址,则是金星人转入地下的证据。
事情真相到底怎样呢?只有留待未来去证明了。
 
人类在月球上到底能否生存
也许是由于对自身生存条件、生存空间的焦虑,人类特别关心火星、月球上的一切,其中最重要的莫过于火星、月球上有没有水的问题。这种关注是很容易理解的。
对于生命,水的问题是至关重要的,人体生命在没有食物的情况下可以坚持半个月,而没有水的情况,连一星期也维持不了。因此人类要想走出地球,在外星球上开拓生存空间,水是最基本的条件。科学家说:液态水(H2O)是动植物生命存在的基础,凡有液态水存在的地方,就有生命存在的理由。哪个星球上有水,哪里就可以生存。
首先我们要问:在月球、金星上能否找到水?
1998年3月5日,美国国家航空和航天管理局的科学家们却向世界郑重宣布:他们在月球表面陨石坑阴暗的深处发现了水。
他们是这样解释水的发现的:两个月前,发射升空的“月球探测者号”机器人探测器,对月球表面进行了7个星期的扫描。探测器上的中子谱分析器发回的数据表明,月球陨石坑底部的土质很松、,里面有大量的氢;而氢的存在表明干土里有冰碴。
这一消息很快蔓延到地球的每个角落,人们不禁会问:月球上为什么会有水?有多少水?还有生命吗?
1997年,中国学者雷文星在其《地球大揭秘》一书里曾作过试探性的解释:月球与地球的年龄相当,内能与动能都小于地球,故体温上升得慢一些,演化的速度也慢了一拍,目前它还处于水冰球阶段。
在其约10千米厚的水冰层底部,有一层并不环流的水幔。水幔底部是硅酸盐类和硫包裹着的铁镍核。水冰壳表面是一层冰土和砾石,若向月球表面发射一颗导弹,便可揭示出它尘下冰壳的构成及壳下水幔的存在。
声称发现月球有水的美国科学家则进而认为:在过去几千亿年里,由于冰彗星和冰陨石袭击月球,故而把冰留在月球上。“月球探测者号”首席分析家艾伦·宾德博士说:“月球生成时是干的,水是后来加上去的。”
根据机器人探测器发回的数据,艾伦·宾德博士和他的同事、中子谱分析器专家威廉-费尔德博士初步推断:月球上水的总储量有可能在1100万吨至3.3亿吨之间。如果月球陨石坑底土壤含水层非常深的话,月球上水的总储量有可能达到13亿吨。负责勘探任务的哈伯德表示,经初步估计显示,在月球上,水源广泛分布在两极表面各处,数量足可填满一个面积达5平方千米、11米深的湖,他进一步指出:“我们发现,两极每立方码泥土便含有4加仑水。”
美国能源部科学家费尔德则冷静地说:“水的存在是合乎逻辑的推论,皆因水是氢最稳固的形态,也是氢最有可能在月球上出现的形态。然而在确定之前,我们仍需先取得样本。”
宾德认为,从月球上的冰块提取水分过程绝不复杂:只需收集有冰的泥土,放在一实验室内加热,使冰融化,再经蒸馏便可得到水。
由于月球的沙质土更为松散,故提取水分理论上将更容易,问题的关键是,必须先制造一些可以在-230℃气温中使用的机器,才可以在月球两极进行采样。
科学家们指出,月球上发现水对人类走向太空具有里程碑式的意义。因为离地球最近的月球有可能因此成为人类探测太阳系其他星球的跳板和中转站。他们认为,即使月球上水的储量只有3300万吨,也可保证2000人在月球表面生活100多年。如果从地球向月球运输3300万吨水,至少需要耗资60万亿美元。
对美国科学家这一发现,国际科学界也异常振奋。英国科学家认为,这个新发现很可以会促使各国重新调整今后20年的航天计划。以此为契机,国际航天界可能会掀起新一轮月球和空间探索热。
在《地球大揭秘》一书里,雷文星写道:“月球将成为军事家们争夺的最具实战价值的‘制高点’。谁最先占领了月球,谁就基本控制了整个地球。”
