火箭喷发知识 火箭发射后喷发的气体成分是什么

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关于太空的知识

“太空”是由无极元和能量相互作用而构成的、物质的,存在时空概念并存在于宇宙内部的一个有限的,有着开始和结束的整体事件,是易学中的太极世界。太极世界里有能量、有物质、有时空和事件。太空同样也是佛教中描述的“万有”,是基督教中描述的“一切”。柯易《论宇宙和太空》

地球大气层以外的宇宙空间,大气层空间以外的整个空间。物理学家将大气分为5层:对流层(海平面至10千米)、平流层(10~40千米)、中间层(40~80千米)、热成层(电离层,80~370千米)和外大气层(电离层,370千米以上)。地球上空的大气约有3/4在对流层内,97%在平流层以下,平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。某些高空火箭可进入中间层。人造卫星的最低轨道在热成层内,其空气密度为地球表面的1%。在1.6万千米高度空气继续存在,甚至在10万千米高度仍有空气粒子。从严格的科学观点来说,空气空间和外层空间没有明确的界限,而是逐渐融合的。联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出,目前还不可能提出确切和持久的科学标准来划分外层空间和空气空间的界限。近年来,趋向于以人造卫星离地面的最低高太空

度(100~110)千米为外层空间的最低界限。

太空(20张)

编辑本段领空和外层空间的划分

关于领空(空气空间)和外层空间的划分问题,历来有两种对立的主张。太空

空间论

主张以空间的某种高度来划分领空和外层空间的界限,以确定两种不同法律制度适用的范围。

功能论

认为应根据飞行器的功能来确定其所适用的法律,如果是航天器,则其活动为航天活动,应适用外空法;如果是航空器,则其活动为航空活动,应受航空法的管辖;整个空间是一个整体,没有划分领空和外层空间的必要。就“空间论”而言,关于确定外层空间的下部界限大致又有以下几种意见:①以航空器向上飞行的最高高度为限,即离地面30~40公里②以不同的空气构成为依据来划分界限。由于从地球表面至数万公里高度都有空气,因而出现以几十,几百,几千公里为界的不同主张,甚至有人认为凡发现有空气的地方均为空气空间,应属领空范围③以人造卫星离地面的最低高度(100~110公里)为外层空间的最低界限。 1976年,巴西、哥伦比亚、刚果、厄瓜多尔、印度尼西亚、肯尼亚、乌干达和扎伊尔等8个赤道国家发表《波哥大宣言》。主张各赤道国家上空的那一段地球静止轨道(离地面35871公里)属于各该国的主权范围。上述主权要求,使外空划界问题进一步复杂化。近年来,一些持“空间论”者逐渐趋向于接受上述第三种意见,即离地面100公里左右为外层空间的下部界限。1975年,意大利在外空委员会提出以海拔90公里为领空(空气空间)的最高界限。1976年,阿根廷、比利时和意大利支持以海拔100公里为界。1979年,苏联建议离海平面100~110公里以上为外层空间,同时各国空间物体为到达轨道和返回发射国领土,有飞越其他国家领空(空气空间)的权利。但另外一些国家,如美国、英国、日本等,则认为从空间科技现状来看,仍无法规定一定高度作为领空(空气空间)和外层空间的界限。他们强调划定外层空间的条件和时机还不成熟。外空的定义和界限以及地球静止轨道的法律地位问题尚在联合国和平利用外层空间委员会审议之中。外空委员会正在审议卫星直接电视广播、卫星遥感地球,以及在外空使用核动力源等问题,以便草拟有关的法律原则。

编辑本段在外空使用核动力源问题

外空委员会科学和技术小组委员会在1979年研究报告的结论中称,只要充分履行有关使用核动力源的安全标准和规定,核动力源可以在外空安全使用。现在法律小组委员会正在上述研究报告的基础上审议能否在现有的国际法规范方面,补充有关在外空使用核动力源的规定问题。

编辑本段外层空间法

联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构,于1959年成立。外空委员会设太空

立了法律和科技两个小组委员会,分别审议和研究有关的法律和科技问题。除上述1963年联大通过的宣言外,外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约,即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966,简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(1979),中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。

