下篇 积极探索未知的宇宙

第一章 太空探索的必备知识

1.关于飞行环境

飞行器在大气层内飞行时所处的环境条件。包围地球的空气层(即大气)是航空器的唯一飞行活动环境,也是导弹和航天器的重要飞行环境。大气层无明显的上限,它的各种特性在铅垂方向上的差异非常明显,例如空气密度随高度增加而很快趋于稀薄。以大气中温度随高度的分布为主要依据,可将大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层(外大气层)等5个层次。航空器的大气飞行环境是对流层和平流层。大气层对飞行有很大影响,恶劣的天气条件会危及飞行安全,大气属性(温度、压力、湿度、风向、风速等)对飞机飞行性能和飞行航迹也会产生不同程度的影响。

对流层

地球大气中最低的一层。对流层中气温随高度增加而降低,空气的对流运动极为明显,空气温度和湿度的水平分布也很不均匀。对流层的厚度随纬度和季节变化,一般低纬度地区平均为16~18公里;中纬度地区平均为10~12公里;高纬度地区平均为8~9公里。就季节而言,中国绝大部分地区一般都是夏季对流层厚,冬季对流层薄。对流层集中了全部大气约四分之三的质量和几乎全部的水汽,是天气变化最复杂的层次,也是对飞行影响最重要的层次。飞行中所遇到的各种重要天气现象几乎都出现在这一层中,如雷暴、浓雾、低云幕、雨、雪、大气湍流、风切变等。在对流层内,按气流和天气现象分布的特点,又可分为下层、中层和上层3个层次。

对流层下层:又称摩擦层。它的范围自地面到1~2公里高度。但在各地的实际高度又与地表性质、季节等因素有关。一般说来,其高度在粗糙地表上高于平整地表上,夏季高于冬季(北半球),昼间高于夜间。在下层中,气流受地面摩擦作用很大,风速通常随高度增加而增大。在复杂的地形和恶劣天气条件下,常存在剧烈的气流扰动,威胁着飞行安全。突发的下冲气流和强烈的低空风切变常会引起飞机失事。另外,充沛的水汽和尘埃往往导致浓雾和其他恶化能见度的现象,对飞机的起飞和着陆构成严重的障碍。为了确保飞行安全,每个机场都规定有各类飞机的起降气象条件。另外,对流层下层中气温的日变化极为明显,昼夜温差可达10~40°C。

对流层中层:它的底界即摩擦层顶,上界高度约为6公里,这一层受地表的影响远小于摩擦层。大气中云和降水现象大都发生在这一层内。这一层的上部,气压通常只及地面的一半,在那里飞行时需要使用氧气。一般轻型运输机、直升机等常在这一层中飞行。

对流层上层:它的范围从6公里高度伸展到对流层的顶部。这一层的气温常年都在0°C以下,水汽含量很少。各种云都由冰晶或过冷却水滴组成。在中纬度和副热带地区,这一层中常有风速等于或大于30米/秒的强风带,即所谓的高空急流。飞机在急流附近飞行时往往会遇到强烈颠簸,使乘员不适,甚至破坏飞机结构和威胁飞行安全。

此外,在对流层和平流层之间,还有一个厚度为数百米到1~2公里的过渡层,称为对流层顶。对流层顶对垂直气流有很大的阻挡作用。上升的水汽、尘粒等多聚集其下,那里的能见度往往较差。

平流层

位于对流层顶之上,顶界伸展到约50~55公里。在平流层内,随着高度的增加气温最初保持不变或微有上升,到25~30公里以上气温升高较快,到了平流层顶气温约升至270~290K。平流层的这种气温分布特征同它受地面影响小和存在大量臭氧(臭氧能直接吸收太阳辐射)有关。这一层过去常被称为同温层,实际上指的是平流层的下部。在平流层中,空气的垂直运动远比对流层弱,水汽和尘粒含量也较少,因而气流比较平缓,能见度较佳。对于飞行来说,平流层中气流平稳、空气阻力小是有利的一面,但因空气稀薄,飞行器的稳定性和操纵性恶化,这又是不利的一面。高性能的现代歼击机和侦察机都能在平流层中飞行。随着飞机飞行上限的日益增高和火箭、导弹的发展,对平流层的研究日趋重要。

中间层

从平流层顶大约50~55公里伸展到80~85公里高度。这一层的特点是:气温随高度增加而下降,空气有相当强烈的垂直运动。在这一层的顶部气温可低至160~190K。

热层

它的范围是从中间层顶伸展到约800公里高度。这一层的空气密度很小,声波也难以传播。热层的一个特征是气温随高度增加而上升。另一个重要特征是空气处于高度电离状态。热层又在电离层范围内。在电离层中各高度上空气电离的程度是不均匀的,存在着电离强度相对较强的几个层次,如D、E、F层。有时,在极区常可见到光彩夺目的极光。电离层的变化会影响飞行器的无线电通信。

散逸层

又称逃逸层、外大气层,是地球大气的最外层,位于热层之上。那里的空气极其稀薄,同时又远离地面,受地球的引力作用较小,因而大气分子不断地向星际空间逃逸。航天器脱离这一层后便进入太空飞行。

2.人造地球卫星

人造地球卫星是环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器,简称人造卫星或卫星。通信及广播卫星、对地观测卫星和导航定位卫星,都是开发相对于地面的高位置空间资源的航天器,这类航天器一般又称为应用卫星。应用卫星是直接为国民经济、军事和文化教育等服务的人造卫星,是当今世界上发射最多、应用最广泛的航天器。

卫星技术与多种科学技术的交叉和渗透,产生了一些新技术,如卫星通信、卫星气象遥感、卫星导航、卫星侦察等,这些技术统称为卫星应用技术,卫星应用技术在国民经济、国防建设、文化教育和科学研究等方面发挥着越来越重要的作用,其综合效益十分显著。航天技术主要通过卫星应用转化为直接生产力和国家实力。卫星应用系统是航天工程系统的组成部分,同时也深入众多的应用部门发展成为应用部门的新技术系统。

自20世纪50年代以来,人类已先后发射了约5000多个人造航天器,其中绝大部分是人造地球卫星。我国在1970年发射了第一颗人造地球卫星东方红一号,卫星质量超过了苏联、美国、法国和日本等国的第一颗人造地球卫星的总和,这说明我国卫星技术的起步水平高。

通信卫星系统

通信卫星具有通信距离远、容量大、信号质量好、可靠性高和机动灵活等优点,因此在远距离通信、数据网络、电视教育、数据采集、电子邮件、政府行政管理、应急救灾、远程医疗、航海通信、个人移动电话等各种领域都得到了广泛的应用。

一颗在赤道上空定点的地球同步卫星可覆盖地球表面40%强,数颗同步通信卫星和地面站即可组成全球卫星通信系统。目前全世界约有近300颗同步通信卫星,这些通信卫星为200多个国家和地区提供了80%的国际通信业务,已形成每年数百亿美元的最大的航天产业。例如,国际通信卫星组织的卫星已发展到第8代,在轨的卫星有17颗。国际通信卫星8号载有44台转发器,具有可控C频段点波束,可提供3个电视频道和112500路数字话音。

