大自然探索 (2023年12期) 电子版

目录

我们的空间站丨在“天宫”之前

1957年：第一颗人造卫星 苏联发射了第一颗人造太空卫星斯普特尼克 1号，引发了太空竞赛。11月3日，斯普特尼克 2号携带了一只叫“莱卡”的小流浪狗进入太空，这是动物首次进入太空。不幸的是，它在升空后几个小时就死了。 1961年：人类首次进...

我们的空间站丨中国航天三步走

第一步，發射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验。 1999年 神舟一号无人试验飞船的成功发射，以及飞船返回舱在预设区域成功着陆，标志着我国掌握了天地往返技术。 2003年 神舟五号载人飞船将航天员杨利伟送上太空。 ...

我们的空间站丨解读“天宫”构成

据《后汉书》记载，天宫又名“紫微宫”，是天帝居住的府邸。中国空间站取名“天宫”，寓意着“天宫”是航天员舒适的太空居所。2022 年 10 月 31 日，长征五号 B 火箭成功将“梦天实验舱”送入轨道。随着“梦天实验舱”的转位成功，顺利与核心...

我们的空间站丨航天秩序保卫者：测控通信系统

近地轨道是个热闹的地方。迄今，世界各国发射的6000多个航天器产生了大量碎片。这些碎片1秒钟就能跨越约8千米的距离，如此高速运动的物体如果彼此发生撞击，或是碎片与航天器、航天器与航天器碰撞，后果不堪设想。测控通信系统的作用之一就是监控轨道上...

我们的空间站丨载人航天难在哪里？

蜀道之难，难于上青天！登天可比走蜀道难多了！载人航天的发展需要以多项尖端航天技术为基础。例如，在研制、发射空间站之前，必须先研制载人飞船或航天飞机等载人天地往返运输系统，掌握空间交会对接和太空行走等关键技术。中国载人航天工程空间站系统总设计...

我们的空间站丨中国空间站的交会对接

两个航天器于同一时间、在轨道同一位置、以相同速度和姿态会合，并在结构上连为一个整体，被称为交会对接。这是建设中国空间站的关键技术，是实现“1+1=1”的前提，也是航天器在轨运行中最复杂的技术之一。 从数天到2小时 约2小时！这是天舟五号货运...

我们的空间站丨发射场集锦

国外著名航天发射场 拜科努尔航天发射场 完成上千次航天发射任务 该发射场见证了三个重要的首次：1957年，地球第一颗人造卫星从这里发射升空；1961年，尤里·加加林从这里被送入太空，成为进入太空的第一人；1974年，这里发射了苏联...

我们的空间站丨着陆场——接航天器回家

着陆场的“职业素养” 航天器返回地面，也像飞机落地一样，需要有着陆场，区别是航天器进入大气层后不像飞机那么灵活可控。因此，着陆场面积必须要大，比如戈壁沙漠或者海面。 “大”只是选择着陆场要考虑的因素之一。除了为航天器提供着陆场地，着陆场还需...

我们的空间站丨神奇的霍尔推进器

霍爾推进器真的很牛 天宫空间站采用了霍尔推进器。当我们把氙气输入霍尔推进器时，氙气发生电离，氙离子会高速向后喷出，从而产生推力。霍尔推进器与传统的化学推进器，都是借助向后“扔东西”而产生的反作用力使物体前进的。霍尔推进器的优势在于，因为“扔...

我们的空间站丨高冷的授时大神——空间冷原子钟

空间冷原子钟的特点 “钟” 确实是一个钟，但是没有表针。 “高” 在400 千米轨道高度上的天宫二号空间实验室中，空间冷原子钟基本处于失重状态，受地球引力干扰更小，对时间的测量也就更加精准。 “冷” 利用激光冷却技术，原子气体被冷却至接近绝...

我们的空间站丨偏爱伽马射线暴的“小蜜蜂“

这幅GRB221009A后期的四波段红外图像是在智利双子座南望远镜首次探测到该爆发5天后拍摄的，GRB221009A的位置用白线标出 2022年，欧空局的空间望远镜观测到有史以来最亮的伽马射线暴。得益于这个突然亮起的“闪光灯”，银河系中的2...

我们的空间站丨液桥热毛细对流实验

液橋是座什么桥？ 将手浸湿，拇指和食指合拢，再微微松开，在表面张力的作用下，两根手指间会形成一个非常短的小液柱，一座液桥就搭好了。液桥也存在于土壤沙粒之间，正是因为液桥力的作用，分散的沙粒才能聚集成团。如果液桥两端存在温差，就会产生热毛细对...

