第一个登上月球的国家是哪个国家

第一个登上月球的国家是哪个国家,第1张

美国。

“阿波罗计划”在美国探月史上居首要地位。1961年5月,当时的美国总统约翰·肯尼迪宣布要在此后10年内实现载人登月

为了登月,美国宇航局以1965年和1966年的两次“双子座”计划作为铺垫,为登月提供了至少3方面的关键经验:长时间太空飞行、太空行走和飞船对接。在此期间的一些无人探测项目也为登月作了准备。

亲,请采纳答案,您的采纳是我答题的动力,谢谢。

并不可以,因为想要登月的话必须要收到专业的训练和指导才可以。而且20万美元是根本不够登上月球的。

美国、苏联当年为实现“载人登月”,究竟花了多少钱呢?

美国的载人登月计划包括三个阶段,第一阶段是“水星计划”,需要解决人类在外层太空长期停留,以及从月球返回进入地球大气层的问题,耗资约4亿美元;第二阶段是“双子座计划”,需要解决航天器对接、宇航员太空行走等问题,耗资约128亿美元;第三阶段“阿波罗计划”,才是研究载人登月问题,耗资约240亿美元。

1957年,在艾森豪威尔任内,苏联发射了人类第一颗人造卫星,使美国为之震动。其后美国开始加大对航天的资金投入,在1958年启动了“水星计划”。为评估登月所需预算,艾森豪威尔组建了一个名为“关于载人航天的特别委员会”的机构。委员会估计,要实现载人登月,需投入260—580亿美元。艾森豪威尔震惊之下,着手削减国家宇航局预算,取消了除“水星计划”外的所有载人航天项目。

对于宇航器硬件的研制,宇航局会先利用自身先进的技术实力,制定规范、要求,然后向科技公司招标,分别设计、制作各个硬件。由于登月计划“前无古人”,对很多硬件的研制费用,都无法准确估测,如“双子座计划”1962年估算成本为531亿美元,但实际花费是这个数字的近3倍。于是宇航局成立了多个委员会,负责对承包商进行评估。当承包商因技术等问题,要求增加经费时,就由委员会评估,决定是否给予更多经费。

此外,美国宇航局还采用适度冒险的办法,“大幅度压缩试验项目,采取一次试验多方收效的办法”,保证研究进度;同时,通过减少试验次数、减少硬件订货量控制成本。

即便如此地尽量节约开销,“阿波罗计划”还是因其巨额花费,引来诸多非议。有科学家认为,由载人登月学到的宇宙知识,完全可以通过付出更少代价的方式获得。⑤还有人指,美国当初热衷登月,目的并非是探索宇宙,而是击败苏联。事实确实如此,在苏联解体后,再无足够的政治动力促使美国将巨资投向宇航事业。

1961年,肯尼迪对国会演讲有关登月计划的内容

苏联的登月计划正式启动于1964年,当时苏共通过“探索月球及外层空间的工作决议”。赫鲁晓夫要求,为庆祝“十月革命”五十周年,必须在1967年10月前实现绕月飞行,之后在1968年将宇航员送上月球。但1966年初,主持苏联航天工作的科罗廖夫意外去世,H—1运载火箭及配套的登月飞船,都因技术和资金问题,陷入困境。

1、水星计划载人航天飞船

水星计划载人航天飞船在1961年5月5日完成了全球第1次载人航天飞行的任务,并且让宇航员在太空之中待了超过一天。

这样的技术比我们的载人航天飞船,把杨利伟、翟志刚等人送上太空的时间领先了几十年

此后,水星计划还陆续发射了多次飞船升空。

2、双子座4号飞船

双子座计划需要探索登月技术的,所以针对登月做了很多事情,发射了十二次飞船,最重要的就是4号飞船。

1965年6月3日,美国发射了双子座10号飞船登上太空,在登上太空之后,宇航员还在太空进行了长达22分钟的行走……这也是美国宇航员的第一次太空行走……

可以说,以前的美国飞船让人知道,“你行你上天”,双子座4号飞船则让我们知道,上天了还能走着……可以说意义重大……

3、阿波罗8号飞船

有人一直在说登月计划是美国跟苏联之间的一场骗局,又是苏联投入大量的人力物力资金用于虚无缥缈的烧钱登月行动……不过美国却实实在在实现了登月的任务。

1969年7月20日,阿波罗8号飞船登月成功,宇航员随后在月球表面活动了几小时,说出了那句我们现在广为人知的话:个人的一小步,人类的一大步

在中国,除了神话传说中嫦娥、吴刚等人,还没有完成过这样的壮举。

此外,阿波罗号还完成了绕月飞行,并且在月球上拍下了在另外一个星球看地球的视觉。至今我们打开微信都能看到对应的创作应用。

NASA成立以来那些著名的航天器

1959 - 1963 水星计划 (Project Mercury)水星计划的目的是验证载人航天的可行性,并抢在俄国人之前把宇航员送上太空(近地轨道)。一共六次任务,完成了首次载人航天飞行、首次近地轨道绕行和首次超过一天的任务。