近年来出现了近地轨道移动通信卫星星座。如铱星系统是共有66颗卫星组成的星座,在技术上非常先进,但话费太贵(3美元/分钟),结果铱星公司破产了。但这个趋势仍在发展。

对地观测卫星

对地观测卫星的种类很多,如资源卫星、气象卫星、海洋卫星、侦察卫星等。星上装有各类遥感设备(如相机、辐射计、雷达等),收集来自地球的陆地、海洋、大气层各种波长的电磁波辐射信息。然后对获取的信息进行分析,以识别物质的性质和状态。这种观测方式的视野广阔,不受地理位置和国界的限制,可以迅速获取大面积、甚至全球性的动态变化的信息。空间遥感在几天内完成的工作量如果用航空遥感需几个月,用人工勘测则需几年,甚至不可能完成。空间对地观测的宏观性和及时性使许多领域发生了革命性的变化。

导航卫星

导航卫星不受天气的限制,可以为卫星、飞机、导弹、船舶、车辆、人员进行导航。导航卫星网由数十颗卫星组成,也称为导航卫星星座,具有全球覆盖能力。导航卫星按导航方式不同可分为测速和测距卫星,根据卫星运行轨道的高度可分为低轨道、中高轨道和地球同步轨道导航卫星。

目前世界使用最多的全球卫星导航定位系统是美国的GPS系统。它采用时间测距定位原理,可对地面车辆、海上船只、飞机、导弹、卫星和飞船等各种移动用户进行全天侯的、实时的高精度三维定位测速和精确授时。

GPS系统是由分布在6个轨道面上的24颗卫星组成的星座。GPS卫星的轨道高度为20000km,星上装有10-13高精确度的原子钟。地面上有一个主控站和多个监控站,定期地对星座的卫星进行精确的位置和时间测定,并向卫星发出星历信息。用户使用GPS接收机同时接收4颗以上卫星的信号,即可确定自身所在的经纬度、高度及精确时间。

GPS系统的军用定位精度<10m,民用定位精度<100m。美国在海湾战争、科索沃战争和阿富汗战争中广泛使用了GPS系统。

俄罗斯也有类似的系统,名叫GLONASS系统。但由于俄经济困难,且卫星寿命短,星座不能保持足够数目,影响了其正常功能。

欧洲的伽利略系统也属于导航卫星星座,可能将在最近几年发射升空。

我国的人造地球卫星的发展

截至2001底,我国共研制并发射了48颗不同类型的人造地球卫星。不同卫星又组成各种不同的空间(卫星)应用系统,已初步形成了3个卫星系列——实践号科学实验卫星系列、东方红通信广播卫星系列、对地观测卫星系列。另外,北斗星导航卫星系列正在形成。

实践号科学实验卫星

科学实验卫星是用于科学探测和技术试验的卫星,主要利用在实际太空环境下考验卫星技术中的新方案原理、新技术和新仪器设备,以便为后续的实用卫星做技术储备。中国自1971年3月3日成功发射实践一号卫星以来,已经发射了实践二号、实践二号甲、实践二号乙、实践四号、实践五号。其中实践二号、实践二号甲、实践二号乙是以一箭三星方式发射上天的。

东方红通信卫星和卫星通信系统

1984年我国成功发射了第一颗静止轨道试验通信卫星——东方红二号,使中国成为世界上第五个自行发射地球静止轨道通信卫星的国家。通过东方红二号,一举实现了覆盖全国的信号传输,解决了军用通信和远洋船只的通信问题,彻底改变了边远地区通信落后的状况。

1988年发射的东方红二号甲是我国首次研制成功的实用通信广播卫星,有4个C波段转发器,可以传输4路彩色电视信号和2400路双向电话。通过东方红二号甲卫星,全国有几亿人通过数千个地面接收站收看电视节目,大大改善了我国的通信和广播电视传输条件。

1997年发射的东方红三号是我国新研制的一种中容量广播通信卫星,有24个转发器,工作寿命为8年。这颗卫星改善了我国的国际通信以及西部边远山区的通信状况。目前东方红三号的服务舱部分已设计成公用平台,加上不同的有效载荷即可组成各类功能的卫星。

到目前为止,我国先后成功发射了6颗通信卫星,对国民经济和国防事业发挥了巨大的作用。卫星电视广播已成为人民日常生活的必需品;在远程教育方面,我国目前有5000多个卫星电视教育台,接受远程教育的人数有2000万。

3.人造宇宙飞船

航天飞船

宇宙飞船(英语名为space ship),是一种运送航天员、货物到达太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保证航天员在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是几天到半个月,一般乘2到3名航天员。

世界上第一艘载人飞船是“东方”1号宇宙飞船。它由两个舱组成,上面的是密封载人舱,又称航天员座舱。这是一个直径为2.3米的球体。舱内设有能保障航天员生活的供水、供气的生命保障系统,以及控制飞船姿态的姿态控制系统、测量飞船飞行轨道的信标系统、着陆用的降落伞回收系统和应急救生用的弹射座椅系统。另一个舱是设备舱,它长3.1米,直径为2.58米。设备舱内有使载人舱脱离飞行轨道而返回地面的制动火箭系统,供应电能的电池、储气的气瓶、喷嘴等系统。“东方”1号宇宙飞船总质量约为4700千克。它和运载火箭都是一次性的,只能执行一次任务。

1966年3月17日,“双子星座”8号的宇航员进行了首次太空对接。之后不久,由于飞船损伤系统突然失灵,宇航员们不得不进行紧急着陆处理。宇航员尼尔-A-阿姆斯特朗和戴维-R-斯考特在计划为期3天的飞行使命中的第5圈飞行时,操纵其双子星座封舱与阿根纳号宇宙飞船对接成功。半小时后,双子大发了像星号密封舱开始旋转并失去控制。接着,宇宙飞船上12只小型助推火箭中的一只原因不明地起火。宇航员随即将其飞行器与阿根纳号分离,并成功地在太平洋上降落。质量约为4700千克。

宇宙飞船的分类

至今,人类已先后研究制出三种构型的宇宙飞船,即单舱型、双舱型和三舱型。其中单舱式最为简单,只有宇航员的座舱,美国第1个宇航员格伦就是乘单舱型的“水星号”飞船上天的;双舱型飞船是由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成,它改善了宇航员的工作和生活环境,世界第1个男女宇航员乘坐的前苏联“东方号”飞船、世界第1个出舱宇航员乘坐的前苏联“上升号”飞船以及美国的“双子星座号”飞船均属于双舱型;最复杂的就是三舱型飞船,它是在双舱型飞船基础上或增加1个轨道舱(卫星或飞船),用于增加活动空间、进行科学实验等,或增加1个登月舱(登月式飞船),用于在月面着陆或离开月面,前苏联/俄罗斯的联盟系列和美国“阿波罗号”飞船是典型的三舱型。联盟系列飞船至今还在使用。

