太空飞行知识问与答(2)

来源:百度文库 编辑:16楼社区 时间:2019/09/26 10:07:45
23.穿太空服需要多长时间?
大约需要45分钟。航天员在穿航天服时必须穿上他(她)特制的内裤,液体致冷内衣,上身/背包组件、裤子和靴子,手套和头盔,然后带上必要的工具和设备。
当航天员要进行太空行走,走出气压舱时,需要更多的准备时间。舱内的气压和地球海平面的气压相同(每平方英尺14.7磅),而舱外没有压力,太空服里要维持一定的压力,以便宇航员在真空中生存。它的压力要达到4.3 psi。人在14.7 psi气压和4.3 psi气压时的反应是明显不同的,如果从高压很快地下降到低压,航天员血液中的氮将形成气泡,出现“减压病”症状,这是非常危险的。为了避免减压病的出现,气闸舱中的压力先降到10.2 psi。在穿上太空服以后,航天员在走出舱门之前每隔一小时就呼吸一点纯氧,以便在进行太空行走或舱外活动之前将氮从血液中清除。“预呼吸”的时间不包括在穿太空服的时间里。
24.为什么登月计划是以希腊太阳神阿波罗的名字命名?而不用他的孪生姐姐,月亮女神戴安娜的名字命名?
美国宇航局在用神话中的名字来命名太空计划时,并不是像大家想象的那样武断地做出选择,或根据它们在太空中的位置来定。1960年7月,规模超过水星计划(美国第一次载人太空飞行)的登月计划在开始的时候没有名字。当时,美国宇航局太空发展署的负责人亚伯·斯尔蒂文丁先生提议用“阿波罗”来命名登月计划,这是因为这个古希腊神话中神的个性深深吸引他:阿波罗是太阳神,是箭术、预言、医术、诗和音乐神的化身。他每天驾驭着马拉战车将太阳从天空拉过。美国宇航局一致通过,并在1960年7月28-29日的一次记者招待会上宣布了阿波罗计划。美国从水星计划开始就以神话中的神或英雄来命名载人航天计划。
25.植物在失重情况下是否会长得更好?
植物在太空中生长需要与地面一样的环境,要求有食物、水和光。食物(肥料)和光(例如阳光)容易获得。问题是在失重情况下如何给植物的根部补充水分。美国宇航局和它的国际合作伙伴正在进行有关的研究,设计可以在微重力工作的供水系统。
有意思的是,在失重情况下植物的叶和茎都向有光源的方向生长(趋光性)。然而在地球上重力使植物根部沿着地球引力的方向垂直生长,这样防止植物被拔起来。
顺便提一下,我们不会使用零重力或无重力状态这样的术语,因为这种情况几乎不可能发生。除非是在旋转实验室的正中央才有可能出现零重力或无重力。地球重力场的作用可以延伸到太空很远的地方,实际上,离空间站轨道很远的地方都受重力的影响。非常低的重力或失重在自由落体状态下是可以达到的。
26.航天员在太空飞行时有很多工作要做,他们有空闲的时间吗?
美国宇航局正在努力为航天员安排好作息时间,使他们有自己可以支配的空闲时间。航天员与地球上的人一样实行工休制,工作之余他们有时间睡觉、吃饭、锻炼、读书、看电视、与家人(邮件或电话)或其他同事交流,或者仅是朝窗外观看太空美景。
27. 建新的空间站需要几年的时间?
NASA在1984-1985年期间和他们的国际合作伙伴(除前苏联)开始了空间站的最初设计。在1987年签署了关于空间站设计、开发方面的详细协议。在1993年吸引俄罗斯人加入空间站的工作,并对设计进行一些修改,改名为国际空间站。从1993年起,开始项目的制作阶段。这时候美国已经单独加工了重达184000磅的硬件。
实际上在60年代中期美国宇航局就开始进行空间站方面的一些研究工作,首先是建造了直径很长的土星5号登月火箭,后来是在航天飞机18×60英尺的货舱内进行了一些改进。
28.一个人在太空中可以待多长时间?
如果从健康的角度看,航天员在太空可以停留很长时间。俄罗斯航天员在和平号空间站已停留过一年以上。但是,国际空间站的航天员通常只在太空生活三个月(现在一般是停留6个月-译者),以防止他们受太空环境的影响,而且可以让更多的航天员有机会到空间站工作。
除了健康方面的因素外,航天员在太空的停留时间还取决于所获得的消费品(空气、水、食物、能量)数量的限制,这是指他们在太空中所需的资源的后勤供给和自给自足能力。
29. 在太空中是如何上厕所的?