(水星计划六次载人发射的场景拼图,可见所使用火箭的不同。)

2  196155 Mercury-Redstone 3 / Freedom 7 -第一位美国宇航员:发射升空的水星计划 Freedom 7 飞船,载着航天员 Alan Shepard 完成了美国首次载人航天飞行。飞船完成了时长 15 分钟的亚轨道飞行,达到了 188 km 的远地点高度。

(发射时的场景)

3  1961721 Mercury-Redstone 4 / Liberty Bell 7 - 第二位升空的美国宇航员:设计与前一次任务相同的 Liberty 7 飞船,载着 Gus Grissom(之后丧命于 Apollo 1 任务,后文有提到)完成了第二次亚轨道飞行。返回落海时舱门意外打开,海水瞬间涌入,Gus 险些丧命不过被直升机救起。

(升空前的 Gus Grissom 和他的飞船)

4  1962220 Mercury-Atlas 6 / Friendship 7 - 首位完成近地轨道绕地飞行的美国宇航员:后来当上了俄亥俄州参议员的宇航员 John Glenn 乘 Friendship 7 飞船完成了美国人的首次近地轨道绕地飞行(俄罗斯人的首次是 Yuri Gagarin 在 1961412 完成的,绕地一圈),一共 3 圈。

(升空前的 John Glenn 和他的飞船)

5  1962912 "We choose to go to the Moon":肯尼迪在莱斯大学演讲,提出要在 1970 年到来之前完成登月。

"We choose to go to the moon We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard, because that goal will serve to organize and measure the best of our energies and skills, because that challenge is one that we are willing to accept, one we are unwilling to postpone, and one which we intend to win, and the others, too"  

- John F Kennedy

6  1963 - 1966 双子座计划(Project Gemini)<双子座计划的目的是在确定了登月的目标后,验证其可行性。一共十次任务,完成了轨道交会、太空对接、出舱行走等多种登月所必备的技术的可行性验证和试验。

(双子座计划使用飞船的结构示意图 )

7  196563 - 196567 Gemini 4 - 美国宇航员的首次太空行走:宇航员 James McDivitt 和 Ed White 乘双子座 4 号飞船登上太空,并由 Ed White 完成美国宇航员的首次太空行走,时长 22 分钟。

由另一位宇航员 James MvDicitt 记录下的 Ed White 出舱行走的情景(从双子座计划,NASA 开始在太空任务中使用哈苏相机,成像质量更好)

8  1965124 - 19651218 Gemini 7 & Gemini 6A - 首次轨道会合:Gemini 6A 任务原计划由宇航员 Wally Schirra 与 Thomas Stafford 操作双子座 6 号飞船和无人目标飞船进行对接,但是目标飞船发射失败,迫使任务改为和载有宇航员 Frank Borman 和 Jim Lovell 的双子座 7 号飞船进行轨道会合试验,同时确定宇航员在太空生存 2 周的可能性。

(会和后从双子座 7号飞船拍到的双子座 6 号飞船)

9  1966316 - 1966317 Gemini 8 - 首次太空对接:宇航员 Neil Armstrong 和 David Scott 乘双子座 8 号飞船完成与目标飞船的轨道会合后,完成首次太空对接。

(在双子座 8 号飞船中看到的对接目标飞船)

10  1961 - 1972 阿波罗计划 (Apollo program)<阿波罗计划在 1969 年完成了人类首次登月的壮举,实现了肯尼迪设下的目标。总共 11 次载人任务,登月 6 次,共有 12 位宇航员踏上月球表面。原定 10 次登月,有一次失败(阿波罗 13 号),最后三次(阿波罗 18、19 和 20 号)被取消。

阿波罗计划中使用的 Apollo 飞船 和 土星 5(Saturn V)火箭可以说是当时美国举全国之力(阿波罗计划总耗资 239 亿美元,相当于现在的约 1000 亿美元)在短短的几年时间内设计、制造、试验完成的。

(阿波罗飞船在火箭前段整流罩内的示意图)