随着美国科学家连续发布在木星卫星和月球上都找到水痕迹的消息,世界航天界再次把目光凝聚在地球外生命的探索上。于是,外星人,特别是月球上有无人类(当然不同于地球人)又成了人们关心的话题。
1987年,张茂华在《星际有约——20世纪外星蓝皮书》里介绍:
1987年,美国UFO(飞碟)学者科诺·凯恩奇在观察美国“阿波罗8号”宇宙飞船所拍摄的照片时,惊异地发现月球背面中央有一个发亮的圆形物体,他经过特殊技术处理对照片进行放大,竟然发现这个圆形物体正是一个UFO。其体形大得不可思议。后来,照片上又显示出其他许多飞碟,有已着陆的,有正在飞行的,还有其他矗立的物体。
有的UFO直径约10千米,相当于地球上的一座城镇。
张茂华介绍道,1987年,苏联人造卫星对月球拍照的照片显示:月球上放着美国空军在第二次世界大战时失踪的一架B—29重型轰炸机。照片得到苏联宇航专家斯坦罗夫·莫杰维耶夫的证实。他对报界表示,轰炸机表面虽然有一部分被太空坠落的陨石毁坏,但大部分仍非常完整。机翼和机身上的美国空军标志,经放大后还清晰可见,这架飞机表面布满了一层绿色物体,似乎刚从海里打捞上来一样,那绿色物体有可能是青苔。
莫杰维耶夫说:“我们完全不明白这是怎么一回事,而我们也相信美国方面也和我们一样,也无法解释这件事。”
为此,美国与苏联科学家们曾成立过一个特别小组,准备秘密调查此事。可是,调查尚未真正开始,那架轰炸机已经无踪迹了。甚至连停放的痕迹也消失了——这是1988年7月22日苏联人造卫星再次扫描月球后发现的。
科学家们大惑不解:这么庞大的巨型轰炸机是如何被运上月球的?
是何种生命体干的?又为何把它藏匿起来了?
联想到月球上出现过的UFO,再联想到月球上出现的水,UFO学者推测月球上的巨型轰炸机是UFO的操纵者——活动在地球之外的超级智能生命所搬运的。也就是说,月球上是存在着生存条件的,这种条件以一个关键因素为基础——月球水。
看来,地球之外、太空之中似乎还有另一种人类在活动,他们谜一样的身影来去匆匆又不着痕迹,给地球人带来无比惊叹与向往。
 
人类有望成为火星居民吗
2000年6月22日,美国国家航空航天局举行新闻发布会,宣布了一个令人震惊的消息:火星发现有水的确凿证据。这一消息再次引起人们对火星这颗“红色星球”的关注。
来自圣迭戈马林太空科学系统的两位科学家一下子成了风云人物,他们是该研究机构的迈克士·马林博士和肯尼斯·埃吉特博士。这两位科学家一个月前通知国家航空航天局,说他们从“火星地球勘探者号”航天器发回的照片上,发现了火星表面近期有水的证据。两位科学家就此写出了研究报告,将在该年度7月份的美国《科学》杂志上发表。
火星上曾有水的说法并不新鲜,但火星很可能现在就存在着水,这可是绝对的新观点。科学家甚至推测,火星上现在可能就有生命存在。
以前,科学家们一般认为,火星地表特点是数十亿年前由水流冲刷而成。他们相信,火星曾经有过海洋、河流,而且有过一个温暖而深厚的大气层。但随着时间的推移,火星的大气层由厚变薄并逐渐消失,气温因而变得格外的冷。由于大气层压力极低,液态水直接转变为水蒸气,火星上的水大部分以这种形式释放到了太空。
马林和埃吉特“对火星地球勘探者号”近两年发回的6.5万张照片进行了大量的分析和比较,最后筛选出200张,经过多方研究和查证,终于大胆提出:火星上存在水的时间距离我们比较近,最多也就是几百万年前或几千年前的事,甚至可以说,“火星现在就有水”。