宇宙飞船技术要求

虽然宇宙飞船是最简单的一种载人航天器,但它还是比无人航天器(例如卫星等)复杂得多,以至于到目前仍只有美、俄、中三国能独立进行载人航天活动。

麻雀虽小,五脏俱全。宇宙飞船与返回式卫星有相似之处,但要载人,故增加了许多特设系统,以满足宇航员在太空工作和生活的多种需要。例如,用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统、报话通信系统、仪表和照明系统、航天服、载人机动装置和逃逸生系统等。

当然,掌握航天器再入大气层和安全返回技术也至关重要。尤其是宇宙飞船,除了要使飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内,还应使其落点精度比返回式卫星要高,从而及时发现和营救宇航员。前苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差,结果使宇航员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。目前,掌握航天器返回技术的国家只有美国、俄罗斯和中国。人上天有三个条件,除要研制出载人航天器外,还必须拥有运载力大、可靠性高的运载工具;应弄清高空环境和飞行环境对人体的影响,并找到有效的防护措施。

天高任船飞。未来的宇宙飞船将朝三个方向发展:有多种功能和用途;返回落点的控制精度提高到百米级的范围以内;返回地面的座舱经适当修理后可重复使用。

4.天文台

天文台就是人们建设来进行专业的天象观测和天文学研究等科研工作的建筑物,天文台中的建筑和仪器设备,都是根据天文工作的需要建设和配置的,是天文探测工作进行的重要地点和场所。

按照科研用途的不同,天文台又分为光学天文台、射电天文台和空间天文台三种。光学天文台的主要设备是各种用于光学天文测验的仪器,如太阳镜、光学天文望远镜等,这种仪器主要用于方位天文学或天体物理学方面的研究;射电天文台主要是由各种巨型甚至超巨型的无线接受设备和基站等构成的,如装备射电望远镜,这些仪器主要是用于射电天文学等方面的研究;空间天文台主要是由先进的光学观测系统组成的,主要用于和空中的人造卫星共同合作,组成先进的空间观测平台。

早在公元前2600年,古埃及人就为了可以更好的观测天狼星,建立了迄今为止已知的世界上最早的天文观测台;同样的到公元前2000年,古巴比伦的人们为了相同的理由,也建立了天文台。中国在大约2500年前,也开始建造天文台,但是在当时这被称为清台、灵台、观象台等。在古代的许多国家,天文台不仅是观测天文的场所,同时也是进行占卜和祭祀的场所,因此天文台一般都是统治者最关注的场所之一。

随着时代的不断变化,天文台的建筑也在发生着不断地变化和改进,历史上比较有名的就是1576年丹麦的天文学家第谷在哥本哈根建立的天文台,它配备了当时最先进的天文仪器,中国最早的天文观测台就是始建于元代的,现位于登封县城东南13公里告成镇的观星台。元代著名的天文学郭守敬曾在此地对天体进行观察,推算出一个回归年为365日5小时49分20秒的天文结果,与现代测定一回归年时间相比仅差26秒。有他制定的《授时历》比现在通行的公历还早诞生300年,由此可见中国古代关于天文历法的科学研究水平已经相当高超。

天文台的主要用途就是更有利于天文工作者用天文望远镜观测天象。为了可以更好的让人们观测到天空中星体的形态和运作情况,天文台一般都建在远离城市的山上,并不是因为山上离星星近一点。星星离开地球都非常遥远。一般恒星都在几十万亿千米以外,离地球最近的天体月亮,距离地球也有38万千米。地球上的高山一般只有几千米,缩短这么一小短距离,显然是微不足道的。这是因为山体的地理位置相对比较的高,空气比较稀薄,烟雾、尘埃和水蒸气也比较的少,对人们进行观察天体的工作影响也比较的小,更有利于天文工作者科研工作的顺利进行。中国比较有名的天文台如紫金山天文台,它就设立在南京城外东北部,海拔267米的紫金山上。

一般天文台的屋顶都是设计成银白色的半球形,远远望去,银白色的圆形屋顶在阳光照耀下,闪闪发光。之所以设计成为这样的形式,并不是为了好看,银白色的圆顶房屋,实际上是天文台的观测室,在屋顶的半球上会开琢出一个巨大的天窗,这主要是更方便人们人们通过天文望远镜来观察太空,一般天文望远镜的体积都非常庞大,不能随便移动。而用天文望远镜观测就需要一个360度的观察空间,采用普通的屋顶很难满足使用天文望远镜的条件,而天文台采用半球形的屋顶设计,以极其开的360度天窗设计,完全满足天文望远镜360度旋转的需求,可以让人们直接使用专业的天文望远镜对天空进行探索和观察,在不用时,只要把圆顶上的天窗关起来,就可以保护天文望远镜不受风雨的侵袭,完全可以不受空间限制的影响。

5.天文观察望远镜

望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜制作而成的光学仪器,主要用于观察远距离目标物体的特征和情况。望远镜是利用光线透过凹透镜形成的小孔成像原理制成的,它可以将距离很远的物体景象放大,然人们清楚的观察到它的具体形态,对物体更小的细节和阴影都观察的更加清楚和仔细,所以在古代人们也将其成为“千里眼”。1609年意大利的佛罗伦萨人伽利略·伽利雷在望远镜原有的基础上,发明出了功能增强40倍的双镜望远镜,并将其投用于天文科学研究,这是历史上第一部应用于科学研究的实用望远镜。由于这种望远镜功效的大大增加,使人们可以观测到天空中人体肉眼无法看清和分辨的事物体,所以这种望远镜慢慢地就演变成为天文观测工作中必不可少的工具。

随着时代的变迁,望远镜的功效和应用途径也发生了很大的变化,人们根据这些天文望远镜不同的使用功效,将其分为折射望远镜、反射望远镜和折反射望远镜。望远镜的用途也由单一变成多样的使用性,广泛应用于军事、高科技生物研究等方面。

用透镜作物镜的望远镜被称为折射望远镜,在历史的演变中,用凹透镜作目镜制成的望远镜被称为伽利略望远镜;用凸透镜作目镜制成的望远镜则被称为开普勒望远镜。因为单透镜物的镜色差和球差都相当严重,所以现代的折射望远镜都是用两块或两块以上的透镜组作物镜制成的。其中以双透镜物制成的望远镜应用的最普遍和广泛,这种望远镜是由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃制成的凹透镜相叠在一起组成,这两种透物镜相结合后,可以完全消除透出的景物波长,对得出的景物位置色差也可以相对的减弱。

双透物镜的体积和视野范围都比较小。双透镜物镜的相对口径较小,一般都在1/15~1/20之间,很少大于1/7,可用视场也不大。人们将口径小于8厘米的双透镜物镜可将两块透镜胶合在一起的望远镜称为双胶合物镜;要增加相对口径和视场的使用,可以采用多透镜物镜组。