最前端的是逃逸塔,在发射阶段一旦出现问题,逃逸塔火箭启动将下面的指挥舱(Command Module)带离土星火箭。指挥舱,也是返回舱,是三位宇航员大部分时间所待的地方。与指挥舱连接在一起的是服务舱(Service Module),搭载引擎和燃料、氧气等。下面是登月艇(Lunar Module),土星火箭完成最后一次点火,将飞船送入地月转移轨道后,连为一体的指挥舱与服务舱(Command/Service Module)将会和载有登月艇的火箭分离,旋转 180 度,再和它对接,将登月艇从火箭里 “抽” 出来,完成这个高难度动作后,就可以飞向月球了。登月时,指挥(Commander)和登月舱驾驶员(Lunar Module Pilot)乘登月舱在月球表面着陆。指挥舱驾驶员(Command Module Pilot)在指挥舱中,留在绕月轨道上,等待登月完成后和升空的登月舱会合对接后返回地球。进入大气层之前,月岩样品等被转移至指挥舱,抛弃登月舱和服务舱。随后指挥舱带着三位宇航员重返大气层。

(阿波罗 15 号的指挥/服务舱,由登月舱宇航员拍摄)

登月艇由两部分组成:下半部分是返回时留在月球表面的下降级(Descent Stage),包括着陆下降时用的反推引擎及燃料,和要留在月球表面的科学实验仪器等,在后期的任务中所用的月球车也是放在这个舱里;上半部分是返回时的上升级(Ascent Stage),也有一个引擎,当它点火时,将下面的下降级作为发射台(这也是高难度动作…)。

(阿波罗 16 号的登月舱)

土星火箭高达 110 米,重 3000 吨,其中燃料就有 2500 吨,第一级的五台 F-1 引擎可以产生 3400 吨的推力,可以将 45 吨重的阿波罗飞船送往月球(很多现代火箭的近地轨道运载能力都远低于这个数字)。它是人类有史以来所制造的最大、最重、推力最强劲、运载能力最大(值得一提的是,中国研发中的长征-9 火箭的设计运载能力超过了土星火箭)的火箭。

(从发射架拍到的阿波罗 11 号飞船起飞的场景)

11  1967127 Apollo 1 - 三位宇航员葬身火海:原定于 1967 年 2 月 21 日发射的 AS-204 任务,在之前的一次例行发射演练中,由于座舱失火,导致三名宇航员 Gus Grissom、Ed White 和 Roger Chaffee 丧生,其中前两人都是参加过水星计划和双子座计划的资深宇航员(前面均有提到)。导致起火的原因是座舱中充满了比大气压压力要大的纯氧,同时舱盖是向内开的,以保证不会意外打开。结果电火花造成起火后,火势迅速蔓延,同时三位宇航员无法打开舱盖,最后导致惨剧。

(被烧毁的指挥舱)

12  19681221 - 19681227 Apollo 8 - 人类首次绕月飞行:阿波罗 8 号飞船搭载宇航员 Frank Borman、Jim Lovell 和 William Anders 在历史上首次离开近地轨道,飞向月球。飞船绕月 10 圈,共 20 小时。

阿波罗 8 号宇航员拍摄到的历史上首张地球全景照片(近地轨道距离地球太近,无法拍到完整的地球)

13  1969716 - 1969724 - 人类首次登月:在 8 年之前阿波罗计划启动的时候,NASA 甚至连可以把宇航员送上太空的火箭都没有,而是在弹道导弹上装个载人舱,改装成了美国最早的载人火箭。短短 8 年之后的 1969 年 7 月 20 日,阿波罗 8 号飞船登月成功,Neil Armstrong 和 Buzz Aldrin 踏上了月球表面,赶在 1970 年到来之前完成了肯尼迪设下的 “1970 年前登月” 的目标。指挥舱驾驶员是 Michael Collins。Neil Armstrong 首先出舱,Buzz Aldrin 随后,两人在月球表面活动了 2 小时 30 分钟。

("That's one small step for a man, one giant leap for mankind" 个人的一小步,人类的一大步。安装在登月艇侧面的电视直播摄像机拍到的即将登上月球的 Neil Armstrong)

Buzz Aldrin 拍摄的自己的脚印(虽然这张照片极为有名,但是本来拍摄的目的其实是用来计算月球土壤的硬度等参数的)

(Neil Armstrong 拍摄的 Buzz Aldrin,从面罩反光中可以看到 Armstrong)