走出摇篮丨空间站早期设想

波托奇尼克设想的空间站内部 20世纪20年代，奥地利火箭专家赫尔曼·波托奇尼克尝试提出空间站的“设计”。他认为，空间站应该是一个人造地球卫星，在近地轨道上运行，为人类提供长期居住和工作的空间；其结构应该像积木一样，可以根据需要扩展...

走出摇篮丨地A球nim上al 哪些地方更像太空？

南极科考站的生活 极地和空间站有太多相似之处：遥远、孤独、环境恶劣、长期被黑暗笼罩。昆仑站是最接近南极点的我国南极科考站，每年会迎来近4 个月的极夜。 昆仑站位于南极冰穹A 最高点，海拔4000 多米，这里的含氧量仅为内陆的60% 左右，夏...

走出摇篮丨从太空看地球

维苏威火山 维苏威火山——欧洲大陆为数不多的活火山之一，距世界名城那不勒斯不到20 千米。维苏威火山是一座层状火山，其火山锥由火山碎屑流、熔岩流和火山泥浆的碎片积聚而成（2022 年拍摄） 撒哈拉之眼 理查特结构，又称撒哈拉之眼，是一个位于...

走出摇篮丨航天器和航空器的区别

为什么不能坐直升机到空间站？ 目前直升机飞行高度纪录是12954米，是由法国人弗雷德里克·诺斯在2002年创造的。这个高度离空间站所在的轨道（距离地面400千米）还差得远。 地球大气随着高度的增加密度会变得越来越小，大约有四分之三...

走出摇篮丨航天员上太空前要过多少难关？

宇航员正在进行水上生存训练 想要成为一名飞行员，你需要通过医学选拔（共10 个科室190 余个检查项目）、心理选拔（共4 个平台400 余项考查内容）；而想要成为一名航天员，难度更是高了好几个量级。我国首批航天员仅有14 名，是从1500 ...

走出摇篮丨要上太空，不要失重

失重害人 人长期处于失重环境会产生健康问题。比如，失重會导致骨骼密度每个月下降约1%，一个30岁的人去火星旅行几个月，回来时骨龄可能就变成60岁了。 造“重力” 人造重力是在太空模拟地表重力。人造重力的常用方法是通过航天器的旋转，使航天员感...

走出摇篮丨在太空，吃什么？

国际空间站的宇航员吃什么？ 最早进入太空的方便食品是牙膏式挤压肉泥，顾名思义，就是把肉打成泥，然后做成“牙膏”挤出来吃，尤里·加加林在太空吃的第一顿饭就是这个。这种方便食品跟“美味”“口感”这些字眼毫不沾边，而且只吃这些食品，宇航...

走出摇篮丨命运多舛的航天飞机

在“阿波罗”登月计划快要结束时，美国开始考虑其未来的太空计划。当时美国太空计划使用的是一次性火箭，但美国到此时已开始考虑采用一种更可靠、更便宜和可能重复使用的火箭。 1972 年，美国宣布要研发可重复使用的航天飞机（当时其名称是空间运输系统...

走出摇篮丨动物航天明星

我国唐代诗人王之涣在诗中写道：“欲穷千里目，更上一层楼。”人类为了扩大自己的视野，不仅仅是“更上一层楼”，而且是从地球升入到了太空，更好地认识了自身的生存环境以及茫茫宇宙中隐藏的奥秘。在人类探索太空的漫长历史中，不仅仅只有人类离开了地球，还...

走出摇篮丨太空种植

未来的巨型空间站太空花园（效果图） 在人类探索太空的过程中，把地球上的植物带到太空不仅有美化空间站环境的原因，更有实际的意义。在空间站上，植物让空气更甜美，地球家园气息也更多些。植物对空间站上的宇航员（航天员）保持健康来说很重要，在他们承担...

目的地——星辰大海丨我们可以去太阳系外吗？

星际旅行（想象图） 曲率引擎飞船（想象图） 在科幻电影中，能看到飞船以光速飞行，能看到飞船进入与我们所理解的空间维度不同的超空间，还能看到超光速推进系统——曲率引擎。超光速？难道不违反物理学定律？在科幻电影中，飞船通过扭曲自身周围的空间，就...

目的地——星辰大海丨离开地球，去做什么？

人类为什么要离开地球，去空间站工作和生活？提出这个问题并不奇怪。首先，离开地球去太空生活并不容易。地球上的气压、重力、温度、缺少宇宙射线的环境都是生命生存所必须的条件，而太空几乎无法满足任何上述条件。其次，许多人认为，将太空探索的经费花在解...