《太空與宇航員》校本教材內(nèi)容分析

第一課什么是太空.太空小資料地球大氣層以外的宇宙空間□大氣層空間以外的整個空間。物理學(xué)家將大氣分為5層□對流層口海平面至10千米口、平流層（10口40千米）、中間層（40口80千米）、熱成層（電離層口80口370千米）和外大氣層（電離層口370千米以上）。地球上空的大氣約有3口4在對流層內(nèi)口97口在平流層以下口平流層的外緣是航;空器依靠空氣支持而飛行的最高限度。某些高空火箭可進(jìn)入中間層。人造衛(wèi)星的最低軌道在熱成層內(nèi)□其空氣密度為地球表面的1口。在1.6萬千米高度空氣繼續(xù)存在□甚至在10萬千米高度仍有空氣粒子。從嚴(yán)格的科學(xué)觀點(diǎn)來說口空氣空間和外層空間沒有明確的界限口而是逐漸融合的。聯(lián)合國和平利用外層空間委員會科學(xué)和技術(shù)小組委員會指出口目前還不可能提出確切和持久的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)耒劃分外層空間和空氣空間的界限。近年來□趨向于以人造衛(wèi)星離地面的最低高度（100口110）千米為外層空間的最低界限。.太空的定義太空”是由無極元和能量相互作用而構(gòu)成的、物質(zhì)的□存在時空概念并存在于宇宙內(nèi)部的一個有限的□有著開始和結(jié)束的整體事件□是易學(xué)中的太極世界。太極世界里有能量、有物質(zhì)、有時空和事件。太空同樣也是佛教中描述的“萬有如是基督教中描述的“一切二柯易《論宇宙和太空》第二課太空環(huán)境.太空站太空站又稱為“空間站”、“軌道站”或“航天站”口是可供多名宇航員巡航、長期工作和居住的載人航天器。在太空站運(yùn)行期間□宇航員的替換和物資設(shè)備的補(bǔ)充可以由載人飛船或航天飛機(jī)運(yùn)送口物資設(shè)備也可由無人航天器運(yùn)送。1971年前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一個太空站“禮炮”1號□此后到1983年又發(fā)射了“禮炮”2—7號。1986年前蘇聯(lián)又發(fā)射了更大的太空站，，和平，號。美國1973年利用“阿波羅噎月計(jì)劃的剩余物資發(fā)射了“天空實(shí)驗(yàn)室”太空站。.太空旅游太空旅游是基于人們遨游太空的理想□到太空去旅游□給人提供一種前所未有的體驗(yàn)□最新奇和最為刺激人的是可以觀賞太空旖旎的風(fēng)光口同時還可以享受失重的味道。而這兩種體臉只有太空中才能享受到□可以說口此景只有天上有。太空游項(xiàng)目始于2001年4月30日。第一位太空游客為美國商人丹尼斯蒂托□第二位太空游客為南非富翁馬克?沙特爾沃思口第三位太空游客為美國人格雷戈里奧爾森。.太空行走太空行走□Walkinginspace□又稱為出艙活動□即航天員在載人航天器之外或在月球和行星等其他天體上完成各種任務(wù)的過程。它是載人航天的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)口是載人航天工程在軌道上安裝大型設(shè)備、進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、施放衛(wèi)星、檢查和維修航天器的重要手段。要實(shí)現(xiàn)太空行走這一目標(biāo)口需要諸多的特殊技術(shù)保障。.太空垃圾自宇宙大爆炸以后□隨著宇宙的膨脹□溫度不斷降低□現(xiàn)在□太空已成為高寒的環(huán)境口平均溫度為零下270.3。。在太空中口各種天體也向外輻射電磁波口許多天體還向外輻射高能粒子口形成宇宙射線。如太陽有太陽電磁輻射□太陽宇宙線輻射和太陽風(fēng)口太陽宇宙線輻射是太陽在發(fā)生耀斑爆發(fā)時向外發(fā)射的高能粒子□而太陽風(fēng)則是由日冕吹出的高能等離子體流。許多天體都有磁場□磁場俘獲上述高能帶電粒子□形成輻射很強(qiáng)的輻射帶□如在地球的上空口就有內(nèi)外兩個輻射帶。由此可見□太空還是一個強(qiáng)輻射環(huán)境。太空還是一個高真空□微重力環(huán)境。重力僅為百分之一到十萬分之一g（g-重力加速度）口而人在地面上感受到的重力是1g。太空垃圾危害自上世紀(jì)50年代開始進(jìn)軍宇宙以來□人類已經(jīng)發(fā)射了4千多次航天運(yùn)載火箭。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)□太空中現(xiàn)有直徑大于10厘米的碎片9千多個□大于1.2厘米的有數(shù)十萬個□而漆片和固體推進(jìn)劑塵粒等微小顆?？赡軘?shù)以百萬計(jì)。不要小看這些太空垃圾□由于飛行速度極快口6-7公里/秒□□它們都蘊(yùn)藏著巨大的殺傷力□一塊10克重的太空垃圾撞上衛(wèi)星□相當(dāng)于兩輛小汽車以100公里的時速迎面相撞——衛(wèi)星會在瞬間被打穿或擊毀口試想□如果撞上的是載人宇宙飛船......而且人類對太空垃圾的飛行軌道無法控制口只能粗略地預(yù)測。這些垃圾就像高速公路上那些無人駕駛□隨意亂開的汽車一樣□你不知道它什么時候剎車［］什么時候變線。它們是宇宙交通事故最大的潛在“肇事者”口對于宇航員和飛行器來說都是巨大的威脅。目前地球周圍的宇宙空間還算開闊□太空垃圾在太空中發(fā)生碰撞的概率很小□但一旦撞上口就是毀滅性的。更令航天專家頭疼的是“雪崩效應(yīng)”——每一次撞擊并不能讓碎片互相湮滅□而是產(chǎn)生更多碎片□而每一個新的碎片又是一個新的碰撞危險(xiǎn)源。如果有一天□等地球周圍被這些太空垃圾擠滿的時候□人類探索宇宙的道路該何去何從呢口太空垃圾是人類在進(jìn)行航天活動時遺棄在太空的各種物體和碎片口它們?nèi)缛嗽煨l(wèi)星一般按一定的軌道環(huán)繞地球飛行□形成一條危險(xiǎn)的垃圾帶。