伽利略望远镜具有结构简单、光能损失少、镜筒短、携带轻便、视野成像比较正的良好特点,但是它的事物扩展倍数小,观察视野面小,一般都是充当观看近距离的观剧镜和玩具望远镜。在使用开普勒望远镜时,需要在物镜后面添加棱镜组或透镜组来转像,使眼睛观察到的景物是正像。但是开普勒望远镜采用的是前宽后窄的双筒结构,这种结构可以组成双直角棱镜正像系统,这套系统可以在纠正原有望远镜结构中,形成的倒立成像系统;同时还可以将望远镜的体积和重量,在很大限度上减小。其缺点就是透镜正像系统需要采用一组复杂的透镜来将成像像倒转,这样做成本比较的高。但是由俄罗斯人发明的20×50三节伸缩古典型单筒望远镜就大大的避免了这项情况的出现,它是采用精良的透镜正像设计系统来进行事物成像的。

现代人们用的折射望远镜一般都是采用开普勒结构。由于折射望远镜的成像质量比反射望远镜好,视场大,使用方便,易于维护,中小型天文望远镜及许多专用仪器多采用折射系统,但大型折射望远镜制造起来比反射望远镜困难得多,因为冶炼大口径的优质透镜非常困难,且存在玻璃对光线的吸收问题,所以大口径望远镜都采用反射式。

历史

1611年,德国天文学家开普勒首次用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜,使放大倍数有了明显的提高,因此后人将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式,天文望远镜是采用开普勒式。需要指出的是,由于当时的望远镜采用单个透镜作为物镜,存在严重的色差,为了获得更好的观测效果,需要用曲率非常小的透镜,这势必会造成镜身的加长。此后,天文学家一直想研制出更长的望远镜,但最后几乎都以失败而告终。

1757年,杜隆经过对玻璃和水的折射与色散现象的研究,为消色差理论奠定了基础,并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透镜。从此,消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。但由于当时科技发展的局限性,很难铸造出较大的火石玻璃。最初研究消色差望远镜时,人们能磨制成的最大的透镜只有10厘米。

19世纪末,由于制造技术有了很大的进步,随之出现的就是制造大口径的折射望远镜的科学热潮。世界上现有的8架70厘米以上的折射望远镜有7架是在1885年到1897年期间建成的,其中最有代表性的是1897年建成的口径102厘米的叶凯士望远镜和1886年建成的口径91厘米的里克望远镜。

折射望远镜最适合用来做测量天体方面的工作,因为其焦距长,底片比例尺大,对镜筒弯曲不敏感。但是它总是有残余的色差,同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。而巨大的光学玻璃浇制也十分困难,到1897年叶凯士望远镜建成,折射望远镜的发展达到了顶点,此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜。同时,在重力作用下,大尺寸的透镜变形会很严重,因而丧失敏锐的焦点。

用凹面反射镜作为物镜的望远镜就就是反射望远镜。可分为牛顿望远镜、卡塞格林望远镜等几种类型。反射望远镜的主要优点是不存在色差,当物镜采用抛物面时,还可消去球差。但为了减小其他像差的影响,可用视场较小。对制造反射镜的材料只要求膨胀系数较小、应力小和便于磨制。磨好的反射镜一般在表面镀一层铝膜,铝膜在2000~9000埃波段范围的反射率都大于80%,因而除光学波段外,红外和紫外等不可见光波段也可以用反射望远镜来研究。反射望远镜的相对口径可以做得较大,主焦点式反射望远镜的相对口径约为1/5~1/2.5,甚至更大,而且除牛顿望远镜外,镜筒的长度比系统的焦距要短得多,而且主镜只有一个表面需要加工,从而大大降低望远镜造价和制造的困难。一架较大口径的反射望远镜,通过变换不同的副镜,可获得主焦点系统(或牛顿系统)、卡塞格林系统和折轴系统。这样,一架望远镜便可获得几种不同的相对口径和视场。目前口径在1.34米之上的光学望远镜除了有反射望远镜外就再也找不到其他的了。发射望远镜的主要科研使命就是研究天体的物理特征。

历史

1668年诞生了世界上第一架反射式望远镜。牛顿曾经好几次磨制非球面透镜,但屡遭失败,因此他改用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属,磨制成一块凹面反射镜,并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜,使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜。虽然球面镜会产生一定的象差,但反射镜代替折射镜却是科学上一个成功的转折。

1663年,詹姆斯·格雷戈里在提出一种方案:分别用凹面镜作为一面主镜和副镜,把副镜放在主镜的焦点之外,并在主镜的中央留有小孔,使光线经主镜和副镜两次反射后从小孔中射出,到达目镜。这种设计的目的是要同时消除球差和色差,这就需要一个抛物面的主镜和一个椭球面的副镜。他提出的这个建议在理论上是正确的,但是,由于当时制造水平的局限性,它所提到的一些要求是无法实现的,因此,格雷戈里无法得到对他有用的镜子。

1672年,法国人卡塞格林提出了反射式望远镜的第三种设计方案,结构与格雷戈里望远镜相似,不同的是副镜提前到主镜焦点之前,并为凸面镜,这就是现在最常用的卡赛格林式反射望远镜。这样使经副镜镜反射的光稍有些发散,降低了放大率,但是它消除了球差,这样制作望远镜还可以使焦距很短。

卡塞格林式望远镜的主镜和副镜可以有多种不同的形式,光学性能也有所差异。由于卡塞格林式望远镜焦距长而镜身短,放大倍率也大,所得图象清晰;既有卡塞格林焦点,可用来研究小视场内的天体,又可配置牛顿焦点,用以拍摄大面积的天体。因此,卡塞格林式望远镜得到了非常广泛的应用。

赫歇尔是制作反射式望远镜的大师,他早年为音乐师,因为爱好天文,从1773年开始磨制望远镜,一生中制作的望远镜达数百架。赫歇尔制作的望远镜是把物镜斜放在镜筒中,它使平行光经反射后汇聚于镜筒的一侧。

在反射式望远镜发明后的近200年中,反射材料一直是其发展的障碍:铸镜用的青铜易于腐蚀,不得不定期抛光,需要耗费大量财力和时间,而耐腐蚀性好的金属,比青铜密度高且十分昂贵。1856年德国化学家尤斯图斯·冯·利比希研究出一种方法,能在玻璃上涂一薄层银,经轻轻的抛光后,可以高效率地反射光。这样,就使得制造更好、更大的反射式望远镜成为可能。

1918年末,海尔主持建造的胡克望远镜投入使用,它的口径是254厘米。天文学家用这架望远镜第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置,值得骄傲的是,哈勃的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果。

20世纪,20~30年底,胡克望远镜的成功激发了天文学家建造更大反射式望远镜的热情。1948年,美国建造了口径为508厘米的望远镜,为了纪念卓越的望远镜制造大师海尔,将它命名为海尔望远镜。从设计到制造完成海尔望远镜经历了二十多年,尽管它比胡克望远镜看得更远,分辨能力更强,但它并没有使人类对宇宙的有更新的认识。正如阿西摩夫所说:“海尔望远镜就像半个世纪以前的叶凯士望远镜一样,似乎预兆着一种特定类型的望远镜已经快发展到它的尽头了”。后来,1976年前苏联建造了一架600厘米的望远镜,而他所发挥的作用还不如海尔望远镜,再次使阿西摩夫的话得到了验证。