编辑本段原则和规则

上述条约提出了一些重要原则和规则,对外层空间法的形成起了重要作用,它们包括:外空的利用应为全人类谋利益;外空和天体供一切国家在平等基础上自由探测和利用;任何国家不得将外空和天体据为己有;探测和利用外空应遵守国际法和维护国际和平与安全;禁止将载有核武器或其他大规模毁灭性武器的人造卫星或航天器放置在地球卫星轨道和外层空间;发射国对射入外空的物体及其所载的人员具有管辖权和控制权;对紧急降落的宇航员应给以一切可能的协助,尽力予以营救和送回发射国,发现的外空物体应予归还;发射国为其外空物体对地面上或对飞行中的飞机造成的损害负有赔偿的绝对责任;发射国在切实可行范围内将所发射的外空物体和有关情报通知联合国秘书长;各国探测和利用外层空间应进行合作和互助;在外空进行活动时,应照顾其他国家的利益;从事外层空间活动应避免使外空遭受有害的污染和使地球环境发生不利的变化;月球和其他天体应限用于和平目的,禁止各种军事利用;月球和其他天体及其自然资源为人类共同财产;公平分配这些资源带来的利益并对发展中国家和对探索作出贡献的国家给予特殊照顾,等等。在国际法上,尽管有些学者曾经提出过领空无限的主张,但由于地球的自转和公转,以及整个太阳系的运动,认为国家主权无限制地延伸到宇宙中去是没有实际意义的。对外空的探测和利用以及数以千计的人造卫星不断地在围绕地球的轨道上运行的事实,表明外层空间依其性质是难以成为国家主权控制的对象的。1963年联合国大会通过的《各国在探索与利用外层空间活动的法律原则的宣言》,确定了外层空间供一切国家自由探测和使用,以及不得由任何国家据为己有这两条原则。联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构,于1959年成立。外空委员会设立了法律和科技两个小组委员会,分别审议和研究有关的法律和科技问题。除上述1963年联大通过的宣言外,外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约,即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966,简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(1979),中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。由柳洪平与谢宇轩创建。

编辑本段太空武器

太空武器大部分是新概念武器,主要有:

利剑

——激光武器:用激光作武器的设想是基于激光的高热效应。激光产生的高温可使任何金属熔化。同时激光以光速(每秒钟30万千米)直线射出,延时完全可以忽略,也没有弯曲的弹道,因此不需要提前量,简直指哪打哪。另外,激光武器没有后坐力,可以迅速转移打击目标,还可以进行单发、多发或连续射击。激光武器的本质就是利用光束输送巨大的能量,与目标的材料相互作用,产生不同的杀伤破坏效应,如烧蚀效应、激波效应、辐射效应等。正是靠着这几项神奇的本领,激光武器成为理想的太空武器。

长矛

———粒子束武器:它是利用粒子加速器原理制造出的一种新概念武器。带电粒子进入加速器后就会在强大的电场力的作用下,加速到所需要的速度。这时将粒子集束发射出去,就会产生巨大的杀伤力。粒子束武器发射出的高能粒子以接近光速的速度前进,用以拦截各种航天器,可在极短的时间内命中目标,且一般不需考虑射击提前量。粒子束武器将巨大的能量以狭窄的束流形式高度集中到一小块面积上,是一种杀伤点状目标的武器,其高能粒子和目标材料的分子发生猛烈碰撞,产生高温和热应力,使目标材料熔化、损坏。

神鞭

——微波武器:由能源系统、高功率微波系统和发射天线组成,主要是利用定向辐射的高功率微波波束杀伤破坏目标。微波波束武器全天候作战能力较强,有效作用距离较远,可同时杀伤几个目标。特别是微波波束武器完全有可能与雷达兼容形成一体化系统,先探测、跟踪目标,再提高功率杀伤目标,达到最佳作战效能。它犹如无形的“神鞭”,既能进行全面毁伤、横扫敌方电子设备,又能实施精确打击、直击敌方信息中枢。可以说,微波武器是现代电子战、电磁战、信息战不可或缺的基本武器。

飞镖

———动能武器:动能武器的原理十分简单,说白了,它和飞镖伤人的道理完全一样。一切运动的物体都具有动能。根据动力学原理,一个物体只要有一定的质量和足够大的运动速度,就具有相当的动能,就能有惊人的杀伤破坏能力,这个物体就是一件动能武器。所谓动能武器,就是能发射出超高速运动的弹头,利用弹头的巨大动能,通过直接碰撞的方式摧毁目标的武器。这里最重要的一点是动能武器不是靠爆炸、辐射等其他物理和化学能量去杀伤目标,而是靠自身巨大的动能,在与目标短暂而剧烈的碰撞中杀伤目标。所以,它是一种完全不同于常规弹头或核弹头的全新概念的新式武器。

编辑本段太空站

太空站

太空站又称为“空间站”、“轨道站”或“航天站”,是可供多名宇航员巡航、长期工作和居住的载人航天器。在太空站运行期间,宇航员的替换和物资设备的补充可以由载人飞船或航天飞机运送,物资设备也可由无人航天器运送。1971年前苏联发射了世界上第一个太空站———“礼炮”1号,此后到1983年又发射了“礼炮”2—7号。1986年前苏联又发射了更大的太空站“和平”号。美国1973年利用“阿波罗”登月计划的剩余物资发射了“天空实验室”太空站。