14  1970411 - 1970417 Apollo 13 - 一次成功的失败:成功登月 2 次之后,第三次阿波罗任务遇到了前所未有的困难。在飞向月球途中,一次例行的设备检查使得服务舱的氧气罐发生爆炸,三位宇航员 James Lovell、John Swigert 和 Fred Haise 不得不关闭所有仪器设备,转移到登月舱中,将登月舱作为 “救生艇”,在克服了一个接一个的困难,解决了无数的问题之后,三人平安返回。

(分离后拍到的服务舱,氧气罐爆炸将整个面板炸飞)

15  1971726 - 197187 Apollo 15 - 首次使用月球车:在月球表面蹦蹦跳跳实在不爽,搞个月球车吧!于是 NASA 就搞了个月球车…全重仅 220 kg,还可以折叠塞到登月艇里,比 F1 赛车不知道高到哪里去了。

(史上最贵的车)

16  1973 - 1974 天空实验室计划(Skylab)天空实验室计划是 NASA 的空间站计划,阿波罗计划结束后还剩余三枚土星 V 火箭,NASA 决定把它利用起来,用来发射无人的空间站(实际只有第一次天空实验室任务 SL-1 使用了土星 V 火箭,后续任务都是使用的土星 IB 运载火箭,剩余的两枚土星 V 火箭都躺在博物馆里了…- -),后续任务再将宇航员送到空间站里(和中国的天宫计划类似)。

END

1 在失重情况下航天员是否很难进入睡眠状态?

这是个值得讨论的问题,因为影响睡眠的原因有很多。首先,要分航天员在太空的工作是一班制还是二班制。在国际空间站和大多数航天飞机上,所有的航天员都是同时睡觉,他们将睡袋挂在自己喜欢睡的地方,如墙上、墙角、天花板上等等。当航天员实行倒班工作制时,像包括空间实验室在内的一些航天飞机上,航天员睡在一个小的铺位上,将它关闭后,可以隔绝工作室传来的噪音。开始,航天员有些不安的感觉,觉得自己躺在一个狭窄的鞋盒中,而且大多数航天员出现10-15秒的背部感到舒适的错觉。

然而,当你打算睡觉的时候,你需要习惯你的背部和侧面没有感觉,事实上你是在睡袋中漂浮着,只是用绳子将你倒挂着,因而那种使得你昏昏欲睡的重力感觉是不存在的,也有些航天员对此还不太适应。他们毫无睡意,紧张得必须吃安眠药才能睡着。另一些人即使是在这种特殊环境下也能睡得很香。

需要补充的是:如果睡觉的时候你的头部处在不通风的地方,呼出的二氧化碳会聚集在你的鼻子附近,当你血液中的二氧化碳达到一定程度的时候,脑后部的一个报警系统就会发出警告,使你惊醒,会感觉呼吸急促。这时,你走几步或换个地方,又可以沉睡了。

2 航天员在太空中穿衣服时会有什么特殊的感觉吗?

航天员的航天服除了在舒适性和安全性上有特殊要求以外,通常和我们在地球上穿的没什么差别。例如,衣服必须由防火材料制作。当在失重情况下穿航天服的时候,航天员实际上就是在衣服内漂浮,只有当衣服碰触到肌肤的时候,才会感到是穿着衣服。

3 太空中漂浮很有意思么?

航天员们都认为一旦适应微重力环境后,在太空中漂浮是非常有趣的。顺便说一下,科学家们不喜欢将微重力称为零重力,这是因为除非你正好站在围绕地球做自由落体运动太空船的中心位置,此外你就不可避免的受到来自微小的加速度和潮汐的影响,即使它们的作用很小,只有地球引力的百万分之一,我们也不能认为它是无重力或0重力。这就是我们为什么称之为失重的原因。

在微重力环境下生活是很有趣,不同人的感觉也不同。第一次参加太空飞行的航天员,在进入太空后的头两三天,约有30%-40%的人出现“空间适应性综合症”(它是运动病中的一种),其他人不会出现这种症状。血液流向上身,使鼻窦和舌充血,影响人的感觉,一周左右的时间,航天员体内就会出现适应失重的反应。

在失重情况下,脊椎由于没有重力的作用而变长了,使得人变高了(长高1-2英寸)。在失重情况下,当所有的肌肉放松的时候,就会出现大腿轻轻的向上抬起,胳膊向前方舒展开,身体略微弓着,仿佛是在水中一般。由于没有“上”或“下”的感觉,需要依靠别的标志来确定“上”和“下”,在航天飞机内部设计时,考虑用天花板和地板的不同来定位。

在微重力的情况下,航天员常常产生错觉。当航天员告诉自己的大脑哪个方向是“上”,它立刻会认为那是错觉。这样,在太空定位、转移或运动等感觉与在地面上不一样。在太空行走是非常轻松的,航天员很快就习惯到处行走和用固定足的方法将自己固定在空间站上。穿上航天服在太空中行走变得困难得多,这是因为工作服体积大,就像套上一个气球,视觉和触觉都受到了限制。

4 你可以穿多长时间的航天服?

