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太空,是指地球大氣層以外的宇宙空間。國際航空聯合會定義在100公里的高度為卡門線,為現行大氣層和太空的界線定義。隨著科技的發展,太空武器、太空種子出現在了人們的視野當中。為了更深地了解宇宙,人們又在太空設立了太空站。2001年5月6日,人類第一個太空遊客安全返回地球。

1 太空 -簡介

太空太空

太空是指地球大氣層以外的宇宙空間。物理學家將大氣分為5層:對流層(海平面至10千米)、平流層(10-40千米)、中間層(40-80千米)、熱成層(電離層,80-370千米)和外大氣層(電離層,370千米以上)。

地球上空的大氣約有3/4在對流層內,97%在平流層以下,平流層的外緣是航空器依靠空氣支持而飛行的最高限度。某些高空火箭可進入中間層。 人造衛星的最低軌道在熱成層內,其空氣密度為地球表面的1%。在1.6萬千米高度空氣繼續存在,甚至在10萬千米高度仍有空氣粒子。

從嚴格的科學觀點來說,空氣空間和外層空間沒有明確的界限,而是逐漸融合的。 因為大氣隨著海拔增加而逐漸變薄。假設大氣層溫度固定,大氣壓強會由海平面的1000毫巴,隨著高度增加而呈指數化減少至零為止。所以國際航空聯合會定義在100公里的高度為卡門線,為現行大氣層和太空的界線定義。

2 太空 -管理機構

太空太空檢測器

聯合國和平利用外層空間委員會(簡稱「外空委員會」)作為永久性機構,於1959年成立。

外空委員會設立了法律和科技兩個小組委員會,分別審議和研究有關的法律和科技問題。

1963年聯大通過的宣言外,外空委員會先後草擬了5項有關外空的國際條約,即《關於各國探索和利用包括月球和其他天體在內外層空間活動的原則條約》(1966年,簡稱《外層空間條約》)、《營救宇宙航行員、送回宇宙航行員和歸還射入外層空間的物體的協定》(1967年)、《空間物體所造成損害的國際責任公約》(1971年)——、《關於登記射入外層空間物體的公約》(1974年)和《關於各國在月球和其它天體上活動的協定》(1979年),中國於1983年12月加入了《外層空間條約》。

3 太空 -科學研究

太空太空
1986年2月20日,前蘇聯發射了「和平」號空間站。它全長超過13米,重21噸,設計壽命10年,由工作艙、過渡艙、非密封艙三個部分組成,有6個對介面,可與各類飛船、太空梭對接,並與之組成一個龐大的軌道聯合體。自「和平」號上天以來,宇航員們在它上面進行了大量的科學研究。還創造了太空長時間飛行的新紀錄。「和平」號超期服役多年後於2001年3月19日墜入太平洋。

1981年,全世界第一顆紅外天文衛星發射升空。

1990年4月25日,由美國「發現」號太空梭送入太空的哈勃空間望遠鏡(HST)。它的目的是探測宇宙深空,了解宇宙起源和各種天體的性質和演化。

HST耗資21億美元,對天文學特別是天體物理學的推動是巨大的。在空間放置望遠鏡可以擺脫大氣的干擾,沒有大氣消光的問題,同時因為沒有大氣,設計的望遠鏡可以達到衍射極限。它的鏡面不受重力的影響,不會變形,望遠鏡有極高的解析度。它是人類的千里眼,探索宇宙奧秘的利器。此後美國和歐空局又相繼發射了「錢德拉」空間X射線望遠鏡和XMM空間天文台等。美國的太空梭是目前世界上唯一一種用於在地面和近地軌道之間運輸人員物資,並可重複利用的航天器。它也可以在太空中進行各種科學實驗活動。

4 太空 -空間站

太空太空

太空站又稱為「空間站」、「軌道站」或「航天站」,是可供多名宇航員巡航、長期工作和居住的載人航天器。在太空站運行期間,宇航員的替換和物資設備的補充可以由載人飛船或太空梭運送,物資設備也可由無人航天器運送。

1971年前蘇聯發射了世界上第一個太空站———「禮炮」1號,此後到1983年又發射了「禮炮」2—7號。1986年前蘇聯又發射了更大的太空站「和平」號,自「和平」號上天以來,宇航員們在它上面進行了大量的科學研究。還創造了太空長時間飛行的新紀錄。「和平」號超期服役多年後於2001年3月19日墜入太平洋。

美國於1973年利用「阿波羅」登月計劃的剩餘物資發射了「天空實驗室」太空站。

5 太空 -開發利用

太空太空

1、太空旅遊
太空旅遊是基於人們遨遊太空的理想,到太空去旅遊,給人提供一種前所未有的體驗,最新奇和最為刺激人的是可以觀賞太空旖旎的風光,同時還可以享受失重的味道。而這兩種體驗只有太空中才能享受到,可以說,此景只有天上有。太空游項目始於2001年4月30日。第一位太空遊客為美國商人丹尼斯蒂托,第二位太空遊客為南非富翁馬克-沙特爾沃思,第三位太空遊客為美國人格雷戈里-奧爾森。

2、太空行走
太空行走(Walkinginspace)又稱為出艙活動,即航天員在載人航天器之外或在月球和行星等其他天體上完成各種任務的過程。它是載人航天的一項關鍵技術,是載人航天工程在軌道上安裝大型設備、進行科學實驗、施放衛星、檢查和維修航天器的重要手段。要實現太空行走這一目標,需要諸多的特殊技術保障。