太空垃圾可分為三類□一是用現(xiàn)代雷達(dá)能夠監(jiān)視和跟蹤的匕喉大的物體口主要有種種衛(wèi)星、衛(wèi)星保護(hù)罩及各種部件等□這類垃圾目前已達(dá)8000多個口二是體積小的物體口如發(fā)動機(jī)等在空間爆炸時產(chǎn)生的□其數(shù)量估計(jì)至少有幾百萬口三是核動力衛(wèi)星及其產(chǎn)生的放射性碎片□到2000年□這類衛(wèi)星送到地球軌道上的碎片達(dá)3噸。1957年10月4日□前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星□揭開了人類空間時代的序幕□同時也為太空送去了第一批垃圾。當(dāng)時□宇航員完成飛行任務(wù)□把衛(wèi)星的裝載艙、備用艙、儀器設(shè)備及其他遺棄物都留在了衛(wèi)星軌道上。此后□隨著人類太空史上的一次次壯舉□太空垃圾與日俱增。人類先后已將4000余顆衛(wèi)星送入太空□目前仍在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的僅有400余顆□其余的或墜毀于地球表面口或遺留在太空□成為太空垃圾。據(jù)統(tǒng)計(jì)口目前約有3000噸太空垃圾在繞地球飛奔□而其數(shù)量正以每年2口一5口的速度增加。科學(xué)家們預(yù)測□太空垃圾以此速度增加□將會導(dǎo)致災(zāi)難性的連鎖碰撞事件發(fā)生□如此下去口到2300年□任何東西都無法進(jìn)入太空軌道了。太空垃圾給航天事業(yè)的發(fā)展帶來了隱患□它們成為人造衛(wèi)星和軌道空間站的潛在殺手□使宇航員的安全受到嚴(yán)重威脅。要知道□太空垃圾是以宇宙速度運(yùn)行的。一顆迎面而來的直徑為0口5毫米的金屬微?！踝阋源链┟芊獾娘w行服□人們?nèi)庋蹮o法辨別的塵?！跞缬推峒?xì)屑、涂料粉末口也能使宇航員殞命□一塊僅有阿司匹林藥片大的殘骸可將人造衛(wèi)星撞成“殘廢中可將造價(jià)上億美元的航天器送上絕路。在人類太空史上□太空垃圾造成的事故和災(zāi)難屢見不鮮。1983年□美國航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者”號與一塊直徑002毫米的涂料剝離物相撞口導(dǎo)致舷窗被損口只好停止飛行。1986年□“阿麗亞娜”號火箭進(jìn)入軌道之后不久便爆炸口成為564塊10厘米大小的殘骸和2300塊小碎片□這枚火箭的殘骸使兩顆日本通信衛(wèi)星”命赴黃泉叩1991年9月15日□美國發(fā)射的“發(fā)現(xiàn)者”號航天飛機(jī)差一點(diǎn)與前蘇聯(lián)的火箭殘骸相撞□當(dāng)時“發(fā)現(xiàn)者一號與這個“不速之客'，僅僅相距2口74千米□幸虧地球上的指揮系統(tǒng)及時發(fā)來警告信號□它才免于喪生。據(jù)計(jì)算□目前太空軌道上每個飛行物發(fā)生災(zāi)難性碰撞事件的幾率為3口7□□發(fā)生非災(zāi)難性撞擊事件的可能性為20口。以此計(jì)算□今后將每5—10年可能發(fā)生一次太空垃圾與航天器相撞事件□到2020年將達(dá)到2年一次。第三課太空探索1957年10月4日□前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星上天□拉開了人類航天時代的序幕。前蘇聯(lián)宇航員、大名鼎鼎的加加林口于1961年4月12日□乘坐前蘇聯(lián)“東方號”飛船□環(huán)繞地球飛行了一圈口歷時近兩個小時□成為第一位進(jìn)入太空的人。.登月月球是距離地球最近的天體（約38萬公里川是人類進(jìn)行太空探險(xiǎn)的第一站。前蘇聯(lián)1959年發(fā)射的月球2號探測器在月球著陸□這是人類的航天器第一次到達(dá)地球以外的天體。同年10月□月球3號飛越月球□發(fā)回第一批月球背面的照片。1970年發(fā)射的月球16號著陸于豐富?？诎?00克月球土壤送回了地球。美國在20世紀(jì)60年代開始的雄心勃勃的、、阿波羅”計(jì)劃的目的就是將人類送上月球進(jìn)行實(shí)地考察。在此之前的1961年到1967年間口9個“徘徊者二7個”勘測者”探測器和5個月球軌道器先后對月球進(jìn)行了考察。它們拍攝了月球的照片□并分析了月球的土壤口為登上月球做好了準(zhǔn)備。隨后美國便使用“土星”5號運(yùn)載火箭先后向月球發(fā)射了17艘“阿波羅”飛船。其中，，阿波羅，13號是試驗(yàn)飛船口4-6號是無人飛船口7號飛船載人繞地球飛行口8-10號載人繞月飛行山1號至17號是載人登月飛行。1969年7月16日發(fā)射的“阿波羅”11號使人類首次登上了月球。執(zhí)行該次任務(wù)的是阿姆斯特朗、阿爾德楸口柯林斯。飛船抵達(dá)月球軌道后□柯林斯駕船繞月飛行□另兩名宇航局駕駛登月艙于7月20日降落在月球表面的靜海。阿姆斯特朗成為第一個登上月球的人。宇航員在月球表面進(jìn)行了實(shí)地的科學(xué)考察□并把一塊金屬紀(jì)念牌和美國國旗插上了月球。此后又有5次成功的登月飛行□宇航員在月球上停留的時間總共約300小時。此后對月球的考察幾乎停滯口直到1994年□美國又發(fā)射了“克萊門汀”號無人駕駛飛船□對月球進(jìn)行了新的地貌測繪□其目的是為在不久的將來建立月球基地和月基天文臺作準(zhǔn)備。1998年1月6日發(fā)射升空的“月球勘探者“攜帶有中子光譜儀探測氫原子。它發(fā)現(xiàn)在月球兩極的盆地底部存在水。.金星和水星金星的半徑、質(zhì)量、密度等與地球接近□是地球的姊妹行星。人們對它的興趣很大□然而□地面觀測所得的資料比較貧乏□對金星的研究充滿了未知數(shù)。