根据他们的研究,火星上面有许许多多的山沟、溪谷和扇形的三角洲,这些很可能是水从火山口的悬崖峭壁上急流而下造成的。马林指出,“火星地球勘探者号”从太空发回的高清晰度照片上,一条条山沟、溪谷历历在目,与地球上的水流特点毫无二致。他们还发现照片上山沟、溪谷边的水印十分平滑,不像过去看到的火星照片上遍布火山口和到处是黑尘的样子,因而推断水流迹象是最近形成的,“这说明某些事情现在发生,或者说只过了一两年”,埃吉特说,“这些水流迹象十分年轻”。
如果马林与埃吉特的论断被证实,“火星地球勘探者号”真是立了大功。该探测器于1996年12月发射,目前绕火星轨道运行。据说,这个价值1.55亿美元的航天器与德国大众汽车公司生产的甲壳虫汽车大小差不多。探测器上配有一架能发送高清晰度照片的照相机、一个能辨别土壤和岩石特点的红外线感应器、一个能绘制火星地貌图的激光测量仪。
对于马林与埃吉特的最新发现,美国不少科学家认为是“激动人心”的,但同时也认为有待进一步证实。康奈尔天文学家斯蒂文·斯奎尔教授说,“两位科学家的新发现的确是令人兴奋的结果,但我们还得持现实的态度。我认为,到2003年,人们还不会看到一只小轮车稳稳地落在火星山脉底部,然后爬上爬下再向岩石中打管子。”国家航空航天局首席科学家艾德·威勒尔说,在人类登上火星之前,国家航空航天局还需通过机器人对火星进行几十年的研究。该局目前计划每26个月进行一项火星探测任务,这些计划主要是为了侦察、寻找可供机器人着陆的可能之地,也许最后会送人上去。他说,如果火星表面存在液态水的观点能被证实,这无疑将加快将人类送到火星上的可能性。“如果我们曾有过送人到火星的愿望的话,现在这种愿望更加强烈了。”
许多专家认为,火星若果真有水,人类“红色星球”居住的梦想在不远的将来就会成为现实。水可以分解为化学成分氢和氧,这就能供机器人当燃料使用。从水中分离出的氧对人的用处就更大了,可以用来在未来人类“火星基地”内建立一个可供人呼吸的大气环境。
据悉,国际火星学会将在北极区内的加拿大德文岛上建起一座模拟火星空间站。模拟火星空间站建成后,可用来训练宇航员适应火星上的环境,另外也可帮助科学家和工程技术人员对考察火星所需的火星车、钻探设备、水循环系统等进行测试。

 
有趣的太空动物实验
人类要想在太空中安家,首先就是要适应太空的生活环境。但是,太空旅行总是一件很危险的事情,如果用真正的人去做实验不免代价太大。于是,人类想到了我们的伙伴——动物,让它们成为了挺进太空的先锋。
在第二次世界大战以后,美国和苏联都启动了让动物做火箭上天的计划。1948年6月至1949年9月,美国先后四次将猴子送到60多千米的太空。1952年5月,美国再次发射生物火箭,其中的两只猴子在遨游太空后,又生龙活虎的回到了地球。
1957年11月3日,苏联发射了第二颗人造卫星,一只名叫莱伊卡的小狗就在这颗卫星上。当时由于技术有限,不能使卫星返回,所以小狗在进入太空的第六天便死去了。随着卫星技术的不断发展,1960年8月,又有一颗苏联卫星载着两只小狗进入太空飞行,并且于两昼夜后平安返回地球。
通过以动物作为太空先锋,人类知道了动物完全可以适应太空的生活,为人类进入太空打下了坚实的基础,让我们为这些动物界的先驱者致敬。
 
人类怎样才能飞离地球
我们知道,人只所以能够呆在地面上,就是由于地球的引力在起作用。如果你向上跳起来,立刻就会回到地面上,因为地球吸引着你,把你拉回到它的怀抱。
因此,人要想进入太空,就必然要挣脱地球的引力,最终飞离地球。早在17世纪,英国著名科学家牛顿就从理论上阐述了,要使地球上的某物体离开地表,变成“永远不落到地面上”的人造天体,关键是要给它足够的推力,使其克服地球引力冲出大气层。