一般可以穿5-7小时。当然也要视航天服的中的可消耗材料的情况,例如氧、电量、冷却水等。航天服简直就是小型太空船,穿航天服工作是很辛苦的。穿着的时间也与穿着者对舒适性和耐磨性要求有关。

5如果在太空中遇到骨折或重病如何处理?

幸运的是,美国宇航局上天的120名航天员从来没有碰到这种情况。在早期曾发生过阿波罗13号航天员佛瑞德尿感染的问题及小规模的流感的问题。太空船上总会带上足够的药品以应付这些突发事件。一旦在围绕地球飞行过程中发生意外,不管是在航天飞机上或在国际空间站,都要以最快速度将航天员送回地球。美国宇航局也为国际空间站开发了一个大型的七人座的返回舱,是为在特别情况下作为“太空救护车”使用的。

如果发生骨折,在太空船上也准备了固定骨骼的器材。当人类出发进入外太空,比如在探险火星的时候,太空船上将携带医疗设备,有一名或多名航天员是经过良好的医学知识训练的,他们可以进行救护和治疗。因为在这种情况下,短期内返回地球是不可能的。可能情况下,飞船上将配备经验丰富的医生。

6 空间站可以能容纳多少人?

国际空间站最多能容纳7名航天员。航天员的人数从开始的3人增加到6人,到2003年增加到7人(但现在由于空间站上资源的问题,只有3名航天员在空间站上-译者)。当然,在一次意外中不可能所有的工作人员都立刻返回。这就是美国宇航局为什么要改进返回舱,以便比俄罗斯联盟号太空船可以容纳更多人员的原因。

7空间站上的航天员在太空中是怎样打发业余时间的?

他们根据自己的不同喜好,各有偏重。在飞行中,他们可以各自选取自己喜欢的娱乐。有的可以利用膝上型电脑看书或给家人发邮件,有些人在听音乐或玩游戏,再有些人就是与地面的亲友打电话或与其他同事聊天。可是绝大多数航天员在刚进入空间站时,大部分业余时间是站在窗旁,眺望宇宙和注视着地球从空间站下消失。

8 国际空间站的航天员是如何挑选出来的?你对此有何看法?

任何身体状况良好,符合航天员基本要求的成年男女都可以被选拔出来参加航天员训练。要成为国际空间站的任务专家或航天员,最低要求是至少获得一所国家承认院校的工程、自然科学或数学学士学位,在这一领域有三年以上相关工作经验,更高的学位将更合适。航天飞机驾驶员至少要有1000小时的喷气式飞机的飞行经验,其视力要比专家好。竞争是相当激烈的,每两年平均有4000名申请者角逐20个名额。定期征募航天员。

9 你们是如何绘制太空图的?如何知道应该往哪个方向前进?

让我简单介绍一下,要完全理解这个复杂的问题不是一件容易的事情,因为你确实需要进入大学进行系统的学习。

最基本的是你需要知道宇宙是由三个空间构成,所以你应确定自己在这三个轴构成座标系统中的准确位置。在天文学领域,航天员是用方位角、海拔、赤经、距离和时间来绘制太空图的。

在太空飞行的时候,我们的三个座标定为X、Y、Z。然后所有的人都有一致的参照系统,即座标系统的位置和方向,以此来进行测量和定位。一般这个系统以地球中心为原点。Z轴向上,X轴和Y轴在同一平面上。有时候可以假设它是随着地球旋转,有时候它是固定在太空中。这套“参考系统也可以装载你的便携电脑上。

太空船(还有所有现在的大型飞机上)都安装了一套导航系统,可以知道在它的三个坐标附近的飞行物的运动,不断地计算飞船相对与参照系统的变化。当然,通过看所指定的靶,也可以预测其前往的方向。而且很快的,你就知道你在什么方位和前往的地方,如果偏离了设定的航线,还可以考虑进行相应的调整。

10 航天员在太空中使用什么样的餐具吃饭?它们有什么不同吗?