航天器可以使人們了解它更多的信息，雖然最初的幾次探測器發(fā)射都失敗了□但1962年美國發(fā)射的水手2號從距金星35000千米處飛過口成功地實(shí)現(xiàn)了航天器首次飛越行星□同時它發(fā)現(xiàn)金星表面溫度高達(dá)400多度。1969年至1981年□前蘇聯(lián)的金星5號至14號探測器先后在金星表面著陸成功□執(zhí)行了多項(xiàng)科學(xué)考察任務(wù)。美國1978年5月20日發(fā)射的先驅(qū)者-金星1號經(jīng)過長距離飛行□于同年12月4日到達(dá)金星并圍繞它飛行口它用雷達(dá)探測了金星地形。先驅(qū)者-金星2號到達(dá)金星后向金星大氣釋放了4個探測器口探測器在向金星表面墜落的過程中□獲得了金星大氣、云層、磁場等各方面的數(shù)據(jù)。1989年美國發(fā)射的“麥哲倫號”探測器又運(yùn)用綜合孔徑雷達(dá)對金星表面進(jìn)行了探測。這些探測使我們了解到金星的磁場很弱口表面氣壓是地球海面氣壓的90倍。金星12號還探測到了閃電。美國發(fā)射的“水手10號”飛船在考察了金星之后□曾3次飛臨水星。是它發(fā)現(xiàn)了水星的磁場和磁層□并探測出水星大氣的主要成分是氨。飛船上的兩個攝像機(jī)拍攝了多幅圖象□揭示出水星地形是由大量的限石坑和盆地組成的。.火星任務(wù)火星很像地球□有堅(jiān)硬的表面和四季的交替。同時它還擁有隨四季變化的極冠。在望遠(yuǎn)鏡觀測時代□人們還曾有認(rèn)為火星上有人工的運(yùn)河。人類對火星的興趣一直是非常濃厚的口因此到現(xiàn)在已經(jīng)20多艘飛船執(zhí)行了探測火星的任務(wù)了。1962年前蘇聯(lián)發(fā)射了“火星1號”、“宇宙21號”□美國發(fā)射了“水手3號叩但均遭到了失敗。1964年1月28日發(fā)射的“水手4號”于1965年7月14日在距離火星的一萬公里的高空成功掠過口獲得了第一批火星的照片。1974年□前蘇聯(lián)發(fā)射的“火星5號”宇宙飛船首次拍攝了火星的彩色照片。隨后兩國又相繼發(fā)射了多個繞火星飛行的軌道器□更加詳細(xì)地了解了這顆行星的情況。1976年□美國的海盜1號和海盜2號登陸器分別在火星上降落□并在降落的過程中口測量了大氣溫度的分布情況、火星大氣壓的情況?；鹦巧嫌懈珊缘暮哟病跤辛魉疀_擊的特征□這表明在過去有過大量的水。海盜號飛船的分析結(jié)果表明火星大氣和表層物質(zhì)中沒有有機(jī)分子存在。攝像機(jī)監(jiān)視結(jié)果也表明火星上沒有生命活動的跡象。因此我們也許可以下結(jié)論說口火星表面現(xiàn)在可能沒有生命□如果更嚴(yán)格的說口是沒有與地球上類似的生命。人們不僅對火星感興趣□也對火星的兩個衛(wèi)星感興趣。在1988年口7月7日和7月12日□前蘇聯(lián)發(fā)射了火衛(wèi)飛船1號和2號繞火衛(wèi)一飛行并著陸。到最近幾年□隨著科技的飛速發(fā)展□人們可望在下世紀(jì)初直接登上火星進(jìn)行實(shí)地考察□徹底弄清火星生命問題。因?yàn)樗翘栂抵凶钣锌赡艽嬖谏男乔?。在人類踏上火星之前□將進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備。1993年美國“火星觀察者”探測器在進(jìn)入環(huán)繞火星的軌道之后□與地球失去聯(lián)系□導(dǎo)致計(jì)劃失敗。1996年12月□美國又發(fā)射了“火星探路者”探測器口經(jīng)過7個月的星際飛行□在火星的阿瑞斯平原著陸?；鹦翘铰氛邤y帶了一個六輪小車□可以在火星的表面漫游口因而叫做火星漫游者□價(jià)值2500萬美元。它分析了火星巖石和土壤。照片證實(shí)了海盜號的結(jié)論□火星上曾發(fā)生過大洪水。1996年11月美國發(fā)射了“火星全球勘測者叩在繞火星的軌道上研究火星表面、大氣和磁場的情況。它還向地球發(fā)射無線電波□經(jīng)過火星大氣后到達(dá)地球□由此了解火星大氣的溫度、引力和化學(xué)組成。1999年1月3日□“火星極地著陸者”發(fā)射成功。然而□在飛行了11個月并登陸到火星上以后口就與地面失去了聯(lián)系□宣告了這次航天活動的失敗。此后發(fā)射的火星氣候觀測器也遭失敗。2001年□美國又發(fā)射了“火星奧德賽”探測器口現(xiàn)已成功抵達(dá)火星并成功進(jìn)入環(huán)火星軌道。歐洲空間局計(jì)劃于2003年發(fā)射“火星快車”探測器考察火星口這標(biāo)志著歐洲空間局在行星探測方面跨入了新紀(jì)元。它將由軌道器和著陸器組成。軌道器上有一個著陸器通信包用于支持國際上在2003年至2007年間開展的火星探測活動。.帶外行星探測美國的，、先驅(qū)者”10號于1973年12月4日首次在掠過木星口并傳回了木星和木衛(wèi)的照片。它最后在1983年越過海王星軌道后成為飛出太陽系的第一個人造天體。接著“矩區(qū)者11號”、“旅行者1號”、“旅行者2號也相繼飛越木星和木衛(wèi)?！跋闰?qū)者”10號、11號各自攜帶了一塊相同的鍍金鋁板口上面刻有人類男女的裸像口以及太陽與九大行星位置的示意圖□還指明了它來自太陽系的第三顆行星?！奥眯姓摺?號和2號探測器□則各自帶有一套“地球之聲”的光盤口唱片上有照片、60種語言的問候語、35種各類地球上的聲音和音樂。包括了中國長麻口中國人家宴的照片口粵語、廈門話和客家話的問候口和中國古曲“流水二它們作為地球的名片希望有朝一日能被“外星人”收到。從旅行者號拍攝的木星黑夜半球的圖象上可以看到木星上有極光。有趣的是□木衛(wèi)一上有一座正在噴發(fā)的火山口噴發(fā)的高度達(dá)到30公里口噴發(fā)速度是每秒幾百米到1公里?！奥眯姓摺憋w船還發(fā)現(xiàn)了土星有射電輻射口頻率在3千赫到1.2》&赫之間。1986年1月□“旅行者2號“飛船又測出天王星的自轉(zhuǎn)軸和磁軸有很大的交角。