反射式望远镜有许多优点,例如它没有色差,能在广泛的可见光范围内记录天体情况的各种信息,与折射望远镜相比,更容易制作。但同时它本身也有很多不足之处,口径大的话,视场会比较小,得到的图像资料的清晰度和亮度不是很高,而且折射镜的物镜需要定期镀膜等。

第二次世界大战后,反射式望远镜在天文观测中得到很快的发展,1950年在帕洛玛山上安装了一台直径5.08米的海尔反射式望远镜。1969年在前苏联高加索北部的帕斯土霍夫山上安装了直径6米的反射镜。1990年,美国航空航天局(NASA)将哈勃太空望远镜送入轨道,然而,由于镜面故障,直到1993年宇航员完成太空修复并更换了透镜后,哈勃望远镜才开始全面发挥作用。哈勃望远镜拍摄图片时不受地球大气层的影响,因此它拍出来的图片要比地球上同类望远镜的清晰度高10倍。1993年,美国在夏威夷莫纳克亚山上建成了口径10米的“凯克望远镜”,其镜面由36块1.8米的反射镜拼合而成。2001设在智利的欧洲南方天文台研制完成了“超大望远镜”(VLT),它由4架口径8米的望远镜组成,其聚光能力与一架16米的反射望远镜相当。现在,一批正在筹建中的望远镜又开始对莫纳克亚山上的白色巨人兄弟发起了冲击。这些新的竞争参与者包括30米口径的“加利福尼亚极大望远镜”(California·ExtremelyLarge·Telescope,简称CELT),20米口径的大麦哲伦望远镜(Giant·Magellan·Telescope,简称GMT)和100米口径的绝大望远镜(Overwhelming·Large·Telescope,简称OWL)。科学家们指出,研制的这批新的望远镜,不仅能拍出比哈勃太空图片像质更好的图片资料,还能收集更多的光。更加清晰可靠的太空图像资料能使人更了解100亿年前星系形成时初态恒星和宇宙气体的情况,并观测清楚遥远恒星周围的行星。

折反射望远镜中的球面反射镜用来成像,而折射镜则能用来校正像差,同时,可以避免困难的大型非球面加工,又能获得良好的像质量。用的比较广泛的有施密特望远镜。它在球面反射镜的球心位置处放置一施密特校正板。它的一个面是平面而另一个面是轻度变形的非球面,使光束的中心部分略有会聚,而外围部分略有发散,正好矫正球差和彗差。

还有一种马克苏托夫望远镜,在球面反射镜前面加一个弯月形透镜,选择合适的弯月透镜的参数和位置,可以同时校正球差和彗差。及这两种望远镜的衍生型,如超施密特望远镜,贝克―努恩照相机等。折反射望远镜的特点是相对口径很大,甚至能大于1,光力强,视场广阔,像质优良。适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体,折反射望远镜的反射镜有副镜的保护,不易被灰尘等污染物侵袭。

历史

世界上第一台折反射式望远镜的出现于1814年。

1931年,德国光学家施密特用一块类似于平行板的非球面薄透镜作为改正镜,与球面反射镜配合,制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜,这种望远镜光力强、视场大、象差小,适合于拍摄大面积的天区照片,对暗弱星云的拍照效果非常突出。如今施密特望远镜是天文观测的重要工具。

1940年马克苏托夫又制作出了一种新型的折发射望远镜。马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜,使它的两个表面变成两个曲率不同的球面,相差不大,但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面,比施密特式望远镜的改正板容易磨制,镜筒也比较短,但视场比施密特式望远镜小,清晰度和亮度比较小,但放大的倍数比较大,同时对玻璃的要求也高一些。

折发射式望远镜分别吸收了折射和反射望远镜的优点,因此很适合业余天文观测,也是广大天文爱好者最佳的选择。

6.了解火箭

简介

火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度,克服或摆脱地球引力,进入宇宙空间的运载工具。火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。早在1903年齐奥尔科夫斯基就推导出单级火箭的理想速度公式:V=ωLnMo/Mk,被称为齐奥尔科夫斯基公式。ω为发动机的喷气速度,Mo和Mk,分别是火箭的初始质量和发动机熄火(推进剂用完)时的质量。Mo/Mk被称为火箭的质量比。

由这齐奥尔科夫斯基公式可知,火箭的速度和发动机的喷气速度成正比,并且随火箭的质量比的增大而增大,即发动机的质量减少时,火箭的速度会越来越大。即使使用性能最好液氢液氧推进剂,发动机的喷气速度也只能达到4.3~4.4公里/秒。因此,单级火箭无法将物体送到太空轨道,必须用多级火箭才能完成太空发射任务,即用接力式原理的火箭将航天器送往太空轨道。

用来发射航天器的火箭称为运载火箭,用于运载军用炸弹叫火箭武器(无控制)或导弹(有控制)。航天运载火箭一般由动力系统、控制系统和结构系统组成,有的还加遥测、安全自毁和其他附加系统。

多级火箭各级之间的联接方式,有串联、并联和串并联几种。串联就是把几枚单级火箭串联在一条直线上;并联就是把一枚较大的单级火箭放在中间,叫芯级,在它的周围捆绑多枚较小的火箭,一般叫助推火箭或助推器,即助推级;串并联式多级火箭的芯级也是一枚多级火箭。

各级火箭之间、火箭和有效载荷及整流罩之间,通过连接分离机构实现连接和分离。分离机构由爆炸螺栓和弹射装置组成。平时,它们由爆炸螺栓或爆炸索连成一个整体;分离时,爆炸螺栓或爆炸索爆炸,使连接解锁,然后由弹射装置或小火箭将两部分分开,也有借助前面一级火箭发动机启动后的强大射流分开的。

火箭技术是一项十分复杂的综合性技术,主要包括火箭推进技术、总体设计技术、火箭结构技术、控制和制导技术、计划管理技术、可靠性和质量控制技术、试验技术,对导弹来说还有弹头制导和控制、突防、再入防热、核加固和小型化等弹头技术。

火箭的故乡在中国

中国是最早使用火箭的国家,在清朝以前,中国曾经是火箭技术最发达的国家。在明朝的时候一度是世界上唯一掌握火箭武器技术和大规模应用火箭技术的国家。大约在南宋时期,人们用球状火药包装在箭头杆附近,点着引线之后,用弓箭射出去杀伤敌人,这就是后来的“万人敌”。之后,人们将火药装填在竹筒里,火药背后装着细小的“定向棒”点燃引火管上的火硝,引起筒里火药迅速燃烧,产生向前的推力,使之飞向敌阵爆炸,这就是世界上第一种火药火箭。在明朝旧火箭技术达到高峰并广泛应用于实战,从明朝初年的靖难之役,到万历时期的援朝抗日战争,再到后来对英国人的战斗中都有大规模使用的记载,《武备志》一书中更是记载了当时琳琅满目的火箭类武器,从单发的简单火箭,到多管连发的一窝蜂等火箭炮,在到多级火箭出水火龙,基本已经形成了现代火箭的所有门类,根据《明史》记载在当时明朝同蛮族的战争中,一场战斗动用几万支火箭是司空见惯的。更有一位叫万户(可能是官名)的人将47支大型火箭绑在椅子上,同时点燃,想利用反推原理飞上太空,但可惜最后以失败告终。这是世界上可考的第一次载人火箭的发射。在当时的科技背景下,可想而知,先人的科学探索精神是多么勇敢。而当时在华的窦玛丽等人也都部分记载了相关史料,参见《窦玛丽杂记》,对中国的火箭技术也有一定得记载。