编辑本段太空旅游

太空旅游是基于人们遨游太空的理想,到太空去旅游,给人提供一种前所未有的体验,最新奇和最为刺激人的是可以观赏太空旖旎的风光,同时还可以享受失重的味道。而这两种体验只有太空中才能享受到,可以说,此景只有天上有。太空游项目始于2001年4月30日。第一位太空游客为美国商人丹尼斯蒂托,第二位太空游客为南非富翁马克·沙特尔沃思,第三位太空游客为美国人格雷戈里·奥尔森。聂海胜就是其中的一位。

编辑本段太空行走

太空行走(Walking in space)又称为出舱活动,即航天员在载人航天器之外或在月球和行星等其他天体上完成各种任务的过程。它是载人航天的一项关键技术,是载人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航天器的重要手段。要实现太空行走这一目标,需要诸多的特殊技术保障。

编辑本段太空探索

1957年10月4日,前苏联第一颗人造卫星上天,拉开了人类航天时代的序幕。前苏联宇航员、大名鼎鼎的加加林,于1961年4月12日,乘坐前苏联“东方号”飞船,环绕地球飞行了一圈,历时近两个小时,成为第一位进入太空的人。

登月

月球是距离地球最近的天体(约38万公里),是人类进行太空探险的第一站。前苏联1959年发射的月球2号探测器在月球着陆,这是人类的航天器第一次到达地球以外的天体。同年10月,月球3号飞越月球,发回第一批月球背面的照片。1970年发射的月球16号着陆于丰富海,把100克月球土壤送回了地球。美国在20世纪60年代开始的雄心勃勃的“阿波罗”计划的目的就是将人类送上月球进行实地考察。在此之前的1961年到1967年间,9个“徘徊者”、7个“勘测者”探测器和5个月球轨道器先后对月球进行了考察。它们拍摄了月球的照片,并分析了月球的土壤,为登上月球做好了准备。随后美国便使用“土星”5号运载火箭先后向月球发射了17艘“阿波罗”飞船。其中“阿波罗”1-3号是试验飞船,4-6号是无人飞船,7号飞船载人绕地球飞行,8-10号载人绕月飞行,11号至17号是载人登月飞行。 1969年7月16日发射的“阿波罗”11号使人类首次登上了月球。执行该次任务的是阿姆斯特朗、阿尔德林和柯林斯。飞船抵达月球轨道后,柯林斯驾船绕月飞行,另两名宇航局驾驶登月舱于7月20日降落在月球表面的静海。阿姆斯特朗成为第一个登上月球的人。宇航员在月球表面进行了实地的科学考察,并把一块金属纪念牌和美国国旗插上了月球。此后又有5次成功的登月飞行,宇航员在月球上停留的时间总共约300小时。此后对月球的考察几乎停滞,直到1994年,美国又发射了“克莱门汀”号无人驾驶飞船,对月球进行了新的地貌测绘,其目的是为在不久的将来建立月球基地和月基天文台作准备。1998年1月6日发射升空的“月球勘探者”携带有中子光谱仪探测氢原子。它发现在月球两极的盆地底部存在水。

金星和水星

金星的半径、质量、密度等与地球接近,是地球的姊妹行星。人们对它的兴趣很大,然而,地面观测太空

所得的资料比较贫乏,对金星的研究充满了未知数。航天器可以使人们了解它更多的信息。虽然最初的几次探测器发射都失败了,但1962年美国发射的水手2号从距金星35000千米处飞过,成功地实现了航天器首次飞越行星,同时它发现金星表面温度高达400多度。1969年至1981年,前苏联的金星5号至14号探测器先后在金星表面着陆成功,执行了多项科学考察任务。美国1978年5月20日发射的先驱者-金星1号经过长距离飞行,于同年12月4日到达金星并围绕它飞行,它用雷达探测了金星地形。先驱者-金星2号到达金星后向金星大气释放了4个探测器,探测器在向金星表面坠落的过程中,获得了金星大气、云层、磁场等各方面的数据。1989年美国发射的“麦哲伦号”探测器又运用综合孔径雷达对金星表面进行了探测。这些探测使我们了解到金星的磁场很弱,表面气压是地球海面气压的90倍。金星12号还探测到了闪电。美国发射的“水手10号”飞船在考察了金星之后,曾3次飞临水星。是它发现了水星的磁场和磁层,并探测出水星大气的主要成分是氦。飞船上的两个摄像机拍摄了多幅图象,揭示出水星地形是由大量的陨石坑和盆地组成的。