飛船還拍攝了天王星衛(wèi)星的照片□隨后它又拜訪了海王星□并發(fā)回了照片?！百だ浴碧柕娜蝿?wù)是觀測木星系統(tǒng)□它觀測了木星的大紅斑□還向木星云層釋放了一個探測器。這個探測器依靠降落傘進(jìn)入木星大氣口在它被巨大的木星大氣壓力摧毀前向地球傳回了許多寶貴的資料。“伽利略,，號對木衛(wèi)二和木衛(wèi)四的觀測的結(jié)果還顯示這兩個木星衛(wèi)星的表面之下可能有液態(tài)水海洋。有液態(tài)水存在就意味著可能有生命生存□這無疑是一個令人振奮的消息。美國于1997年10月15日發(fā)射了“卡西尼”號飛船□它是第一艘使用核動力電池的飛船?！翱ㄎ髂帷碧柕闹饕蝿?wù)是探測土星系統(tǒng)口并將向土星最大、最神秘的衛(wèi)星——土衛(wèi)六釋放出一個名為“惠更斯”的探測器。土衛(wèi)六是一個被濃厚的大氣包裹著的星球□其環(huán)境與早期的地球有些類似□使用一般觀測手段無法看清它的表面?！翱ㄎ髂帷碧枌⒂?004年七月抵達(dá)土星系。此外美國宇航局還計(jì)劃進(jìn)行更多的行星探測計(jì)劃□以便更多地了解我們生存的太陽系。其中包括向木衛(wèi)二發(fā)射一個探測器□用以探測木衛(wèi)二隱藏在冰層下的巨大液態(tài)水海洋。如果技術(shù)成熟□有可能向木衛(wèi)二表面釋放一個水下探測器口找尋可能存在的地外生命。.彗星和小行星宇宙飛船不僅僅用于對太陽系內(nèi)的大行星及衛(wèi)星進(jìn)行近距離觀察。1985-1986年哈雷彗星回歸過程當(dāng)中口有5艘飛船對它進(jìn)行了近距離觀測□有許多令人驚奇的發(fā)現(xiàn)。例如□哈雷彗星的核并非人們想象的球狀□而是橢球狀□氣體W塵埃從核的表面幾個活動區(qū)域噴出。歐洲空間局的計(jì)劃中□已經(jīng)或即將開始對7個短周期彗星進(jìn)行空間探測。它們是“深空1號叩DS1□計(jì)劃、“星塵”計(jì)劃、”等高線”計(jì)劃、”羅塞塔”計(jì)劃、“深空4號叩DS4□計(jì)劃。其中DS1和DS4計(jì)劃是與美國國家宇航局合作的。于1998年10月發(fā)射的“深空1號”飛船口將飛越小行星3352號McAuliffe.火星、以及威爾遜-哈林頓彗星。飛船與彗星將于2000年6月相遇。DS1將以約15公里/秒的速度距彗核約500公里處飛過□對彗發(fā)、彗核進(jìn)行觀測。它首次采用了離子發(fā)動機(jī)。飛船于2010年5月將樣品送回地球。，，星塵，，在1999年2月發(fā)射□飛向懷爾德口2彗星□并將首次帶回珍貴的彗星樣品?！傲_塞塔”將于2003年發(fā)射口對Wirtanen彗星及其環(huán)境進(jìn)行長達(dá)近兩年的仔細(xì)研究。9年之后□飛船與彗星相遇［］總重20公斤的儀器將降落在彗星表面。這些儀器將采掘彗星表面和近表面樣品進(jìn)行研究口并用聲波法探測彗星內(nèi)部結(jié)構(gòu)□研究周圍等離子體與太陽風(fēng)相互作用等。“深空4號”飛船將于2003年4月發(fā)射□于2005年12月進(jìn)入環(huán)繞Tempel1彗星的軌道□并于2006年4月將著陸器送上彗星表面作實(shí)驗(yàn)。最后□將彗星表面下不同深度的物質(zhì)分裝在3個不受外界影響的密封金屬罐內(nèi)□由著陸器的上半部將樣品送回飛船。飛船于2010年5月將樣品送回地球。.空間科學(xué)研究空間站是人類在太空進(jìn)行各項(xiàng)科學(xué)研究活動的重要場所。1971年□前蘇聯(lián)發(fā)射了第一座空間站禮炮”1號□由“聯(lián)盟”號飛船負(fù)責(zé)運(yùn)送宇航員和物資。1986年8月□最后一座“禮炮”7號停止載人飛行。1973年5月14日口美國發(fā)射了空間站“天空實(shí)驗(yàn)室如由邛可波羅”號飛船運(yùn)送宇航員和物資。1974年天空實(shí)驗(yàn)室封閉停用□并于1979年墜聶。1986年2月20日□前蘇聯(lián)發(fā)射了“和平”號空間站。它全長超過13米口重21噸□設(shè)計(jì)壽命10年□由工作艙、過渡艙、非密封艙三個部分組成口有6個對接口口可與各類飛船、航天飛機(jī)對接口并與之組成一個龐大的軌道聯(lián)合體。自“和平”號上天以來□宇航員們在它上面進(jìn)行了大量的科學(xué)研究。還創(chuàng)造了太空長時間飛行的新紀(jì)錄。"和平''號超期服役多年后于2001年3月19日墜入太平洋。1983年口歐洲空間局發(fā)射了“空間實(shí)驗(yàn)室如它是一座隨航天飛機(jī)一同飛行的空間站。國際空間站是建造中的新一代空間站。它由美國和俄羅斯?fàn)款^口聯(lián)合歐洲空間局11個成員國和日本、加拿大、巴西等16國共同建造運(yùn)行。空間站從1994年開始分多個步驟建設(shè)安裝口至2006年全部建成。建成后空間站將長110米□寬88米□質(zhì)量超過400噸口將是有史以耒規(guī)模最龐大、設(shè)施最先進(jìn)的人造天體。可供6至7名宇航員同時在軌工作。1981年全世界第一顆紅外天文衛(wèi)星發(fā)射升空。而對于天文學(xué)上有重要意義的事件是1990年4月25日由美國“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機(jī)送入太空的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡(HST)。它的目的是探測宇宙深空口了解宇宙起源和各種天體的性質(zhì)和演化。HST耗資21億美元口對天文學(xué)特別是天體物理學(xué)的推動是巨大的。在空間放置望遠(yuǎn)鏡可以擺脫大氣的干擾口沒有大氣消光的問題□同時因?yàn)闆]有大氣口設(shè)計(jì)的望遠(yuǎn)鏡可以達(dá)到衍射極限。