在太空中,由于没有重力,可用局部真空的方法处理尿和大便,无论男航天员或女航天员在小便时可以用小真空吸尘器和一个套囊,将尿吸到一个尿收集袋中。在排大便时,需要有一个特制的真空泵和一个密封的座圈,将排泄物分离,收集到一个容器中。大腿的固定装置可以保证航天员在大便时人坐在马桶座圈上不会漂走。
30. 在空间站发展的不同阶段将进行哪种实验,如果一个人希望在空间站上进行研究工作,他可以进行哪些方面的研究?
国际空间站的整个发展过程中,很多技术学科都要得益于在空间站所进行的长期实验,然而主要的研究重点是失重状态和生命科学。美国宇航局开发了多种专门用于空间站轨道研究的设备。
空间站研究的推荐项目主要是各种传统科学和工程课程方面的研究,特别强调在投标时,要注意有关的技术性论述和标书中英语写作的准确性。
31. 地球轨道周围的的各种碎片和垃圾对空间站有什么威胁?
美国宇航局正在关注空间站有可能遭到微流星体和太空碎片的袭击,尽管从理论上讲这种情况发生的可能性很小。但美国还是一直制定了将航天飞机所携带的垃圾和碎片回收的政策。俄罗斯现在也制定了相似的政策。其他国家在这方面的合作也有很大进展。所以空间站的轨道平面上很少出现人工材料的垃圾。
然而,为防万一,国际空间站要设计能承受小物体穿透空间站保护墙的措施。同时,地面雷达可以探测到大的飞行物,这样就会有充足的时间通知空间站,避免险情的发生。
32. 国际空间站扩展空间的能力有多大?
如果得到国际空间站的合作伙伴,包括美国、加拿大、日本、意大利、比利时、荷兰、丹麦、挪威、法国、西班牙、德国、英国、瑞士和俄罗斯在内的国家的同意,空间站可进一步扩大。此外,可用新技术的设备淘汰过时的设备来实现内部设施的更新。
33. 参加国际空间站工作的航天员要经过哪种训练?
在空间站上工作的只有研究人员和专家,没有飞行员。空间站上的航天员要接受两部分训练:航天员的基本训练(生存训练,基本的航天飞机驾驶训练,基本的科学研究训练)和空间站系统与科学研究设备使用的训练。根据每个航天员所承担的职位和职责,他们的训练项目也不同。至少要有一个人负责设备的维护工作,其他人负责六个空间站的实验室工作,每名航天员都要接受其他航天员部分工作的训练。训练项目将根据航天员在空间站停留的时间长短来决定。
34. 航天员接受这种训练需要花多长时间?
一般情况下要求航天员在执行飞行任务前一至两年的时间里接受训练,平均是十八个月的时间。
35. 国际空间站上的居民可以是一对夫妇吗?
空间站的一个主要目的是为参与空间站项目的国家提供科学和工艺结果。挑选参与飞行任务的航天员将根据在六个实验室完成工作的情况作为标准。航天员将来自15个参与空间站建设的成员国,包括有:美国、加拿大、日本、意大利、比利时、荷兰、丹麦、挪威、法国、西班牙、德国、巴西、瑞士和俄罗斯。空间站上的居民可能是一对夫妇,这将取决于他们是否都是这一领域的专家,及他们是否符合航天飞行任务的要求。
36. 国际空间站上有自己的医务室吗?
在装配空间站的时候,将配备一种叫卫生保健系统的特殊的包裹。里面有健康监视装置、急救装置、一些紧急外科手术和齿科修复材料,也包括锻炼器材。这些物品可以保证空间站的居民在失重环境下生存。当空间站完全装配好后,将根据需要提供新的保健和监视设备。如果条件允许的话,生病或受伤的航天员可以很快的由配备救护系统——俄罗斯联盟号救生飞船或美国提供的航天员返回飞行器送回地面。
37. 航天员在太空中是否可能患幽闭恐惧症和发疯,航天员能否在整个任务中保持镇静?
参加国际空间站飞行的航天员是经过心理选拔的,对这方面有很好的承受能力。何况,对于国际空间站来说,幽闭恐惧症不是一个问题。因为它是迄今为止最大的一个航天器,在这个庞然大物里最多时只有七个人在里面居住,每个人都有很大的生活空间,可以到处行走,不会感到幽闭的。
38.以前空间站是否遇到过困难,你是否能够预测到将来可能会遇见的困难?
和其它参加国际空间站的国家一样,我们面临的问题也是制定国际空间站的发展计划,在经费和条件允许的情况下,尽可能地满足不同国家的需要。(目前国际空间站遇到的最大问题是经费-译者注)。
空间站已经有了一套复杂的计算机监视和控制系统,可以察觉未来可能发生的困难,可以发现空间站或地面出现的设备故障。同样的,重要的在轨系统都会有备份,有时候还不止一份。如果某一部分出现问题,空间站航天员或地面人员就可以切换到另一个类似的系统,保证系统继续运行。航天员可以很快找到出现问题的地方,就像业主对家的维护一样。
39. 在太空中你可以看到什么?