3、太空探索
1957年10月4日,前蘇聯第一顆人造衛星上天,拉開了人類航天時代的序幕。前蘇聯宇航員加加林,於1961年4月12日,乘坐前蘇聯「東方號」飛船,環繞地球飛行了一圈,歷時近兩個小時,成為第一位進入太空的人。

4、登月
1969年7月16日發射的「阿波羅」11號使人類首次登上了月球。執行該次任務的是阿姆斯特朗、阿爾德林和柯林斯。飛船抵達月球軌道后,柯林斯駕船繞月飛行,另兩名宇航局駕駛登月艙於7月20日降落在月球表面的靜海。阿姆斯特朗成為第一個登上月球的人。宇航員在月球表面進行了實地的科學考察,並把一塊金屬紀念牌和美國國旗插上了月球。此後又有5次成功的登月飛行,宇航員在月球上停留的時間總共約300小時。此後對月球的考察幾乎停滯,直到1994年美國又發射了「克萊門汀」號無人駕駛飛船,對月球進行了新的地貌測繪,其目的是為在不久的將來建立月球基地和月基天文台作準備。1998年1月6日發射升空的「月球勘探者」攜帶有中子光譜儀探測氫原子。它發現在月球兩極的盆地底部存在水。

6 太空 -太空育種

太空平度明村太空西瓜櫻桃番茄

1、太空小麥預計收穫40斤種子
2008年11月中旬,47克搭載神七飛船遨遊太空的「青豐一號」小麥良種先後在平度市南村鎮和蓼蘭鎮下播試種。2009年6月16日,這些經過精心培育成熟的「太空小麥」順利收穫。收穫的這些「太空麥」,單株分櫱多則達30多個,平均單株成穗15-20穗,預計能產40餘斤一代小麥種子。目前成熟的「太空麥」由於是第一代,性能差異表現得還不是很明顯,到第二代差異就會大一些。

2、太空西瓜糖度高於普通西瓜
2009年開春,11克太空西瓜種子和10克太空櫻桃番茄種子相繼下地育種。「太空西瓜」成活了107株,收穫了100多個「太空西瓜」;太空櫻桃番茄則成活了1500餘株,種植面積達到0.7畝。太空西瓜在生長過程中瓜苗出現了黃化現象,但糖度卻比同類普通西瓜有了較大的提高。2009年6月19日,專家組前往平度市「太空西瓜」育種基地,對其中一個清甜可口的「太空西瓜」進行了糖度測試,顯示出13.1度。同一品種的普通西瓜糖度含量僅有10.9度。

3、太空櫻桃番茄
每棵太空櫻桃番茄單株結果有六七層,每層4到7顆果實。最下一層果實已經呈現紅色,目前太空櫻桃番茄已經陸續開始收穫果實太空櫻桃番茄的收穫周期比較長,可持續近1個月的時間,這對科研人員選種育種極為有利。

7 太空 -太空武器

太空太空

太空武器大部分是新概念武器,主要有:

「利劍」——激光武器:用激光作武器的設想是基於激光的高熱效應。激光產生的高溫可使任何金屬熔化。同時激光以光速(每秒鐘30萬千米)直線射出,延時完全可以忽略,也沒有彎曲的彈道,因此不需要提前量,簡直指哪打哪。

「長矛」——粒子束武器:它是利用粒子加速器原理製造出的一種新概念武器。帶電粒子進入加速器后就會在強大的電場力的作用下,加速到所需要的速度。這時將粒子集束髮射出去,就會產生巨大的殺傷力。

「神鞭」——微波武器:由能源系統、高功率微波系統和發射天線組成,主要是利用定向輻射的高功率微波波束殺傷破壞目標。微波波束武器全天候作戰能力較強,有效作用距離較遠,可同時殺傷幾個目標。

「飛鏢」———動能武器:動能武器的原理十分簡單,說白了,它和飛鏢傷人的道理完全一樣。一切運動的物體都具有動能。根據動力學原理,一個物體只要有一定的質量和足夠大的運動速度,就具有相當的動能,就能有驚人的殺傷破壞能力,這個物體就是一件動能武器。

8 太空 -太空垃圾

太空太空垃圾

太空垃圾是人類在進行航天活動時遺棄在太空的各種物體和碎片,包括完成任務的火箭箭體和衛星本體、火箭的噴射物、在執行航天任務過程中的拋棄物、空間物體之間的碰撞產生的碎塊等,是空間環境的主要污染源。

太空垃圾同人造衛星一樣,按一定的軌道環繞地球飛行,形成一條危險的垃圾帶。太空垃圾中最大的危險來自具有很高動能的金屬廢料,它們在太空中的運行速度可達每秒16千米。如果一個在較低軌道上運行的衛星與太空垃圾相遇時的平均碰撞速度為每秒10千米,在此情況下,一個直徑只有1厘米大小的顆粒在與衛星碰撞時就能釋放出一顆手榴彈爆炸的能量;一顆迎面而來的直徑為0.5毫米的金屬微粒,足以戳穿密封的飛行服,人們肉眼無法辨別的塵埃(如油漆細屑、塗料粉末)也能使宇航員殞命。

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