它的鏡面不受重力的影響口不會變形口望遠(yuǎn)鏡有極高的分辨率。它是人類的千里眼口探索宇宙奧秘的利器。此后美國和歐空局又相繼發(fā)射了“錢德拉”空間X射線望遠(yuǎn)鏡和XMM空間天文臺等。美國的航天飛機(jī)是目前世界上唯一一種用于在地面和近地軌道之間運(yùn)輸人員物資口并可重復(fù)利用的航天器。它也可以在太空中進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動。第四課太空中的物理知識.空間天氣千百年來口人們就知道口狂風(fēng)暴雨、電閃雷鳴、洪澇、水旱口地球上這些惡劣的天氣變化給人們的衣、食、住、行和生產(chǎn)活動帶來災(zāi)難。地球20-30公里以上的高空口甚至千萬公里的空間口或稱太空口口也存在惡劣的空間天氣變化。例如□當(dāng)太陽上高溫、高超音速的物質(zhì)噴發(fā)所形成的太陽風(fēng)暴吹過地球口有時會使衛(wèi)星失效、提前隕落、通信中斷、導(dǎo)航、跟蹤失誤、電力系統(tǒng)損壞以及人的健康與生命帶來嚴(yán)重危害□卻是近2-30年來才逐步認(rèn)識到的新事實(shí)。我們現(xiàn)在知道口從太陽到地球這個日地空間環(huán)境與人類生存和發(fā)展息息相關(guān)。它由太陽大氣、行星際介質(zhì)、地球的磁層、電離層和中高層大氣所構(gòu)成。這個空間環(huán)境自1957年人造衛(wèi)星上天口人類的航天、通信、導(dǎo)航以及軍事活動等從地表擴(kuò)展到成百、上千公里的空間口成為人類活動的重要場所口它的高高度、高真空、微重力、強(qiáng)輻射、高電導(dǎo)率等獨(dú)特的環(huán)境條件既為人類發(fā)展提供豐富的資源口又為航天、通信、資源探測、軍事等活動提供地面不可能有的便利□它阻止和吸收來自太陽的X射線、紫外線、高能帶電粒子以及超音速的太陽風(fēng)暴對地球人類的直接轟擊口是人類生存的重要保護(hù)層。然而“水可載舟也可覆舟”□常常出現(xiàn)的惡劣空間天氣變化也給人類的高科技活動帶來如前所述的嚴(yán)重危害。太陽活動控制著它的喜怒哀樂?？臻g天氣學(xué)是空間天氣口.狀態(tài)或事件口.的監(jiān)測、研究、建模、預(yù)報(bào)、效應(yīng)、信息的傳輸與處理、對人類活動的影響以及空間天氣的開發(fā)利用和服務(wù)等方面的集成口.是多種學(xué)科口.太陽物理、空間物理、地球物理、大氣物理、宇宙線物理、空間等離子體物理、磁流體力學(xué)、數(shù)值計(jì)算、圖像處理等口.與多種技術(shù)口.信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、各種探測技術(shù)和成像技術(shù)、空間和地面技術(shù)系統(tǒng)與環(huán)境相互作用等口.的高度綜合與交叉?？臻g天氣學(xué)的基本科學(xué)目標(biāo)口.是把太陽大氣、行星際和地球的磁層、電離層和中高層大氣作為一個有機(jī)系統(tǒng)口.按空間災(zāi)害性天氣事件過程的時序因果鏈關(guān)系配置空間、地面的監(jiān)測體系口.了解空間災(zāi)害性天氣過程的變化規(guī)律。當(dāng)前開展的主要科學(xué)課題涉及口.太陽活動過程和物質(zhì)輸出結(jié)構(gòu)研究口.太陽風(fēng)暴的形成、演化以及和地球的相互作用口.地球空間系統(tǒng)的空間災(zāi)害性天氣過程的因果鏈模式等方面。這些都是空間科學(xué)中面臨巨大挑戰(zhàn)的難題?？臻g天氣學(xué)的應(yīng)用目標(biāo)口.就是減輕和避免空間災(zāi)害性天氣對高科技技術(shù)系統(tǒng)所造成的昂貴損失□.為航天、通信、導(dǎo)航、資源、電力、生態(tài)、醫(yī)學(xué)、科研、宇航安全和國防等部門提供區(qū)域性和全球性的背景與時變的環(huán)境模式口.為重要空間和地面活動提供空間天氣預(yù)報(bào)、效應(yīng)預(yù)測和決策依據(jù)口.為效應(yīng)分折和防護(hù)措施提供依據(jù)口.為空間資源的開發(fā)、利用和人工控制空間天氣探索可能途徑口.以及有關(guān)空間政策的制定口.等等。.太陽風(fēng)什么叫太陽風(fēng)口簡單地說□就是太陽粒子輻射流口是太陽輻射的組成部分。在離地球大約64000公里以外口也就是10倍于地球半徑的地方□有一股超音速帶電粒子流口又稱“等粒子”流口它以每秒數(shù)百公里的速度飛向地球口不斷沖擊著地球外圍環(huán)境□這就是太陽風(fēng)。顧名思義口太陽風(fēng)可以理解為太陽形成的”風(fēng)”□只不過這個“風(fēng)“不是“吹”的大氣□而是帶電粒子流□這個“風(fēng)速”達(dá)到超音速。向著太陽一面的磁性層保護(hù)著地球口使其免受太陽風(fēng)的正面襲擊口同時還改變太陽風(fēng)的方向口使之繞過地球。然而口在地球磁場的南極歧點(diǎn)上口太陽風(fēng)可以侵入。當(dāng)太陽風(fēng)侵入南極歧點(diǎn)區(qū)時□它能使帶電的太陽粒子輻射流近于垂直地向電離層以至中低層大氣輸送口使各層區(qū)產(chǎn)生能量、動量和質(zhì)量耦合區(qū)域口形成許多重要物理現(xiàn)象。.磁層空間暴包括磁層亞暴、磁暴和磁層粒子暴。磁層亞暴是磁層中巨大能量存和突然釋放的瞬變活動口大約每天發(fā)生3□4次口每次釋放的能量大約相當(dāng)于一次中等地震的能量口可引起極區(qū)地球空間環(huán)境的劇烈變化。連續(xù)發(fā)生的磁層亞暴與強(qiáng)磁暴有密切關(guān)系。-一磁暴是全球地磁場的劇烈活動口可引起電磁層和高層大氣的劇烈擾動口這對航天活動、通信、導(dǎo)航的定位精度有重要影響。