火星任务

火星很像地球,有坚硬的表面和四季的交替。同时它还拥有随四季变化的极冠。在望远镜观测时代,人们还曾有认为火星上有人工的运河。人类对火星的兴趣一直是非常浓厚的,因此到现在已经20多艘飞船执行了探测火星的任务了。1962年前苏联发射了“火星1号”、“宇宙21号”,美国发射了“水手3号”,但均遭到了失败。1964年1月28日发射的“水手4号”于1965年7月14日在距离火星的一万公里的高空成功掠过,获得了第一批火星的照片。1974年,前苏联发射的“火星5号”宇宙飞船首次拍摄了火星的彩色照片。随后两国又相继发射了多个绕火星飞行的轨道器,更加详细地了解了这颗行星的情况。 1976年,美国的海盗1号和海盗2号登陆器分别在火星上降落,并在降落的过程中,测量了大气温度的分布情况、火星大气压的情况。火星上有干涸的河床,有流水冲击的特征,这表明在过去有过大量的水。海盗号飞船的分析结果表明火星大气和表层物质中没有有机分子存在。摄像机监视结果也表明火星上没有生命活动的迹象。因此我们也许可以下结论说,火星表面现在可能没有生命,如果更严格的说,是没有与地球上类似的生命。人们不仅对火星感兴趣,也对火星的两个卫星感兴趣。在1988年,7月7日和7月12日,前苏联发射了火卫飞船1号和2号绕火卫一飞行并着陆。到最近几年,随着科技的飞速发展,人们可望在下世纪初直接登上火星进行实地考察,彻底弄清火星生命问题。因为它是太阳系中最有可能存在生命的星球。在人类踏上火星之前,将进行一系列的准备。 1993年美国“火星观察者”探测器在进入环绕火星的轨道之后,与地球失去联系,导致计划失败。1996年12月,美国又发射了“火星探路者”探测器,经过7个月的星际飞行,在火星的阿瑞斯平原着陆。火星探路者携带了一个六轮小车,可以在火星的表面漫游,因而叫做火星漫游者,价值2500万美元。它分析了火星岩石和土壤。照片证实了海盗号的结论,火星上曾发生过大洪水。 1996年11月美国发射了“火星全球勘测者”,在绕火星的轨道上研究火星表面、大气和磁场的情况。它还向地球发射无线电波,经过火星大气后到达地球,由此了解火星大气的温度、引力和化学组成。1999年1月3日,“火星极地着陆者”发射成功。然而,在飞行了11个月并登陆到火星上以后,就与地面失去了联系,宣告了这次航天活动的失败。此后发射的火星气候观测器也遭失败。2001年,美国又发射了“火星奥德赛”探测器,现已成功抵达火星并成功进入环火星轨道。欧洲空间局计划于2003年发射“火星快车”探测器考察火星,这标志着欧洲空间局在行星探测方面跨入了新纪元。它将由轨道器和着陆器组成。轨道器上有一个着陆器通信包用于支持国际上在2003年至2007年间开展的火星探测活动。

带外行星探测

美国的“先驱者”10号于1973年12月4日首次在掠过木星,并传回了木星和木卫的照片。它最后在1983年越过海王星轨道后成为飞出太阳系的第一个人造天体。接着“先驱者11号”、“旅行者1号”、“旅行者2号”也相继飞越木星和木卫。“先驱者”10号、11号各自携带了一块相同的镀金铝板,上面刻有人类男女的裸像,以及太阳与九大行星位置的示意图,还指明了它来自太阳系的第三颗行星。“旅行者”1号和2号探测器,则各自带有一套“地球之声”的光盘,唱片上有照片、60种语言的问候语、35种各类地球上的声音和音乐。包括了中国长城和中国人家宴的照片,粤语、厦门话和客家话的问候,和中国古曲“流水”。它们作为地球的名片希望有朝一日能被“外星人”收到。从旅行者号拍摄的木星黑夜半球的图象上可以看到木星上有极光。有趣的是,木卫一上有一座正在喷发的火山,喷发的高度达到30公里,喷发速度是每秒几百米到1公里。“旅行者”飞船还发现了土星有射电辐射,频率在3千赫到1.2兆赫之间。1986年1月,“旅行者2号”飞船又测出天王星的自转轴和磁轴有很大的交角。飞船还拍摄了天王星卫星的照片,随后它又拜访了海王星,并发回了照片。“伽利略”号的任务是观测木星系统,它观测了木星的大红斑,还向木星云层释放了一个探测器。这个探测器依靠降落伞进入木星大气,在它被巨大的木星大气压力摧毁前向地球传回了许多宝贵的资料。“伽利略”号对木卫二和木卫四的观测的结果还显示这两个木星卫星的表面之下可能有液态水海洋。有液态水存在就意味着可能有生命生存,这无疑是一个令人振奋的消息。美国于1997年10月15日发射了“卡西尼”号飞船,它是第一艘使用核动力电池的飞船。“卡西尼”号的主要任务是探测土星系统,并将向土星最大、最神秘的卫星——土卫六释放出一个名为“惠更斯”的探测器。土卫六是一个被浓厚的大气包裹着的星球,其环境与早期的地球有些类似,使用一般观测手段无法看清它的表面。“卡西尼”号将于2004年七月抵达土星系。此外美国宇航局还计划进行更多的行星探测计划,以便更多地了解我们生存的太阳系。其中包括向木卫二发射一个探测器,用以探测木卫二隐藏在冰层下的巨大液态水海洋。如果技术成熟,有可能向木卫二表面释放一个水下探测器,找寻可能存在的地外生命。