航天中使用的是普通的餐具,像刀、叉、勺,与地球上使用的相同。航天员吃的大部分食物和饮料可以放在容器里。不同的是,当要吃这些食物时,它们会漂浮出来。一些食物,像在制备豌豆、豆等时要加入沙司,这样它们就会粘在餐具上。食物有热菜、凉菜或冷冻的。饮料是装在一些可压挤的瓶子中,像运动饮料瓶。但是有些事情航天员很难适应,他们常抱怨在长时间的执行任务中,无法得到新鲜的蔬菜和口味清新的咖啡。

顺便提一下,在俄罗斯的和平号空间站,一旦运输的航天飞机到达,就可以得到像西红柿这样的新鲜水果和蔬菜。美国航天员Shannon Lucid说,他们经常和俄罗斯航天员联欢。也许几年后,在国际空间站和火星探险队里将能吃到新鲜蔬菜。目前还无法保证提供口味清新的咖啡和汽水,但至少有一家软饮料公司已经开始开发一种在失重状态下使用的容器。此外,在航天中由于体液的转移,使航天员的味觉和嗅觉发生改变,在轨航天员经常挑选味重的食物。

11.航天员在国际空间站要待多长时间?

大多数航天员在国际空间站要连续呆90天——那是目前航天员计划的“轮岗”平均时间。有些人由于各种原因提前回来,另外一些人可能会待很长时间,特别是当要为人类探索火星提供依据,要长时间飞行以便对航天员的生活和工作进行医学研究时。值得一提的是,在太空停留时间最长时间的是一名俄罗斯内科医生Valery Polyakov博士,他在1994年创造了这个记录,在空间站停留438天(14 1/2个月),在此之前是1988年创造的241天飞行记录。美国人在太空生活最长的时间是188天,也是女性航天员的世界记录,它是由Shannon Lucid博士创造的。

12为什么地球有重力而在太空却没有?

太空中是有重力的,但我知道你不是指这个。可以这样解释:重力的生成与质量有关。质量是以非常特殊的方式对太空产生影响(爱因斯坦会说,质量使太空弯曲。)这种作用是由艾萨克牛顿发现的、被我们称为万有引力的力量来传递的。根据我们的观察万有引力学说是正确的。如果不是这样的话,阿波罗登月计划就无法实现。同样,一个物体地心引力的减少是与物体间距离的平方根成正比的。

在地球上,物体质量所产生的重力,表现出像一个“压力”作用在与地面接触的物体上,我们称之为“重量”。当没有这种接触的时候,举例来讲,在地球轨道上,飞行器没有直接与地球接触,也就没有重力。但是太空船仍然有质量,就会产生自身的重力区(当然对于小型的航天飞机就没有重力了)。

也就是说在太空中所有具有重大质量的中心的星体,像太阳、地球和其他行星,都是有地心引力的。牛顿也发现在没有加速度作用的情况下,真空中的物体可以永不停歇的沿直线运动。但是,一个物体,例如空间站,有地球拉着它时,使它在地球轨道上运转时,不能认为是处于“失重”状态;这样,在轨道上运行的空间站所出现的“失重”,并不是地心引力作用不存在,而是重力作用对它的作用消失。一旦有了阻力,大气阻力、发动机动力、旋转产生的离心加速度等等,失重现象就不见了。

13 航天飞机发射时是什么感觉?

在发射台上,由于座舱的方向和位置,航天员们是背靠背、脚朝上(航天医生规定了他们发射前处于这种状态的时间)。在舱门关闭和所有的最后检查工作已经完成后,航天员在心里默默期待着发射,在脑海中再一次回忆在过去的几年中所培训的操作程序。例如,他们上方的所有橱柜是否锁好?眼前的提示卡提醒你在紧急情况下应采取什么措施?最后倒计时到6秒,三个液态火箭推进器点燃。当航天飞机前后晃动5英尺时,你可以很明显的感到它的晃动,这时,轨道器强烈的摆动和振动起来。但是航天员听不到任何发动机发出的雷鸣般的轰响。

然后计数到零,头盔上的无线设备中传来指令:“点火、升空。”两个固态燃料火箭推动器点火,航天飞机开始冲向太空。这时候你不会感觉非常明显的加速度,与飞机起飞时的感觉差不多。火箭推动器内的燃料不是均匀地燃烧,推进过程中颠簸得厉害。整个座舱就像汽车以最大速度在鹅卵石上飞驰一样颠簸不停。