--磁層粒子暴是近地磁層中各類粒子爆發(fā)性事件口對航天活動有重要影響。.觥極光□是發(fā)生在極地上空奇特而美麗的自然現(xiàn)象。從科學(xué)意義上講□極光是從太陽表面發(fā)射出耒的帶電粒子流口從外層空間疾馳而來□猛烈地沖擊著地球南極地區(qū)高空稀薄的大氣層□將大氣分子激發(fā)到高能級□發(fā)出了耀眼的可見光。打個比方□如果把地球空間看做一個電視顯象管□地球磁性層尾部的中央比作電子槍口南極地區(qū)高層大氣視作熒光屏□那么□極光就是這個熒光屏上的圖像。極光出現(xiàn)的強(qiáng)弱取決于太陽強(qiáng)度以及太陽風(fēng)離開太陽所攜帶的磁場的強(qiáng)度和方向。極光具有巨大的能量□可達(dá)到幾千電子伏特。一般說來□極光易在67度的地磁緯度和110公里高度附近出現(xiàn)。研究極光活動的目的□主要在于通過它來研究等離子體層中某些物理現(xiàn)象及其對通訊^衛(wèi)星軌道的影響。這是因?yàn)椤醍?dāng)帶電粒子落入極光區(qū)時□極光區(qū)的帶電粒子可進(jìn)一步產(chǎn)生出一個電子濃度大大增強(qiáng)的薄層口引起地面發(fā)射機(jī)發(fā)出的高頻無線電波發(fā)生異常。此外□極光區(qū)的粒子還加熱大氣的最高層□引起那里的局地大風(fēng)。極光還能使熱層口110公里口300公里□大氣明顯變暖□電子濃度增大□影響飛行高度低的極軌衛(wèi)星軌道。.Cluster衛(wèi)星20世紀(jì)80年代初□國際空間界開始醞釀空前規(guī)模的國際空間探測計(jì)劃口結(jié)果提出由國際空間局協(xié)調(diào)組(IACG□由美國宇航局□歐空局及原蘇聯(lián)和日本的空間局組成)組織和協(xié)調(diào)“國際日地物理(ISTP)計(jì)劃”。該計(jì)劃是人造衛(wèi)星發(fā)射以來的一個空間規(guī)模的國際日地空間探測計(jì)劃□其主要科學(xué)目標(biāo)是□將日地空間作為一個整體系統(tǒng)口在日地空間各層次發(fā)射多顆衛(wèi)星□對日地系統(tǒng)聯(lián)鎖變化的物理過程進(jìn)行協(xié)調(diào)地探測和研究。歐空局的Clustei計(jì)劃（現(xiàn)稱為ClusterI計(jì)劃）就是在這種背景下于1985年底提出來的5STP計(jì)劃是在1992年-1996年期間正式實(shí)施的。經(jīng)過十年努力口0心3rI的四顆衛(wèi)星（每顆1.2噸）由歐空局新研制的阿麗亞娜5型火箭于1996年6月4日在歐空局的法屬圭亞那發(fā)射場發(fā)射。這是阿麗亞娜5型火箭第一次發(fā)射□由于該火箭飛行程序軟件的事故口致使發(fā)射失敗口歷經(jīng)十年研制的阿麗亞娜5型火箭和它攜帶的四顆Clustei衛(wèi)星口頓地發(fā)生災(zāi)難性的爆炸口在高空中化為一團(tuán)煙云和碎片。這一事件引起了國際空間界的震憾□對國際日地空間物理的發(fā)展造成了嚴(yán)重的損失。1996年6月4SCluster工發(fā)射失敗口使歐空局的科學(xué)家和工程師們非常悲傷口但他們并未因此而消沉口反而激起了奮發(fā)圖強(qiáng)的精神。在歐空局科學(xué)項(xiàng)目主任R.M.Bonnet教授的組織和領(lǐng)導(dǎo)下口開始醞釀新的Cluster計(jì)劃。經(jīng)過八個月的努力口終于在1997年4月4日正式通過了新的Chistei計(jì)劃口稱為ClusterII計(jì)劃。ClusterII和ClusterI一樣口包括四顆相同的衛(wèi)星口構(gòu)成地球空間星座探測計(jì)劃。ClusterII的軌道是口近地點(diǎn)是4RE（這里RE為球半徑[]RE=637L2公里）遠(yuǎn)地點(diǎn)是19.6RE口傾角是90。。每顆衛(wèi)星重1.2噸口各載有11項(xiàng)探測儀器。直至ClusterII發(fā)射成功之前□在空間的局部區(qū)域都是單顆衛(wèi)星進(jìn)行探測口只有計(jì)劃是姊妹衛(wèi)星的形式口進(jìn)行兩點(diǎn)探測口因而不能探測地球空間環(huán)境的三維小尺度結(jié)構(gòu)。ClusterII的發(fā)展成功口開辟了地球空間探測的新紀(jì)元。Cluster的四顆衛(wèi)星□可在空間中形成四面體口而且四顆衛(wèi)星之間的距離可根據(jù)科學(xué)研究的要求進(jìn)行調(diào)控。這四顆衛(wèi)星的組合形式口好像四個秀麗的舞伴在太空中跳舞一樣口不斷改變姿勢。正因如此□歐空局將這四顆衛(wèi)星分別用四種舞來命名□即將它們分別稱為“Salsa"、"Samba"、"Rumba"和“Tamg。".歐空局ClusterH計(jì)劃的主要科學(xué)目標(biāo)是探測和研究地球空間等離子體邊界層結(jié)構(gòu)和動力學(xué)過程□主要創(chuàng)新是探測過去不能實(shí)現(xiàn)的地球空間環(huán)境三維小尺度結(jié)構(gòu)及電磁場和粒子的時空變化口解決過去不能解決的關(guān)鍵科學(xué)問題?，F(xiàn)23周太陽活動峰年已經(jīng)開始口。g6「口顆衛(wèi)星的發(fā)射成功□對揭示太陽爆發(fā)事件引起地球空間災(zāi)害環(huán)境的奧秘□將起十分重要的作用。.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球在空間軌道上運(yùn)行（至少一圈）的無人航天器□人造衛(wèi)星是發(fā)射數(shù)量最多、用途最廣、發(fā)展最快的航天器。人造衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量約占航天器發(fā)射總數(shù)的90%以上。