后来,在满清后期的残暴统治下,中国采用闭关锁国的思想。统治者为了防止汉族和民间武装力量发展,从而抑制火箭技术的发展,中国的火箭技术从此日益倒退并停滞不前。直到1958年才制造出第一支现代火箭,不但晚于当时的两大强国,还晚于日本等国,这都是中国科学史上的损失和教训。

美国航空航天博物馆的照壁上第一句话就是:最早的飞行器是中国的风筝和火箭。

火箭的历史由来

根据古籍记载,“火箭”一词最早出现在公元3世纪的三国时代,至今已有1700多年的历史了。当时在敌我双方的交战中,人们把一种头部带有易燃物、点燃后射向敌方、飞行时带火的箭叫做火箭。这是一种用来火攻的武器,实质上只不过是一种带“火”的箭,在含义上与我们现在所称的火箭相差甚远。唐代发明火药之后,到了宋代,人们把装有火药的筒绑在箭杆上,或在箭杆内装上火药,点燃引火线后射出去,箭在飞行中借助火药燃烧向后喷火所产生的反作用力使箭飞得更远,人们又把这种喷火的箭叫做火箭。宋代的火箭向后喷火利用反作用力助推火箭升空就是现代火箭的雏形,被人们称之为最原始的固体火箭。

火箭一般包括,导弹、航天器、甚至烟花焰火等,是一种利用向后喷出的高速热气流的反作用而向前推进的装置。最常见的火箭燃烧的是固体或液体的化学推进剂。推进剂燃烧产生热气,通过喷口向火箭后部喷出气流。火箭自带燃料和氧化剂,而其他各种喷气发动机仅须携带燃料,燃料燃烧所需的氧取自空气中。因此,火箭与其他喷气发动机的区别就是,火箭可以在地球大气层之外使用,而普通喷气发动机是离不开空气的。火箭发射后速度会越来越大,因为火箭被高速发射出去之后,随着燃料的燃烧,其重量会越来越轻,重力影响就会随之下降,速度也会越来越大。“土星”5号火箭启程登月时,5台发动机每秒钟消耗近3吨煤油,它们产生的推力相当于32架波音747的起飞推力。

火箭发明的确切时间还没有定论。大部分专家认为中国人早在13世纪就研制出了实用的军用火箭。火箭技术在19世纪出现了几项重大进步:燃料容器的纸壳改为金属壳,延长了燃烧的持续时间;火药推进剂的配方标准化;制造出发射台;发现了自旋导向原理等等。19世纪末,火箭开始用于非军事目的,如用火箭携带救生索飞向海上遇难船只。19世纪末20世纪初美国科学家戈达德和其他几位专家研制发射了世界上第一枚液体燃料火箭,奠定了现代火箭技术的基础。

20世纪70年代,美国研制出第一架航天飞机,它是全新的火箭动力航天运载工具。它主要分3个部分:机身后部装有3台主发动机的轨道飞行器;装有液氢和液氧推进剂的外挂燃料箱(5分钟后脱落),保证主发动机工作;装有2台可分离的固体燃料火箭发动机(2分钟后脱落),它们与轨道飞行器主发动机同时启动,提供初始升空阶段的推力。1981年4月12日,人类第一架航天飞机“哥伦比亚”号发射升空。

中国古代的火箭技术传播到欧洲后,经过改进,逐渐被运用到军事装备中。早期的火箭射程近、落点散布大,以后被火炮代替。第一次世界大战后,随着科学技术的不断进步,火箭武器得到迅速发展,并在第二次世界大战中发挥了威力。

19世纪80年代,瑞典工程师拉瓦尔发明了拉瓦尔喷管,使火箭发动机的设计逐渐完善。19世纪末20世纪初,液体火箭技术开始兴起。1903年,俄国的К·E·齐奥尔科夫斯基提出了制造大型液体火箭的设想和设计原理。1926年,3月16日美国的火箭专家、物理学家R·H·戈达德试飞了第一枚无控液体火箭。1944年,德国首次将有控的、用液体火箭发动机推进的V-2导弹用于战争。1931年5月,德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会试验成功了欧洲的第一枚液体火箭。到了1932年,德国军方在参观该协会研制的液体火箭发射试验之后,意识到火箭武器在未来战争中具有的巨大潜力,便开始组织一批科学家和工程技术人员,集中力量秘密研制火箭武器。到40年代初,德国在第二次世界大战中期,先后研制成功了能用于实战的V-1、V-2两种导弹。其中V-1是一种飞航式有翼导弹,采用空气喷气发动机作动力装置;V-2是一种弹道式导弹,采用火箭发动机作动力装置第二次世界大战以后,苏联和美国等相继研制出包括洲际弹道导弹在内的各种火箭武器。

中国于20世纪50年代开始研制新型火箭。1970年4月24日,用“长征”1号三级运载火箭成功地发射了第一颗人造地球卫星。1975年11月26日,用更大推力的“长征”2号运载火箭发射了可回收的重型卫星。1980年5月18日,向南太平洋海域成功地发射了新型火箭。1982年10月,潜艇水下发射火箭又获成功。1984年4月8日,用第三级装液氢液氧火箭发动机的“长征”3号运载火箭成功地发射了地球同步试验通信卫星。1988年9月7日,用“长征”4号运载火箭将气象卫星成功地送入太阳同步轨道。1992年8月14日,新研制的“长征”2号E捆绑式大推力运载火箭又将澳大利亚的奥赛特B1卫星送入预定轨道。这些都表明火箭发源地的中国,在现代火箭技术领域已跨入世界先进行列,并已稳步地进入国际发射服务市场。

在发展现代火箭技术方面,中国的钱学森、德国的冯·布劳恩和苏联的S.P.科罗廖夫、齐奥尔科夫斯基等都做出了杰出的贡献。

火箭的分类组成与发展现状

分类与组成

火箭的分类有几种不同的方法。按照火箭能源的不同,可以分为化学火箭、核火箭、电火箭以及光子火箭等。化学火箭又分为液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固液混合推进剂火箭。按火箭的用途不同分为卫星运载火箭、布雷火箭、气象火箭、防雹火箭以及各类军用火箭等。按有无控制分为有控火箭和无控火箭。按级数分为单级火箭和多级火箭。按射程分为近程火箭、中程火箭和远程火箭等。虽然火箭的分类方法复杂多样,但其大致结构和工作原理都是很相近的。

如今科研上常用的火箭类型有固态火箭与液态火箭两种。此外,还有混合火箭——就是用固体的燃料而用液体的氧化剂。随着科学的发展,现在的运载火箭大多包含了液态部分和固态部分,即在同一个火箭上,可能第一节是固态的,而第二节则是液态的。

