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太空問答?

2018-02-27 05:06太空精釀
太空探索 2018年2期
關(guān)鍵詞:航天服冥王星民用

航天員穿航天服是個什么體驗?

航天服特別沉,重達十幾千克,雖然在太空中完全失重,但要在地面訓(xùn)練時穿起來卻并不容易。除非經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練,一個人很難獨立穿進去。在穿戴時需要從腰部以下鉆進去,再把上部分套在身上,然后才能艱難站起來,給自己做密封、戴手套、戴頭盔。

航天服在太空中相當(dāng)于一個小空調(diào),提供氣壓、溫度、濕度和氧氣,因此還需要攜帶一個功能箱,導(dǎo)致它很重。我國最早的航天服甚至有身高要求,超過172以上就會穿戴困難。不過為了方便航天員操作,航天服在一些很重要的環(huán)節(jié),比如人關(guān)節(jié)的移動部位,尤其是手部,做了很多優(yōu)化。因此穿上它很有一種在機器“高達”中控制一切的感覺。

GPS和北斗在太空中能用么?

我們?nèi)粘I钪幸呀?jīng)習(xí)慣查詢電子地圖,其中自動顯示我們位置的就是GPS和北斗系統(tǒng)計算而來的。這些衛(wèi)星飛在距離地面20000公里高的軌道,我國的北斗甚至有衛(wèi)星飛在36000公里高的軌道,可謂登高望遠。

因此,只要比GPS和北斗飛得低的衛(wèi)星,都可以在太空中使用它們進行定位。而且由于大氣層幾乎不存在,它們受到的干擾很小,在使用一些復(fù)雜模型校正的情況下,它們的定位精度甚至可以達到1厘米級別!

世界上的衛(wèi)星定位系統(tǒng)都有哪些?

大家最熟悉的恐怕是美國的GPS,它從上世紀(jì)80年代開始建設(shè),現(xiàn)在已經(jīng)成為一個穩(wěn)定的全球覆蓋網(wǎng)絡(luò)。除此之外,蘇聯(lián)/俄羅斯也發(fā)展出了自己的一套衛(wèi)星定位系統(tǒng),叫做格羅納斯(GLONASS)。歐盟也在發(fā)展類似的伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)(Galileo),這些都是覆蓋全球的系統(tǒng)。印度和日本也發(fā)展了只適用于本國的區(qū)域系統(tǒng)。

此外,不得不提的是我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),它的目標(biāo)也是覆蓋全球,提供全球高精度定位服務(wù),比起GPS各有千秋甚至有過之而無不及。目前,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)進入最后的第三建設(shè)階段,估計在2020年就將實現(xiàn)全球高水平服務(wù)。

GPS到底是軍用系統(tǒng)還是民用系統(tǒng)?

它的本質(zhì)是軍用系統(tǒng),是美國空軍研發(fā)、建設(shè)和維護的,自然以服務(wù)軍事為主。但是它也開放了大量的民用空間,畢竟可以從商業(yè)化和民用中賺到不少的錢來維護該系統(tǒng)。

GPS是個軍民兩用的系統(tǒng),美國的飛機導(dǎo)彈在使用,世界各國人民的手機定位也在使用。不過相信你也想得到,這兩個的精度差別非常大,民用精度僅僅在1米級別,而軍用的可以輕松達到厘米級,基本指哪打哪兒。

雖然被降級了,但冥王星還有可能回歸行星行列么?

不可能。

冥王星是在1930年被發(fā)現(xiàn)的,隨后保持太陽系第九大行星位置直到2006年。但是期間人類發(fā)現(xiàn)了很多體積重量比它還大的天體,雖然不少都是衛(wèi)星(圍繞行星運動,而行星圍繞恒星運動),不足以挑戰(zhàn)它的地位。

但是2005年發(fā)現(xiàn)的鬩神星成為壓垮它地位的最后一根稻草。它圍繞太陽運動,而且比冥王星更大更重,如果按照這個標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該被叫做行星,更何況還有好幾個比冥王星小的類似天體,加一起太陽系差不多就有15大行星了,根本記不過來。后來科學(xué)家們決定讓它們集體降級為矮行星,只保留八大行星。

太空中失之毫厘謬以千里是種什么樣的體驗?

太陽系內(nèi)的星際旅行動輒幾十億公里且持續(xù)數(shù)年,但航天器軌跡的規(guī)劃可謂精細(xì)到極致。以費時近十年從地球前往冥王星的新視野號為例,它是人類歷史上飛離地球時相對太陽速度最快的飛行器,超過了驚人的45000米/秒,要知道普通的家用汽車高速公路上行駛速度僅為30米/秒。

在前往冥王星的路上,2007年9月25日,這個超過500千克重的航天器發(fā)動機工作了937秒,速度改變僅為2.37米/秒,相對于它的巨大速度可以忽略不計。但科學(xué)家們不能這么想,因為一點都不能差,否則就到不了冥王星了。

為什么航天技術(shù)如此昂貴?

米尺比卷尺貴,教學(xué)刻度尺更貴,千分尺比它們還要貴很多,價格與精度成正比。

而航天是一種在毫米微米乃至納米尺度上“刀尖起舞”的技術(shù),需要的材料加工和裝配精度遠遠超過普通人的想象,更何況復(fù)雜的集成電路和芯片需求,這導(dǎo)致航天領(lǐng)域內(nèi)器件的加工極其艱難,極少能量產(chǎn),自然價格直線上升。

舉個例子,民用手機GPS定位芯片/接收機已經(jīng)便宜到了一瓶水的價格,但衛(wèi)星上用的高精度接收機可以買好幾輛寶馬汽車了。

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