完整的衛(wèi)星工程系統(tǒng)通常由人造衛(wèi)星、運(yùn)載器、航天器發(fā)射場、航天控制和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)以及用戶臺（站、網(wǎng)）組成。人造衛(wèi)星和用戶臺（站、網(wǎng)）組成衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)□如衛(wèi)星通信系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和衛(wèi)星空間探測系統(tǒng)等。1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星。在50年代末到60年代初期□各國發(fā)射的人造衛(wèi)星主要用于探測地球空間環(huán)境和進(jìn)行各種衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)。60年代中期,人造衛(wèi)星開始進(jìn)入應(yīng)用階段.各種應(yīng)用衛(wèi)星先后投入使用。從70年代起□各種新型專用衛(wèi)星相繼出現(xiàn)口性能不斷提高。人造衛(wèi)星由包含各種儀器設(shè)備的若干系統(tǒng)組成□這些系統(tǒng)可分為專用系統(tǒng)和保障系統(tǒng)兩類。專用系統(tǒng)是指與衛(wèi)星所執(zhí)行的任務(wù)直接有關(guān)的系統(tǒng)□大致可分為探測儀器、遙感儀器和轉(zhuǎn)發(fā)器三類。科學(xué)衛(wèi)星使用各種探測儀器（如紅外天文望遠(yuǎn)鏡、宇宙線探測器和磁強(qiáng)計(jì)等）探測空間環(huán)境和觀測天體□通信衛(wèi)星經(jīng)過通信轉(zhuǎn)發(fā)器和通信天線傳遞各種無線電信號□對地觀測衛(wèi)星使用各種遙感器（如可見光照相機(jī)、側(cè)視雷達(dá)、多光譜相機(jī)等）獲取地球的各種信息。保障系統(tǒng)主要有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、熱控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、無線電測控系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)和軌道控制系統(tǒng)。有些衛(wèi)星還裝有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)□用以處理、協(xié)調(diào)和管理各分系統(tǒng)的工作。返回型衛(wèi)星還有返回著陸系統(tǒng)□它由制動火箭、降落傘和信標(biāo)機(jī)組成。人造衛(wèi)星觀測天體不受大氣層的阻擋□它可以接收來自天體的全部電磁波輻射口實(shí)現(xiàn)全波段天文觀測。人造衛(wèi)星的飛行速度高□一天繞地球飛行幾圈到十幾圈口能夠迅速獲取地球的大量信息□這是地面勘察和航空攝影無法比擬的。人造衛(wèi)星在幾百公里以上高度飛行口不受領(lǐng)土、領(lǐng)空、地理和氣候條件限制口視野廣闊。一張地球資源衛(wèi)星照片拍攝的面積達(dá)幾萬平方公里□在靜止軌道上衛(wèi)星可以"看到"百分之四十的地球表面□這對通信非常有利□可實(shí)現(xiàn)全球范圍的信息傳遞和交換。人造衛(wèi)星能飛越地球任何地區(qū)□特別是人跡罕至的原始森林、沙漠、深山、海洋和南北兩極□并對地下礦藏、海洋資源和地層斷裂帶等進(jìn)行觀測。因此人造衛(wèi)星可用于天文觀測、空間物理探測、全球通信、電視廣播、軍事偵察、氣象觀測、資源普查、環(huán)境監(jiān)測、大地測量、搜索營救等方面。.太空中的火焰從理論上講□燃燒的蠟燭在失重狀態(tài)下會立刻熄滅。道理很簡單口.沒有重力的情況下就不會有對流口.燃燒產(chǎn)生的熱空氣上升口.含有氧氣的冷空氣馬上填充進(jìn)來。氧化劑一旦與火焰接觸就消耗殆盡口,燃燒即中止。這種解釋完全合乎邏輯口.可能正是這種邏輯妨礙人們在實(shí)踐中去驗(yàn)證。乘坐宇宙飛船遨游太空的人口.誰也不會想到去擦火柴或點(diǎn)蠟燭。1987年2月□這種情況終于碰到了。“和平號”宇宙空間站發(fā)生了故障一—氧氣發(fā)生器起火了。與理論上的看法相反□燃燒的火焰并沒有自動熄滅口宇航員只好動手將火撲滅。這起事故觸發(fā)了俄羅斯和美國宇航員在失重條件下進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)的想法。于是他們點(diǎn)燃了蠟燭□結(jié)果蠟燭持續(xù)燃燒起來口不過燃燒速度比在地面緩慢得多□尤其不同的是火焰的外形不是一般另解向上伸展□而是一個很標(biāo)準(zhǔn)的圓球口火球外圍呈淡藍(lán)色。既然在失重狀態(tài)下依然能夠燃燒□科學(xué)家在設(shè)計(jì)國際宇航空間站時□就必須預(yù)先考慮到可靠的防火措施。.在太空中的宇航員為什么要穿宇航服口宇航服一般由密閉頭盔和密閉服組成。密閉頭盔由透明聚碳酸脂制成□為防止來自太陽的紫外線與紅外線等強(qiáng)烈輻射□在頭盔的透明層上涂有金屬薄層。密閉頭盔內(nèi)可以供氧和加壓。密閉服通常由幾層具有耐高溫的防火聚酰胺纖維織物等一些特殊材料制成□其中夾有數(shù)層鋁箔口具有隔熱、防護(hù)宇宙射線以及防止太空中流星雨的撞擊等作用。為了適應(yīng)宇航員在航天飛行中長時間穿用口宇航服者限有良好的氣密性。另外□宇航服還配備有自動控制空氣再生和調(diào)節(jié)的自給系統(tǒng)、無線電通信系統(tǒng)、宇航員的攝食與排泄等設(shè)施。.