经过计算表明,当航天器冲出大气层的速度达到7.9千米/秒以上时,就可以不再需要动力,靠惯性像月球一样绕地球运动。7.9千米/秒这个速度也就被称作第一宇宙速度,也叫环绕速度。
然而,第一宇宙速度只能使人们具备了飞离地面的起码条件,他们还没有完全摆脱地球的引力。若让他们彻底脱离地球,则必须在很短的时间内使其速度达到11.2千米/秒以上,即第二宇宙速度,那样,就可以彻底摆脱地球的引力。
而当短时间内速度提高到16.7千米/秒的时候,不仅会摆脱地球的引力,也能挣脱太阳系的束缚,探索太阳系外的风景了。
我国古代的杰出成就——地动仪与浑天仪
 伟大的科学家张衡
张衡(78~139年),我国东汉时期伟大的天文学家,浑天说的代表人物之一。他指出,月光是反射太阳的光线,解释了月食的成因,并且认识到宇宙的无限性以及行星的运动规律,包括其运动的快慢和距离地球的远近。
张衡观测记录了2500颗恒星,创制了漏水转浑天仪、候风地动仪,还制造了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等。他在数学、地理、绘画和文学方面,也表现出非凡的才能。
 浑天仪
浑天仪是浑仪和浑象的总称。浑天仪浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表。它们是我国东汉天文学家张衡所制的。
117年,张衡根据自己对天体运行规律的认识,在前人的基础上加以改进,创制了能够精确表现浑天思想的“浑天仪”。浑天仪是一个精铜制成的球形仪器,直径1米多,代表着天球,上面刻画有星宿、赤道、黄道、恒隐圈、恒显圈等。利用齿轮带动天球围绕着天轴转动,通过选择适当的齿轮个数,使天球的转动速度与地球自转的速度相一致,从而精确地表达星空的天象。
 地动仪
地动仪是汉代科学家张衡的又一传世杰作,在张衡所处的东汉时代,地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载,自和帝永元四年(92年)到安帝延光四年(125年)的30多年间,共发生了26次大的地震,地震区有时大到几十个郡,引起地裂山崩、江河泛滥、房屋倒塌,造成了巨大的损失。
张衡对地震有不少亲身体验,为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(132年)发明了候风地动仪这也是世界上第一架地动仪。
候风地动仪是用精铜铸造而成的,是一个直径八尺,形状像酒坛子的圆筒,上面有隆起的圆盖,仪器的外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器的内部中央立着一根铜质“都柱”,柱旁有8条通道,称为“八道”。道中安有“牙机”。仪器的外表铸有8条龙,头朝下,尾巴朝上,按照东、南、西、北、东南、东北、西南、西北8个方向布列。
龙头和内部通道中的发动机关相连,每个龙头嘴里都含有一个铜球。对着龙头,8个蟾蜍尊在地上,个个昂头张嘴,准备承接铜球。
当某个方向发生地震的时候,地动仪内部的“都柱”就向那个方向倾斜,触动“牙机”,使发生地震方向的龙头张开嘴,吐出铜球,就落到蟾蜍的嘴里。
候风地动仪是我国古代人民伟大智慧的结晶,具有极其重要的历史地位。
你知道第一个女宇航员吗
我们知道,苏联的宇航员加加林是有史以来第一位进入太空的地球人,但是他是一位男性,那么,你知道第一位进入太空的女性地球人吗?你可能还真不知道。嫦娥奔月的故事在中国可算是家喻户晓,但是那毕竟是传说,不是现实。现实中,第一位女宇航员又是谁呢?