彗星和小行星

宇宙飞船不仅仅用于对太阳系内的大行星及卫星进行近距离观察。1985-1986年哈雷彗星回归过程当中,有5艘飞船对它进行了近距离观测,有许多令人惊奇的发现。例如,哈雷彗星的核并非人们想象的球状,而是椭球状,气体和尘埃从核的表面几个活动区域喷出。欧洲空间局的计划中,已经或即将开始对7个短周期彗星进行空间探测。它们是“深空1号”(DS1)计划、“星尘”计划、“等高线”计划、“罗塞塔”计划、“深空4号”(DS4)计划。其中DS1和DS4计划是与美国国家宇航局合作的。于1998年10月发射的“深空1号”飞船,将飞越小行星3352号McAuliffe、火星、以及威尔逊-哈林顿彗星。飞船与彗星将于2000年6月相遇。DS1将以约15公里/秒的速度距彗核约500公里处飞过,对彗发、彗核进行观测。它首次采用了离子发动机。飞船于2010年5月将样品送回地球。“星尘”在1999年2月发射,飞向怀尔德-2彗星,并将首次带回珍贵的彗星样品。“罗塞塔”将于2003年发射,对Wirtanen彗星及其环境进行长达近两年的仔细研究。9年之后,飞船与彗星相遇,总重20公斤的仪器将降落在彗星表面。这些仪器将采掘彗星表面和近表面样品进行研究,并用声波法探测彗星内部结构,研究周围等离子体与太阳风相互作用等。“深空4号”飞船将于2003年4月发射,于2005年12月进入环绕Tempel 1彗星的轨道,并于2006年4月将着陆器送上彗星表面作实验。最后,将彗星表面下不同深度的物质分装在3个不受外界影响的密封金属罐内,由着陆器的上半部将样品送回飞船。飞船于2010年5月将样品送回地球。

空间科学研究

空间站是人类在太空进行各项科学研究活动的重要场所。1971年,前苏联发射了第一座空间站“礼炮”1号,由“联盟”号飞船负责运送宇航员和物资。1986年8月,最后一座“礼炮”7号停止载人飞行。1973年5月14日,美国发射了空间站“天空实验室”,由“阿波罗”号飞船运送宇航员和物资。1974年天空实验室封闭停用,并于1979年坠毁。 1986年2月20日,前苏联发射了“和平”号空间站。它全长超过13米,重21吨,设计寿命10年,由工作舱、过渡舱、非密封舱三个部分组成,有6个对接口,可与各类飞船、航天飞机对接,并与之组成一个庞大的轨道联合体。自“和平”号上天以来,宇航员们在它上面进行了大量的科学研究。还创造了太空长时间飞行的新纪录。“和平”号超期服役多年后于2001年3月19日坠入太平洋。1983年,欧洲空间局发射了“空间实验室”,它是一座随航天飞机一同飞行的空间站。国际空间站是建造中的新一代空间站。它由美国和俄罗斯牵头,联合欧洲空间局11个成员国和日本、加拿大、巴西等16国共同建造运行。空间站从1994年开始分多个步骤建设安装,至2006年全部建成。建成后空间站将长110米,宽88米,质量超过400吨,将是有史以来规模最庞大、设施最先进的人造天体。可供6至7名宇航员同时在轨工作。 1981年全世界第一颗红外天文卫星发射升空。而对于天文学上有重要意义的事件是1990年4月25日由美国“发现”号航天飞机送入太空的哈勃空间望远镜(HST)。它的目的是探测宇宙深空,了解宇宙起源和各种天体的性质和演化。HST耗资21亿美元,对天文学特别是天体物理学的推动是巨大的。在空间放置望远镜可以摆脱大气的干扰,没有大气消光的问题,同时因为没有大气,设计的望远镜可以达到衍射极限。它的镜面不受重力的影响,不会变形,望远镜有极高的分辨率。它是人类的千里眼,探索宇宙奥秘的利器。此后美国和欧空局又相继发射了“钱德拉”空间X射线望远镜和XMM空间天文台等。美国的航天飞机是目前世界上唯一一种用于在地面和近地轨道之间运输人员物资,并可重复利用的航天器。它也可以在太空中进行各种科学实验活动。