宇航員在地球表面看天空是明亮的□在太空看為什么是黑暗的口這是因?yàn)樘柟馐怯杉t、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色組成的。這七種顏色的光波長是不一樣的。大氣中的塵埃以及其他微粒散射藍(lán)光的能力大于散射其他波長較長的光子的能力□因此天空顯現(xiàn)出藍(lán)色。大氣對光線的散射主要有兩種□丁達(dá)爾散射和瑞利散射。其中塵埃、水霧等能在空氣中形成膠體的微粒對光的散射屬于丁達(dá)爾散射□丁達(dá)爾散射的特點(diǎn)是散射光的強(qiáng)度與光波波長無關(guān)口因此白光散射后仍然是白光□在地平線附近看到的白蒙蒙一片就是丁達(dá)爾散射現(xiàn)象。還有一種是瑞利散射□是由極小微粒□分子、原子等□產(chǎn)生的散射口其散射光強(qiáng)度與光波波長的四次方成反比□已知可見光的波長范圍是400nm□藍(lán)紫光口到700nm□紅光□□紅光端波長是藍(lán)紫光波長的1.75倍口因此藍(lán)紫光散射強(qiáng)度接近紅光散射強(qiáng)度的十倍□又因?yàn)槿搜蹖ψ瞎獠惶舾锌谒覀兛吹降奶炜站褪撬{(lán)色的。然而口太空上□沒有大氣口所以無法發(fā)生上面的現(xiàn)象□所以看到的就是黑色的。.宇航員在太空如何交談口聲音傳播需要介質(zhì)口而真空狀態(tài)下沒有介質(zhì)□所以在太空艙外用無線電交流□而艙內(nèi)中有介質(zhì)——空氣□所以和正常說話一樣。.太空失重航天員在太空失重環(huán)境里的感覺與地面是完全不同的。進(jìn)入失重狀態(tài)后口最先感覺到的是身體漂了起來口由于沒有地球引力的作用□航天員的雙腳自然地就離開地板□身體懸浮在空中□沒有了重量□這時正常的行走已經(jīng)是不可能的了口因?yàn)橐呖诒厝挥幸粋€向下的力□那么□人就會向上飛去口因此要向前行走□只能用手借助于艙壁口使身體移動□在太空環(huán)境里□只要有一個很小的力□人就會向相反的方向飛去。如果是在艙外行走口就需要制造一個探索的裝置□來幫助航天員行走口到達(dá)想到的位置。在失重的情況下□身體不需要維持一定的姿勢口人的四肢已經(jīng)感覺不到重量□肌肉也不需要收縮和放松□人也感覺不到頭部的運(yùn)動□因此口頭處于什么位置都無所謂□航天員會產(chǎn)生錯覺□感覺人的身體和航天器上下調(diào)了個個□用手推拉艙壁的時候□感覺是艙壁在移動口自己仍在原地不動。第五課太空中十大怪事.反物質(zhì)正如超人也有另一面——比扎羅(Bizzaio)一樣口組成普通物質(zhì)的粒子也有另一面。例如一個帶負(fù)電荷的電子其對應(yīng)的反物質(zhì)是一個帶正電荷的正電子。物質(zhì)和反物質(zhì)碰到一起的時候會湮沒□他們的質(zhì)量會遵循爰因斯坦的定律E=mc2轉(zhuǎn)換為純粹的能量。一些未來的太空船設(shè)計(jì)將使用反物質(zhì)引擎。.真空能量量子物理告訴我們□雖然從表面看來口空曠的太空象一個什么也沒有的泡泡□其實(shí)怡恰相反口真空中充滿亞原子粒子□這些粒子經(jīng)常被生成然后又泯滅掉。根據(jù)相對論□轉(zhuǎn)瞬即逝粒子在每立方厘米的空間中都貢獻(xiàn)著特定的能量口產(chǎn)生反引力把空間推開。但是□沒有人知道是什么真正引起了宇宙的加速膨脹。.微型黑洞如果關(guān)于引力的激進(jìn)的新理論——膜內(nèi)宇宙正確的話□那我們的太陽系中就分布著上千個微型黑洞口每一個黑洞的大小和原子核相仿。和那些大型的黑洞不同口.這些微型黑洞是宇宙大爆炸時留下的口.因?yàn)榕c第五維的密切關(guān)系不同程度的影響著時空。.宇宙微波背景宇宙微波背景也叫CMB□這種放射物是大爆炸的產(chǎn)物口20世紀(jì)60年代最初發(fā)現(xiàn)的這種放射物□好像是太空每個地方發(fā)出的無線噪音。宇宙微波背景被認(rèn)為是大壕炸存在的最佳證據(jù)。通過微波各向異性探測器的最新精確測量結(jié)果顯示□宇宙微波背景輻射的溫度是-270攝氏度。.暗物質(zhì)科學(xué)家認(rèn)為暗物質(zhì)占據(jù)宇宙的大部分空間□但是它既看不到□也無法利用當(dāng)前的技術(shù)直接發(fā)現(xiàn)它。暗物質(zhì)成分的候選范圍從輕質(zhì)中微子到看不見的黑洞可謂五花八門。一些科學(xué)家懷疑暗物質(zhì)是否真實(shí)存在□并提出這個很多科學(xué)家都想解開的謎團(tuán)或許可以用引力得到更好的解釋。.系外行星在20世紀(jì)90年代初以前□我們唯一知道的宇宙中的行星就是我們太陽系中所熟悉的行星。從那之后□天文學(xué)家已經(jīng)識別出190多顆太陽系外行星。這些太陽系外行星可謂形形色色□五花八門口范圍從龐大的氣體世界(它的質(zhì)量因?yàn)樘《荒苄纬珊阈?□到體積較小、圍繞紅矮星運(yùn)行的石質(zhì)行星。然而□到目前為止□尋找第二顆地球的努力仍然一無所獲。天文學(xué)家普遍認(rèn)為□通過更先進(jìn)的技術(shù)可能最終會發(fā)現(xiàn)幾個與我們的地球一樣的行星。.重力波根據(jù)愛因斯坦廣義相對論□重力波是時空結(jié)構(gòu)中發(fā)生扭曲引起的。重力波以光的速度運(yùn)行□但是它們非常微弱□只有在宇宙中發(fā)生重大事件口如黑洞相撞時產(chǎn)生的重力波才有可能被科學(xué)家觀察到。激光干預(yù)重力波觀測臺(LIGO)和激光干預(yù)儀太空天線(LISA)是兩個用來發(fā)現(xiàn)重力波的探測器。.星系相食與地球上的生命一樣□星系也能相互“吞食”口并隨著時間不斷進(jìn)化。目前口銀河系的鄰居——仙女座正在蠶食它其中的一顆一衛(wèi)星*.中微子中微子是不帶電的□實(shí)際上是無質(zhì)量的基本粒子□可以順利通過數(shù)英里長的導(dǎo)線□有些會在你