探索太空的紧迫性

Feng菲之采 发表于 2021-01-11 08:33:33 | 只看该作者
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       进入太空的行动是危险和昂贵的。那么为什么还要发展航天工业呢?因为太空为现代社会提供了几个重要的资源:

●全球观察——提供有利的观测点

●清晰的空间观测

未被大气层掩盖

●失重的环境一 研制在地球上无法生产的材料

●丰富的资源

诸如太阳能和宇宙材料

●探索最终疆界的独特挑战

我们依次研究探讨它们对于地球潜在的价值。

       太空提供全球观察的手段。如图1-3所示,你所处的位置越高,对地球可观测到的范围就越大。几千年来,统治者们利用这一点,把晚望台建在山峰的最高点.俯瞰疆土,警告人侵者。纵观历史,很多战役都是为了争夺“制高点”。航天就是基于这样的出发点探索宇宙。在太空中选取有利的空间位置,可以观察地球表面大部分区域。在轨运行的航天器起着“眼睛和耳朵"的作用,提供各种各样的服务。

       太空提供了宇宙的清晰画面。夜晚遥望星空,我们看到星星在不停地闪烁。这是因为星光穿越大气层时,大气层使光线变得模糊,星光模糊产生闪烁。这会令那些希望详细了解电磁波频谱,深入认识宇宙的天文学家有挫败感。而将观测台置于太空中,就可以把仪器放置在大气层之上,清晰地观察宇宙,如图1-4所示。哈勃太空望远镜、γ射线观测仪和Chandra观测仪都配备了敏感器,它们能够感知的范围远远超过人类。这些得益于太空优势的仪器正在加深人类对宇宙的理解。

       太空提供了失重的环境,使得一些在地球上不可能进行的加工过程成为可能。例如,为了形成新的合金,必须将两种或多种金属按照一定的比例进行混合。遗憾的是,重力的存在会将较重的金属置于容器的底部,难以得到均匀的混合物。但是在太空中,就可以实现均匀混合。一个在轨运行的加工厂(以及其上所有的一切),渐渐地朝地球落下,但总也不会撞到地球,这就是失重状态(不是零重力,这一点在后面将会看到)。我们称没有压力作用在物体.上的现象为失重。在失重状态下,不同的材料可以均匀混合。在第3章中将对此进行详细的探讨。由于不受地球表面上重力的影响,在轨运行的加工厂有潜力生产应用于计算机和其他领域的奇异新颖材料,以及一些医药产品。研究失重对植物、动物和人类生理的影响有助于我们更好地了解疾病和衰老对人类的影响(见图1-5)。

       太空提供了丰富的资源。当一些人在争辩着如何将有限的地球资源这张大饼分成小块蚕食的时候,另一些人则提出建议,其实只要再烤一张更大的饼就可以了。太阳系慷慨地提供可开采的矿产和能量资源。现在航天器仅仅利用了丰富资源中的一种一无限的太阳能.但是科学家推测人们可以利用月球资源,甚至利用来自一些小行星的资源,来促进基于太空的经济发展。例如,月球土壤富含氧和铝。火箭发动机和人类的呼吸需要氧,铝是许多行业需要的重要金属。在常年漆黑的月球两极的凹坑中可能存有水冰,这些资源与人类探索太空的愿望结合起来,意味着真正的边疆是太空!

最后,太空提供的有利条件就是新的疆界。每当新领域受到挑战时,人类的环境总是得到改善。作为促进科学技术进步和刺激经济发展的手段,太空提供了无穷的挑战机会,吸引着我们的注意。许多人将太空挑战者比喻为新世界的开拓者。

       在月球或者火星上建立殖民地还有漫长的道路,但是这个最终疆界的诱感已经影响了我们的生活。观众每年花费数百万美元观看一些鼓舞人心的电影,如《星球大战》(星际旅行》.(独立日)和(接触)。“阿波罗”登月和许多航天飞机任务已经唤起了人们进行星际旅行的憧懨和梦想。NASA的火星计划网站,每天都有数千位“观光者”拜访。当更多的人加人到太空探险行列时,未来的航天任务将更具魅力。每个人对太空都有不同的理解,如图1-6所示。

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