中国航空

中国1964年7月19日,成功发射了一枚生物火箭。1966年10月27日,导弹核武器发射试验成功。1970年4月24日在酒泉发射了我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”。1975年11月26日,发射了一颗返回式人造卫星。1980年远程运载火箭发射成功。2年以后,潜艇水下发射运载火箭获得成功。1984年4月8日,我国第一颗地球静止轨道试验通信卫星发射成功。1986年2月1日,我国发射了一颗实用通信广播卫星。1988年9月7日,中国发射了一颗试验气象卫星“风云1号”。1999年11月20日,在酒泉卫星发射中心用运载火箭成功发射了第一艘“神舟号”试验飞船。2003年10月15日9:00,中国发射了第一艘载人飞船“神舟5号”,飞船在太空中飞行了21小时,绕地球运行14周后,于16日清晨6:23安全返回地面。宇航员杨利伟成为第一个乘坐中国人自己的飞船进入太空的中国人。展望未来,在2010年以前,中国的宇宙飞船将访问月球。2011年9月29日21时16分3秒,中国将建立自己的空间站天宫一号发射升空。之后,中国将进一步开展月球探测、建设月球基地、探测火太空

星、登陆火星等一系列航天活动。

编辑本段太空环境

自宇宙大爆炸以后,随着宇宙的膨胀,温度不断降低,现在,太空已成为高寒的环境,平均温度为零下270.3℃。在太空中,各种天体也向外辐射电磁波,许多天体还向外辐射高能粒子,形成宇宙射线。如太阳有太阳电磁辐射,太阳宇宙线辐射和太阳风,太阳宇宙线辐射是太阳在发生耀斑爆发时向外发射的高能粒子,而太阳风则是由日冕吹出的高能等离子体流。许多天体都有磁场,磁场俘获上述高能带电粒子,形成辐射很强的辐射带,如在地球的上空,就有内外两个辐射带。由此可见,太空还是一个强辐射环境。太空还是一个高真空,微重力环境。重力仅为百分之一到十万分之一g(g-重力加速度),而人在地面上感受到的重力是1g。

科普小知识资料

月球俗称月亮,也称太阴,是地球的唯一的天然卫星,也是离地球最近的天体。

月球距离地球平均为384,401公里。这段距离约为地球赤道周长的10倍。月球轨道呈椭圆形,近地点平均距离为363300公里,远地点平均距离为405500公里。月球直径为3476公里,约为地球直径的3/11。月球表面面积大约是地球表面面积的1/14,比亚洲面积稍小。月球的体积只相当于地球体积的1/49。月球质量约等于地球质量的1/81.3。月球物质的平均密度为每立方厘米3.34克,只相当于地球密度的3/5。月面上自由落体的重力加速度地球上表面重力加速度的1/6。月球上的逃逸速度约为每秒2.4公里,为地球上的逃逸速度的1/5左右。

月球在环绕地球作椭圆运动的同时,也伴随地球围绕太阳公转,每年一周。月球不但处于地球引力作用下,同时也受到来自太阳引力的影响,所以具有十分复杂的轨道运动。月球本身不发光也不透明,但能反射太阳光。由于日、地、月三者的相对位置不断变化,因此,地球上的观测者所见到的月球被照这部分也在不断变化,从而产生不同的视形状。这叫月相。月相的变化是有规律的。月相变化的周期性,给人们提供了一种计量时间的尺度。阴历或农历月就是以月相为基础,星期也是由此演化而来。

自古以来人们就知道,月球总以相同的一面向着地球。这是由于月球自转周期恰好和月球绕地球转动的周期相等造成的,而这两个周期相同则是潮汐长期作用的结果。

月球赤道面同它的轨道面有6度41分的倾角。因为这一倾角的存在和月球绕转速度的不均匀等原因,在月球运动过程中,地面上某一点的观测者多少还能看出月面边沿有前后的摆动。从地面观测,不止看到月球的半面,而且能看到月球的59%,其余41%则不能直接看到。

月球形状也是南北极稍扁、赤道稍许隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500米。南北极区也不对称,北极区隆起,南极区洼陷约400米。月球重心和几何中心并不重合,重心偏向地球2公里。这一结论已为"阿波罗号"登月获得的资料所证实。