火箭的基本组成部分有推进系统、箭体和有效载荷。有控火箭还装有制导系统。

火箭赖以飞行的动力装置是火箭的推动系统。其中火箭发动机按其工作性质,可分为化学火箭发动机、核火箭发动机、电火箭发动机和光子火箭发动机等。其中使用比较广泛的是化学火箭发动机,它是依靠推进剂在燃烧室内进行化学反应释放出来的能量转化为推力的。推力与推进剂每秒消耗量之比称为比冲,它是发动机性能的主要指标,其高低与发动机设计、制造水平有关,但主要取决于所选用的推进剂的性能。火箭发动机的推力,是根据其特点和用途选定的,其大小相差很大,火箭发动机的推力只有几微牛;而美国的航天飞机的固体火箭助推器的推力则能大到十几兆牛。

箭体用来安装和连接火箭各个系统,并容纳推进剂。箭体除要求具有良好的空气动力外形外,还要求在既定功能不变的前提下,质量越轻越好,体积越小越好。当火箭的起飞质量一定时,若结构质量越轻,则火箭的飞行速度或射程会比较大。

火箭的有效载荷是指火箭能把多少重量的物体成功送到空中。一般运载火箭的有效载荷有人造卫星、飞船或空间探测器等航天器。而火箭武器的有效载荷就是战斗部——弹头。

地面发射装置是成功发射火箭最基础的设施。而地面发射设备有大有小,小的可手提肩扛,如便携式防空火箭和反坦克火箭的发射筒;大的如卫星运载火箭,则需有固定的发射场和庞大的发射设施,以及飞行跟踪测控台站等。

现状与发展

20世纪50年代以来,随着火箭技术的迅速发展,它的应用也越来越广泛。其中尤以各类可控火箭武器(导弹)和空间运载火箭发展最为迅速。从火箭弹到反坦克导弹、反飞机导弹和反舰导弹以及攻击地面固定目标的各类战术导弹和战略导弹,均已发展到相当完善的程度,已成为现代军队不可缺少的武器装备。

各类火箭武器的发展方向基本上集中在,提高命中精确度、抗干扰能力、突防能力和生存能力等方面。此外,反导弹、反卫星等火箭武器也正在研制和发展之中,在地地弹道导弹基础上发展起来的运载火箭,已广泛用于发射卫星、载人飞船和其他航天器等。20世纪80年代初,苏、美两国已经分别研制出六、七个系列的运载火箭。其中,美国载人登月的“土星”5号火箭,直径10米,长111米,起飞质量约2930吨,近地轨道运载能力为127吨。苏联的“能源”号火箭,起飞质量约2000吨,近地轨道运载能力约为100吨。中国的“长征”2号E火箭,采用了并联助推技术,不仅提高了运载能力,还为进一步发展更大运载能力的火箭奠定基础。运载火箭正向着高可靠性、低成本、多用途和多次使用的方向发展,其具体体现就包括可多次往返于太空和地球之间的航天飞机的问世。火箭技术的飞速发展,不仅可提供更加完善的各类导弹和推动相关科学的发展,还将使开发空间资源、建立空间产业、空间基地及星际航行等成为可能。

7.人造卫星

宇宙中又很多的卫星,那么什么是卫星呢?卫星,是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体。环绕哪一颗行星运转,就把它叫做哪一颗行星的卫星。打个比方,月亮围绕地球转动,那么它就是地球的一颗卫星。“人造卫星”则是人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道,使它环绕着地球或其他行星运转,以便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星,我们就叫它哪一颗行星的人造卫星,比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。

地球上的物体由于受地球引力的作用,当被抛到空中时一般会重新落回地面。而抛出时的速度决定着物体飞出去的距离,速度越大距离越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次离山脚远。当发射人造卫星的速度达到一定速度时,它本身就永远不会落回地面,而是围绕地球运转,这个速度的界限被称为第一宇宙速度;当然还有第二宇宙速度和第三宇宙速度,以这两个速度抛出的物体会分别摆脱地球和太阳的引力。不过人类的技术发展到现在虽然能使火箭的速度突破第三宇宙速度,但还没有能力使人造卫星或其他航天器达到第三宇宙速度,因此人类在宇宙中只能对太阳系之内的天体进行比较深的研究。

在众多的航天器中,人造卫星是发展最快,用途和数量都最多的。1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。之后,美国、法国、日本也相继发射了人造卫星。1970年4月24日中国第一次成功发射了东方红1号人造卫星,截止到2005年底,已经成功发射了近百颗国产人造卫星、6艘飞船和27颗国外人造卫星。

人造卫星的结构组成一般有专用系统和保障系统。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统,也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括:通信转发器,遥感器,导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统,也称为服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星,则还有返回着陆系统。

人造卫星的任务要求决定着其运行轨道,区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道,大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快,低轨道和中轨道,高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈,不受领土、领空和地理条件限制,视野广阔。

当卫星飞行的轨道高度大于35786千米,并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时,卫星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同,相对位置保持不变,即地球同步卫星。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空,称为地球静止轨道卫星,简称静止卫星,这种卫星可实现卫星与地面站之间的不间断的信息交换,并大大简化地面站的设备。静止通讯卫星的用处非常广泛,大部分的卫星电视信号就是通过这种卫星在地球上传播和转发的。

人造卫星的分类

人造卫星按用途区分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。人造卫星可用于天文观测、空间物理探测、全球通信、电视广播、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量、搜索营救等方面。

①科学卫星的主要用途是进行科学探测和研究。主要包括空间物理探测卫星和天文卫星,用来研究高层大气,地球辐射带,地球磁层,宇宙线,太阳辐射等,并可以观测其他星体。

②技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。技术试验卫星主要包括把很多新原理,新材料,新仪器送上天,检测它们能否使用;将新卫星发射到天上,观测其性能如何;在把人送上天之前先把动物发射到太空进行试验等等。

③应用卫星是直接为人类服务的卫星,它的种类最多,数量最大,其中包括:通信卫星,气象卫星,侦察卫星,导航卫星,测地卫星,地球资源卫星,截击卫星等等。

8.世界各国首颗卫星发射

苏联在1957年10月4号发射人类第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号,揭开了人类向太空进军的序幕,掀起了世界各国研制和发射卫星的热潮。

美国于1958年1月31日成功地发射了第一颗“探险者”1号人造卫星。该星重8.22公斤,锥顶圆柱形,高203.2厘米,直径15.2厘米,沿近地点360.4公里、远地点2531公里的椭圆轨道绕地球运行,轨道倾角33°34″,运行周期114.8分钟。发射“探险者”1号的运载火箭是“丘辟特”四级运载火箭。

法国于1965年11月26日成功地发射了第一颗“试验卫星”1(A-l)号人造卫星。该星重约42公斤,运行周期108.61分钟,沿近地点526.24公里、远地点1808.85公里的椭圆轨道运行,轨道倾角34°24″。发射A1卫星的运载火箭为“钻石,tA号三级火箭,其全长18.7米,直径1.4米,起飞重量约18吨。