由于空间站在离地球表面220里以外的太空中,空间站上的航天员可以很容易看见地球。他们将比你在飞机上看到的地球范围更大,但景色相差不多。从航天飞机或空间站的窗户向外看去,看到的景色就像一个晴朗、有很多星星在闪烁的黑夜,地球的外层是蓝色的大气层。在向月球飞行中看地球时,当太阳光线折射到地球大气层表面的时候,地球变得更大和更清晰了。太阳在太空中非常耀眼,但并不像我们在地球上所看到的那样,它的周围是光环,因为在太空中没有大气层来扩散太阳强烈的光线。
40. 无重量是一种什么样的感觉?
在太空行走非常容易,空间站的航天员很快就会适应四处走动和固定在工作台上。他们可以很容易地移动地球上的沉重、巨大物体。但是,航天员仍然需要很小心地控制物体的移动和在需要的时候能将它们停住。
41. 空间站上的航天员是否有年龄限制?
美国宇航局对它的航天员没有年龄限制。实际上,研究结果表明太空飞行对于年纪大的人不会产生太大压力,因为他们的身体中的器官经过长期的锻炼变得更加容易适应。NASA在选拔航天员时的要求是:
a.取得自然科学、数学或工程学领域学士、硕士或博士学位者;
b.有卓越的工作能力,特别是最近参加过太空飞行的人更受欢迎。
42. 你能解释“南大西洋异常”是什么意思吗?
地球被一个近似球体的磁场-磁气圈包围着。据我们今天所了解的,它是由于地球内部发电机作用产生的,在地球的内部,导电的液体金属由于对流力(热传导)、科里奥利氏力和地球引力的作用而出现流动,就像发动机上缠绕的带电线圈,在它运动时产生磁场。他们集聚在一起,产生了地球的磁场。没有磁场,我们的圆规星座将不能运行,就不会有北极光现象,它保护我们免受深太空辐射的伤害,这些辐射是来自于偏离的深太空高能粒子或被所谓的范艾伦地带捕获的高能粒子。当然,在1958年美国第一颗人造地球卫星探险家一号飞行时,发现有两个磁场,一个近一些,一个离得很远,它们像一个油炸圈饼似地围绕着地球。
在南大西洋离开巴西海岸的某一地区,磁场的屏蔽效应不是很圆,而是像壶穴,科学家们解释这是由于地球地理中心的磁场中心发生了古怪的偏离(偏离280公里),以及磁场和地球地理磁极间发生偏离。
这个被称为“南大西洋异常”的现象是非常重要的。因为在地球轨道上飞行的太空船要定期地穿过这个自然屏蔽减少的地带,每次在那里要停留几分钟,受到高能粒子的作用,特别是在太空行走的时候,它对光电电池的设计也有影响,高能粒子流将使它很快失效。由于考虑到南大西洋异常现象的影响,故而将国际空间站飞行轨道设计成倾斜51.6度。
43. 是否可以讲,到目前为止还没有理想的与地球同步的人造卫星?与地球同步卫星的准确定义是什么?
与地球同步卫星的定义是指进入轨道、围绕地球飞行的人造卫星,它每次围绕地球旋转的周期几乎是24小时。因为地球一天旋转一次(24小时),这样人造卫星看上去好像没有动,在地球的上方固定不变。如果我们将地球看成一个圆球(它实际上是扁平状,粗看上去像一个梨),半径长6378公里,这样人造地球卫星就必须在几乎是35,880公里以外的高空,这样看上去卫星没有移动。地球轨道每次旋转走过的长度是265,514.8公里。你可以用L=2×Pi (=3.1415)×地球半经(= 35,880 + 6378)求出。如果将这个值除以运行速度,正好是24小时。
现在,真正意义上的与地球同步,不仅是要有精确的高度,还要与地球赤道的倾斜度的差为零(它要与地球赤道平面持平)。换句话讲,只有在地球赤道轨道上飞行才能是同步卫星。一旦人造卫星的轨道向赤道平面倾斜的时候,受倾斜值的影响,在每次旋转时就会上下波动。因为它仍与地球旋转同步,它的上下波动的轨迹就像数字“8”。“8”将一直保持不变。这样的卫星称为同步卫星。
如果按照科学准确地定义,在太空中的很多同步卫星中,只有一部分可以被称为同步卫星。更准确地讲:地球不是真正的圆球,还有很多其他天体通过万有引力对人造卫星产生影响(尽管这种影响很小),同步地球卫星的位置不断受到其他外力的作用,如果为了到达准确同步的目的,可以采用点燃在轨的低火箭喷射气流的方法,用它的反冲力,周期性地纠正卫星的轨道。(国家航天局网特约编译/唐承革 沈羡云)