月面上山岭起伏,峰峦密布。此外,还有洋、海、湾、湖等各种特征名称。其实,月面上并没有水。只是早年观测者凭借想象,借用地球上的名称而已,最多不过有某些形态上的相似罢了。

月面上的最明显的特征是环形山,通常指碗状凹坑结构。其中大的直径可超过100公里,小的不过是些凹坑。直径大于1公里的环形山总数3万多个,占月球表面积的 7~10%。环形山大多以著名天文学家或其他学者的名字命名,月球背面有4座环形山,分别以中国古代天文学家石申、张衡、祖冲之、郭守敬命名。月面最大的几个环形山是:南极附近的贝利环形山,直径295公里;克拉维环形山,直径233公里;牛顿环形山,直径230公里。许多环形山的中心区有中央峰或中央峰群,高达2.5公里。

肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫“月海”,它们是广阔的平原。在月球正面,月海面积约占整个半球表面的一半。已知月海共22个(包括背面),其中最大的叫风暴洋,面积约500万平方公里。雨海面积约90万平方公里。月面中央的静海面积约26万平方公里。此外,较大的还有澄海、丰富海、危海、云海等。月海大多具有圆形封闭的特点,四周是山脉。有些月海伸向陆地称为湾,小的月海则称为湖。

月陆是月面上高出月海的地区,一般高出2~3公里。月陆主要由浅色的斜长岩组成,其反照率较高。月球正面的月陆与月海面积大致相等,而背面则月陆面积大些。月陆形成的年代经同位素年龄测定为46亿年,比月海要早。月球上也存在一些山脉,大多以地球上的山名命名,如亚平宁山脉、高加索山脉、阿尔卑斯山脉等。最长的山脉长达1000公里,往往高出月海3~4公里。最高的山峰在月球南极附近,高达9000米,比地球上最高的珠穆朗玛峰还高。除山脉外,还有长达数百公里的峭壁,最长的是阿尔泰峭壁。

月面上有一些辐射纹,典型的有第谷环形山和哥白尼环形山周围的辐射纹。第谷环形山有辐射纹12条,从环形山周围呈放射状向外延伸,最长的达1800公里,满月时看得最清楚。其成因尚无定论:有人说是火山爆发形成的;也有人认为是陨石轰击月面造成的。

长期天文观测与登月的直接考察证实,月球周围没有明显的磁场。月球磁场强度不及地球磁场的1/1000。月球上更没有像地球和木星那样的辐射带。月球上不存在任何形态的水,完全没有大气,几乎接近真空状态。通过月球火箭探测查明:月球正面有称为"重力瘤"或"质量瘤"的重力异常区,达12处之多;月球表面大部分地区为一层厚度不等的月尘和岩屑所覆盖。

月球没有像地球大气那样的保护层,月面直接受到流星体的猛烈冲击,因此在一定程度上会影响到月岩的化学成分、岩屑大小、玻璃含量以及再结晶的程度。月球早期广泛发生火山爆发,喷出大量熔浆,从而形成月面上广阔的熔岩平原。

月球本身并不发光,只反射太阳光。它的亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。它的平均亮度为太阳亮度的1/465000,亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为-12.7等。它给大地的照度平均相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体,它的平均反照率只有7%,其余93%均被月球吸收。月海的反照率更低,约为 6%。月面高地和环形山的反照率为17%,看上去山地比月海明亮。

由于月球上没有大气,再加上月面物质的热容量和导热率又很低,因而月球表面昼夜的温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方温度高达127摄氏度;夜晚,温度可降低到零下183摄氏度。这些数值,只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度,而且所用的射电波的波长愈长,愈能探测到月面土壤中较深处的温度。这种测量表明,月面土壤中较深处的温度很少变化,这正是由于月面物质导热率低造成的。

从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60~65公里。月壳下面到 1000公里深度是月幔,它占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1000摄氏度,很可能是熔融的。

月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少,而环形山则较多。地形凹凸不平,起伏悬殊。最长和最短的月球半径都位于背面,有的地方比月球平均半径长4公里,有的地方则短5公里(如范德格拉夫洼地)。背面未发现"质量瘤"。背面的月壳比正面厚,最厚处达150公里,而正面月壳厚度只有60公里左右。

关于月球的成因,众说纷纭,主要有三种假说,即俘获说、分裂说和同源说。

俘获说:月球可能是在地球轨道附近运行的一个小行星,后来被地球所俘获而成为地球的卫星。因为月球和地球的平均密度相差很大,而化学组成又十分不同,所以,它们可能是由太阳原始星云中不同部位的不同物质形成的。另一方面,月球的平均密度却与陨石、小行星十分接近。因此,很可能是小行星在围绕太阳运行中,由于接近地球,地球的引力使它脱离原来的轨道而被地球所俘获。有人认为,这个事件发生在35亿年前,整个过程经历5亿年。在月球被地球俘获后,月球由于受到地球的起潮力,喷发出大量岩浆,形成月海玄武岩。