一旦推动器点着,在燃料燃尽前它们是不会停下来的。在起飞后两分钟,航天飞机排空了的容器开始脱落,噪音没有了,每个航天员不适感大为减弱。三个液态推进器的发动机里的燃料继续燃烧,发出嗡嗡声,当燃料烧尽后,航天飞机变轻了,继续保持加速度。(因为根据牛顿学说,加速度等于质量的平方。)

在升空75分钟时,外部的巨大容器内的燃料已经烧掉90%,航天飞机在起飞时的重量达到2000吨,而现在不到200吨,压力已经达到3g——是地球重力的3倍。发动机减速到3g’s。在这个加速度,穿着沉重航天服的航天员,呼吸变得非常困难,会下意识的呼吸和挺胸。

最后,主发动机关闭。几秒钟内,发动机的推进力降到零。航天员会突然间感到胸口的压力消失了,并有种失重感,此时,航天员已经在太空中。

14 为什么我们要建空间站?它有什么用途?

我们国家提出在地球轨道上建永久的平台有很多的理由,而且通过与其他国家的国际合作可以使我们受益非浅。

空间站提供了一种全新的提高人类生活水平的方式。现在每个人都应该知道在地球轨道上,太空提供了许多非常有用的、在地球上找不到的环境,例如失重、高真空、高温、极冷、极热、未经过滤的太阳光和可以看到地球的全貌和环境,以及用天文望远镜观察不被充满空气、云彩和污染物的大气层所阻挡的宇宙。

这些特殊的环境,可以使我们在那里进行人、动物、植物等的科学研究,得到重大的科技创新。它们也带来了新的医学突破、科技发展、新的工业产品、新的药品和很多其他的有助于我们国家保持领先地位的新的机遇和挑战。当然了,这也使我们的经济、工业、贸易和商业更具竞争优势,也创造了新的工作、知识和财富。

由于空间站可以在太空中停留很长时间,使我们能够长时间的利用这么多的太空资源,而航天飞机在太空中最多只能停留14天。空间站也可以提供更多的电能、更大面积、更多的工具和其他设备、简直就像地面上的一个大型的研究基地,产品发展中心和技术示范中心。在长时间的飞行中,空间站也可以成为人类更好地探索外太空的太空发射场、跳板和以23,000英尺/秒速度移动的发射平台。

15.要成为一名航天员在体质方面的要求是什么?

除了健康的身体以外没有特殊的要求。无论男女只要符合这些要求以及我在问题8所给出的基本资格条件,就可以申请成为候选人参加航天员训练。

16 航天服有什么不同寻常的特点?

航天服简直就是小型的太空船,它需要保证航天员在舱外活动时的健康和连续工作的需要。由于在太空中没有气压,没有氧气维持生命,人类必须有适合他们生存的环境。和航天飞机工作舱内的空气一样,航天服中的空气也是可以控制和调节的。

这样,航天服的主要功能必须为呼吸提供氧气,同时要维持身体周围的气压稳定,并使身体内血液处于液态状态。在真空或非常低的气压状态时,身体中的血液就会像高山顶上的热水一样沸腾了。

航天飞机上配备的航天服可以承受每英尺43磅的压力,这仅是正常大气压的三分之一(每个大气压等于147 psi)。由于航天服内的气体是100%的氧气,而不像我们在地球的大气层只含有20%的氧气,穿上航天服的航天员要比那些在海拔10,000英尺的高山或身处海平面没有穿航天服的人呼吸到更多的氧。在离开太空船去太空工作之前,航天员要呼吸几个小时的纯氧。这是去除溶解在血液中的氮和防止当气压下降时释放出气泡的必要程序,这种情况通常称为潜水减压病。

另一方面,如果在正常大气压下呼吸纯氧过长,它就会变成对人体有害的气体。这种吸氧排氮对航天员来讲是过分的、毫无益处的和令人厌烦的等待,确实是件麻烦事,我们将航天服的内部气压设计为83 psi,这样可以缩短吸氧排氮的时间。

航天服必须具有保护航天员免受致命伤害的作用,它除了可以防止微流星体的撞击外,航天服也要避免航天员受到太空温度极限的伤害。没有地球大气层来过滤阳光的辐射,朝向太阳的一面温度可高达250度,背向阳光的一面,就在零下250度。

航天服的主要特点是:除了靴子和手套有多层结构外,背面有生命支持系统,胸部是显示控制模块,还有就是为太空漫步者和处理紧急情况而设计的装备,特别是备用的供氧系统。这些组合成一个被称为EMU的集合体(舱外机动装置),它可以实现不同子系统之间的自由转换,无论是在正常情况下或紧急情况下都可以容易和安全地连接。