世界上第一位女宇航员是苏联的瓦莲金娜·捷列什科娃。在1963年6月16日,她独自一人驾驶“东方6号”宇宙飞船进入了太空,与两天前发射的“东方5号”飞船共同完成了太空编队飞行,历时3天3夜,绕地球48圈,航程约200万千米,完成了许多生物医学和科学技术考察计划,并且在6月19日安全返回地球。
捷列什科娃出生在1937年,小时候与我们大多数人一样,向往着到空中飞行。参加工作后,她一边到学校学习,一边参加航空俱乐部的跳伞活动。1962年,经过严格的选拔,她终于加入到宇航员的队伍中。为了表彰捷列什科娃对世界航天事业的贡献,苏联政府授予她列宁勋章和齐奥尔科夫斯基奖章;国际航空联合会授予她“宇宙”金质奖章;国际妇女联合会选举她为副主席;天文学界把月球背面的一座环形山以她的名字命名。
1963年8月,捷列什科娃与另一位宇航员尼古拉耶夫结婚,组成了世界上第一个宇航员家庭。
地圆说的最终证实
古代中国曾有“天圆地方”说,西亚人则认为大地是漂浮在海洋上的半球,古希腊人最初将大地想象成一个扁平的圆盘。近代,麦哲伦船队完成的第一次环球航行,以无可辩驳的事实证明了地球是圆形的。
 地圆说的问世
古希腊哲学家亚里士多德根据月食发生时月面出现的地影是圆形的,给出了地球是球形的第一个科学证据。
公元前3世纪,古希腊天文学家埃拉托斯特尼根据正午射向地球的太阳光和两观测地的距离,第一次算出地球的周长。
726年,我国天文学家僧一行计算出子午线一度之长和地球的周长。
 人类第一次环球探险
人类历史航海史上最伟大的壮举,就是麦哲伦的环球旅行了,他第一次用事实证明了“地球是圆的”这一学说,具有极其重要的深远意义。在这次航海过程中,他航行了除北冰洋外几乎全部世界大洋和著名的海,并且亲自命名了许多今天仍在使用的地名,如“太平洋”、“麦哲伦海峡”、“火地岛”等。他为后来人提供了难以估量的航海经验,为后人认识这些海洋打下了坚实的基础。
 环球旅行的计划
33岁时,麦哲伦回到了家乡葡萄牙。他向葡萄牙国王曼努埃尔申请组织船队去探险,进行一次环球航行。可是,国王没有答应,因为国王认为东方贸易已经得到有效的控制,没有必要再去开辟新航道了。1517年,他离开了葡萄牙,来到了西班牙塞维利亚,并且又一次提出环球航行的请求。塞维利亚的要塞司令非常欣赏他的才能和勇气,答应了他的请求,并把女儿也嫁给了他。
1518年3月,西班牙国王查理五世接见了麦哲伦,麦哲伦再次提出了航海的请求,并献给了国王一个自制的精致的彩色地球仪。国王很快就答应了他。不久,在国王的指令下,麦哲伦组织了一支船队准备出航。
 麦哲伦的死和同伴们的继续
麦哲伦率领他的船队历经千辛万苦,穿越了大西洋和太平洋,来到了今天的菲律宾的一个岛上,麦哲伦在与土著的交战中死去。
麦哲伦死后,他的同伴们继续航行。1521年11月8日,他们在马鲁古群岛的蒂多雷小岛一个香料市场抛锚停泊。在那里他们以廉价的物品换取了大批香料,如丁香、豆蔻、肉桂等堆满了船仓。
 归航和环球旅行的胜利
1522年5月20日“维多利亚”号船绕过非洲南端的好望角。在这段航程中,船员减少到只剩35人。后来到了非洲西海岸外面的佛得角群岛,他们把一包丁香带上岸去换取食物,被葡萄牙人发现,又捉去13人,只留下22人。
1522年9月6日,“维多利亚”号返抵西班牙,终于完成了历史上首次环球航行。当“维多利亚”号船返回圣罗卡时,船上只剩下18人了。他们已经极度疲劳衰弱,就是原来认识他们的人也分辨不出来了。他们运回来数量十分可观的香料,一把新鲜的丁香可以换取一把金币,把香料换取金钱,不仅能弥补探险队的全部耗费,而且还挣得一大笔利润。
环球航行的成功对当时的启蒙主义和人文主义思潮也产生了重要影响。当时的编年史家贡·费·奥维埃多曾写道:“维多利亚号的航行,是上帝创世以来最大的奇迹之一,是人类始祖诺亚乘方舟航海以后最著名的一次航海。”
 地球速写
现已精确地测出地球的平均赤道半径为6378.14千米,极半径为6356.76千米,赤道周长和子午线周长分别为40075千米和39941千米,北极地区约高出18.9米,南极地区低下去24.3米。
有人说地球像一只倒放着的大鸭梨。其实,地球的这些不规则部分对地球整体来说是微不足道的。从人造地球卫星拍摄的地球照片来看,它更像是一个标准的圆球。

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