分裂说:在太阳系形成的初期,地球和月球原是一个整体,那时地球还处于熔融状态,自转非常快,自转周期只有4小时左右。因此,这时太阳对地球的潮汐作用的周期为 2小时。这个周期恰与地球自由摆动周期相等,从而产生共振,于是在赤道面上形成一串细长的膨胀体,终于分裂而形成月球。太平洋就是月球分裂出去时留下的遗迹。根据计算,地月系统现有的角动量总和,即使再加上几十亿年的角动量损耗,也不足使地球和月球分裂。而且月球的位置又不在地球赤道面上。这些事实是分裂说很难加以解释的。

同源说:地球和月球是由同一块行星尘埃云所形成。它们的平均密度和化学成分不同,是由于原始星云中的金属粒子在形成行星之前早已凝聚。地球在形成行星时,一开始便以铁为主要成分,并以铁作为核心。而月球则是在地球形成后,由残余在地球周围的非金属物质聚集而成。月球形成的这三种假说,都能或多或少地解释月球的成分、密度、结构、轨道及其他基本事实。除分裂说一般认为难以成立外,俘获说和同源说这两种假说究竟哪一种更加合理,目前尚无定论。

根据对月球各种热历史模型的研究,整个月球曾发生过多次局部熔融。在月球形成的初期,月球的大部分温度曾达到1000摄氏度。距今41亿年前,月球发生过一次规模较大的岩浆运动,在岩浆的分离过程中,形成了斜长岩成分的月壳,残留部分成为月表的高地。月球表层固结后又在较深的部位发生局部熔融,产生苏长岩成分的熔体。大约距今40亿年前,形成了富含放射性元素、难熔元素的非月海玄武岩。斜长岩高地长期裸露在月表,不断受到陨星物质的撞击,因而被削低了1.5~2公里,在高地上发育着大量古老的冲击月坑。后期,高地为一系列的断裂所切割和破坏。距今41~39亿年前,月球比较集中地遭受到各种大型陨星的撞击,使月表出现许多月海盆地,即大型的环形构造,最典型的是雨海事件。月球上的月海大致都是在相近的时期内形成的。月海生成的大致次序是:酒海、澄海、湿海、危海、雨海……。雨海纪形成的各个月海大约在距今39~31亿年间,被后期喷发的玄武岩所充填和覆盖。根据同位素年龄的测定,大致充填的时间次序是雨海西、雨海东、湿海、危海、雨海、静海、丰富海、澄海和风暴洋。此后月表的轮廓基本形成,31亿年以来,月球内部的演化已处于"停滞"状态,外力作用在月球的演化史中占有主导地位。陨星冲击月表,使月坑继续形成和增多。爱拉托逊纪形成的辐射月坑,其辐射纹受月表的各种作用,或者变得不明显,或者消失;而哥白尼纪形成的月坑,则具有明显的辐射纹。

太阳

太阳系的中心天体,离地球最近的恒星。太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区、对流层和大气层。我们直接观测到的是太阳大气层,从内向外分为光球、色球和日冕3层。核反应区半径约是太阳半径的1/4,其间进行的氢核聚变提供了太阳经久不衰的巨大辐射的能源。在辐射区内,通过光子的多次吸收、再发射过程把核反应区发射的高能γ射线变成低能的可见光和其他形式向外传送到对流层。对流层里物质的对流、湍流(及湍流产生的噪声)和大尺度的环流把太阳内部的能量传输到太阳表面,并通过光球辐射出去。日面许多现象,如米粒、超米粒、黑子等都产生于对流层。而外层大气里的一些剧烈活动(耀斑、冲浪、日珥的变化等)及太阳风等的动力也来自对流层。

太阳是一个发光的等离子体球。它的年龄约50亿年,现正处于“中年阶段”。太阳离地球的平均距离为1.49598×108千米。太阳主要的参数是:半径为6.96×105千米,质量为1.989×1030千克;表面有效温度为5770K,中心温度约1.5×107K;平均密度1.409×103千克/米3,中心密度约1.6×105千克

火箭发射后喷发的气体成分是什么

日本的火箭使用液氢和液氧,喷发的气体是水蒸汽.

但国内的火箭的燃料绝大部分使用的还是四氧化二氮与偏二甲肼作为燃料,这就是为什么发射后的烟尘是黄色的,这个烟尘是有毒的.而液氢液氧火箭发射后喷发的是白色的烟雾.

中国也有环保火箭,比如长三甲是液氧液氢,长五则是液氧和煤油.

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