还有一些特殊装置:尿液储存器,在返回航天飞机或空间站以后将尿液输送到废物处理系统;有一个网孔状的弹性纤维制成的液体冷却和通风服,衣服前面的入口处有拉链,它65磅重;内衣中的冷却管内,水在不停流动着,使航天员穿上时感到很舒服。安装冷却管的原因是因为衣服内是纯氧层,它不可能像在普通空气中那样提供足够多的冷气。还有就是可装21盎司的内衣饮水袋,“探测帽”或通讯载体组合装置,供双向通讯的耳机和麦克风及预警和报警装置,及生物医学探测子系统。

在太空行走的时候,航天员绑上在地面重达310磅的单人机动装置(MMU),一个单人的氮推动器背包,它固定在航天服携带式生命保障系统上。航天员利用可调控旋转和平移的手控制器,可以准确的飞入或围绕航天器货船入坞码头运动,或自由的进入航天飞机或空间站附近的有效载荷或建筑内,也可以到达其它很多似乎遥不可及的外部区域。航天员穿着被称为“太空自行车”的MMU’s,在发射、服务、保养和找回人造卫星方面发挥了很大作用。

17.航天服是用什么材料制成?它们是怎么制作的?

我们通用的航天服/ EMUs有12层夹层,每个都有其特殊的用途。从里层开始看,最里面的2层是冷冻液体构成的贴身内衣,材料是内缝管状塑料的弹性纤维,下一层是涂有尼龙的球胆层,外面包了一层达可纶织物。下面7层是防热和小陨石的保护层,由铝化的迈拉和层压的达可纶棉麻织制成。这七层的衣服外面是一层化合织物。

18 美国第一位两次进入太空的航天员是谁?

第一位两次进入地球轨道的美国人是戈登库铂。第一次飞行:1963年5月15-16日,驾驶水星9号飞船,历时1天10小时20分钟。第二次飞行:1965年6月3-7日和皮特康拉德一起驾驶双子座5号,历时7天10小时2分。

实际上格斯格里森是第一个两次乘坐火箭进入太空的美国航天员。但在1961年7月21日,他第一次飞行驾驶的“自由钟”仅仅是亚轨道飞行的飞船,带着他沿抛物线飞行15分钟,高度是190公里,有五分钟处于失重状态。然后又开始了他的第二次飞行,这次他进入了地球轨道,在1965年3月23日,他和约翰杨一起乘坐双子座3号绕地球三圈。顺便提一下,这次飞行将第一台电脑带入太空:它是每秒可运行7000次计算的小型计算机。格里森用它来计算地球轨道的变化。从那时起,航天员可以真正的飞越太空,而不是只沿着固定的轨道环绕地球飞行。

19.哈勃太空望远镜可能替代国际空间站么?

哈勃太空望远镜离国际空间站还有很大距离,首先它的轨道倾斜度是2847度(国际空间站是516度),其次它的平均海拔高度是590公里。

20 航天服有多重?

航天服包括背包在内净重近280磅(在地面)。当然了在太空中它没有重量(即使什么都没有变化)。

21 为何航天员必须穿这么重的装备?

一旦航天员进入有压力的生活舱,他们就穿上地面上的人们在温暖的春天穿的衣服,通常是短裤、短袖衬衫和袜子(因为他们的脚需要一些防碰撞保护和防寒,但他们不走路,所以不需要鞋子。)们仅在发射和返回以及走出气压舱进行太空船外活动或舱外活动的时候需要穿上特殊的衣服。发射/着陆服有防火功能和在航天飞机的加压系统失控后维持身体周围的压力不变的作用。

航天员舱外活动穿的航天服要提供维持生存的氧气和压力。它们必须使航天员免受快速飞行的太空碎片的伤害,所以他们的航天服必须有压力。当他们背向阳光,远离太阳光照射变冷的时候,航天服必须保暖。衣服提供与地面、航天飞机和其他舱外活动的航天员联系的无线设备。提供太空短途行走和在黑暗中工作所需的光线,避免航天员的眼睛受太阳光的直接照射,便于携带外出工作的工具,满足航天员生理需要的食物。航天服要保证六小时无故障,可适应不同航天员的要求。你可以将它看成小型的太空船。在地球上它重达280磅,但是在太空中没有重量。

22进入太空要花费多长时间?

航天飞机从发射、经过脱离外部罐和固体火箭,到以所谓的轨道速度到达地球轨道,大约要85分钟,所以它要不停的围绕地球转动。(国家航天局网特约编译/唐承革 沈羡云)

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