日本于1970年2月11日成功地发射了第一颗人造卫星“大隅”号。该星重约9.4公斤,轨道倾角31°07″,近地点339公里,远地点5138公里,运行周期144.2分钟。发射“大隅”号卫星的运载火箭为“兰达”-45四级固体火箭,火箭全长16.5米,直径0.74米,起飞重量9.4吨。第一级由主发动机和两个助推器组成,推力分别为37吨和26吨;第二级推力为11.8吨;第三、四级推力分别为6.5吨和1吨。

中国于1970年4月24日成功地发射了第一颗人造卫星“东方红”1号。该星直径约1米,重173千克,沿近地点439公里、远地点2384公里的椭圆轨道绕地球运行,轨道倾角68°5″,运行周期114分钟。发射“东方红”1号卫星的远载火箭为“长征”1号三级运载火箭,火箭全长29.45米,直径2.25米,起飞重量81.6吨,发射推力112吨。

英国于1971年10月28日成功地发射了第一颗人造卫星“普罗斯帕罗”号,发射地点位于澳大利亚的武默拉火箭发射场,运载火箭为英国的黑箭运载火箭。近地点537公里,远地点1593公里。该星重66公斤,主要任务是对各种新技术和新发明进行试验,例如试验一种新的遥测系统和太阳能电池组。它还携带微流星探测器,用来测量地球上层大气中各种宇宙尘高速粒子的密度。

除上述国家外加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在准备自行发射或已经委托别国发射了人造卫星。

第一颗人造地球卫星

1957年10月4日,苏联发射了第一颗人造地球卫星。这一事件具有划时代的意义,它宣告人类已经进入空间时代。卫星呈球形,直径58厘米,重83.6千克。它沿着椭圆轨道飞行,环绕地球一圈的时间是96分钟。人造地球卫星内带着一台无线电发报机,不停地向地球发出“滴滴滴”的信号。一些人围着收音机。侧耳倾听着初次来自太空的声音。另一些人则仰望天空,试图用肉眼在夜晚搜索人造地球卫星明亮的轨迹。但是,当时很少有人了解人造地球卫星是载人宇宙飞船的前导,科学家正在加紧准备载人空间飞行。一个月后,即1957年11月3日,苏联又发射了第二颗人造地球卫星,它的重量比第一颗增加了5倍多,达到508千克。这颗卫星呈锥形,为了在卫星上节省出位置增设一个密封生物舱,不得不把许多测量仪器移到最末一节火箭上去。在圆柱形的舱内安然静卧着一只名叫“莱卡依”的小狗。小狗身上连接着测量脉搏、呼吸、血压的医学仪器,通过无线电随时把这些数据报告给地面。为了使舱内空气保持新鲜清洁,还安装了空气再生装置和处理粪便的排泄装置。舱内保持一定的温度和湿度,使小狗感到舒适。另外还有一套自供食装置,一天三次定时点亮信号灯,通知莱依卡用餐。但惟一的遗憾是,受当时科学技术的限制,这颗卫星无法返回地球,试验狗在卫星的生物仓内生存了一周的时间后,完成了试验使命,最后只好让它服毒自杀,它也因此成为宇宙飞行中的第一个牺牲者。

9.伟大的太空宇航员

航天飞机

宇航员是指以太空飞行为职业或进行太空行走或飞行的人。在美国,以旅行高度超过海拔80公里的人被称为宇航员。国际航空联合会(FAI)定义的宇宙飞行则需超过100公里。到2004年4月18日为止,按照美国的定义共计440人,在太空里度过了一共27,082个全体乘员天(crew-day,美国的定义),在太空中散步共享了98个全体乘员天。根据国际航空联合会制定的标准,只有434人符合宇航员的资格,目前世界上至少已经有32个国家的宇航员进入利润太空,香港及东南亚也把宇航员称作太空人。

太空里程碑

世界上第一名宇航员是前苏联的尤里·加加林,他在1961年4月乘坐东方1号进入太空。第一位女性宇航员是瓦伦蒂娜·特雷斯科娃,她在1963年6月乘坐东方6号(Vostok 6)进入太空。在1961年5月上太空的艾伦·谢泼德则成为美国首位宇航员。2003年10月15日,杨利伟乘坐神舟五号成为中国首名宇航员,之后还有费俊龙、聂海胜、崔志刚、刘伯明、景海鹏,其他曾经进入过太空的华裔人士包括卢杰、王赣骏、焦立中、张福林,所有人都来自美国。

戈尔曼·季托夫是进入太空最年轻的宇航员,当他乘坐东方2号上太空时只有26岁。最老的则是约翰·格伦,他乘坐STS-95上太空时已经77岁了。在太空中逗留最长纪录是瓦里李·保利耶可夫的438天。到2003年,个人上太空的最多次数是七次,纪录由杰里·L·罗斯和富兰克林·张·迪亚斯两人所保持。宇航员离地球最远的距离是401,056公里(在阿波罗13号紧急事件时产生)。

是迈克·梅尔维尔是世界上第一个自制太空飞船而飞到太空的宇航员,他乘坐的是太空船一号。这应该与各式各样百万富翁太空游客形成对比,那些太空游客只是作为公开提供资金的飞行乘客或少数人员(通常由俄罗斯提供飞到电离层(ISS)的服务)。在美国,被定为宇航员候选人的容人能得到美国空军的银质宇航员之翅,进入太空的远航员会获得金质宇航员之翅。飞行高度超过80千米的人也能得到美国空军授予的宇航员之翅。

中国“太空人”训练揭秘

宇航员的训练也是很复杂的,有很繁多的花样。

1.入选条件

在中国,入选宇航员的经验要求需超过1000小时的飞行时间,而且身体素质和心理素质要很好。此外,还要通过一些航天城特有设施的“技术考验”。其中包括:每分钟转速24圈的转椅,以检查其对震动及眩晕的耐受能力;前后甩动幅度15米的电动秋千,以测试飞船进入轨道时可能使人体产生的空间运动病等。

“转椅+秋千”=极度眩晕

在专门训练宇航员的航天城里有一张转椅,这张转椅不但可以做180度顺时针和逆时针的快速运转,而且可以同时上下前后摆动。转椅的主要作用是检查宇航候选者的前庭神经功能,以了解他对震动及眩晕的耐受能力。

从才外还有一个电动秋千室,在高达数十米钢架的护卫下,一台貌似汽车的厢式秋千被四条钢臂凌空提起。荡起电动秋千时,前后能甩出15米,它主要是用于适应空间运动和开展对空间运动病的研究。

2.体验“蹦极”

航天城里还有一个“冲击塔室”,内有一座约4层楼高的绿色铁塔。它的作用是模拟飞船返回地球的冲击环境,从而加强人的抗冲击耐力,研究各种方式的防护措施。

3.比玩“飞碟”难受多了

离心机室的高度相当于3层楼那么高,里面装备着亚洲规模最大的国产载人离心机。人体离心机是一种巨大的旋转装置,既可以上下伸缩,也可以左右转动。顶上有一条长达16米的旋转手臂,它用结实的钢架紧紧托住了位于手臂前方的一只椭圆形不锈钢封闭吊舱,这只吊舱也可以呈一定的角度转动,因此可以建立同方向作用于宇航员的超重条件。当整个离心机开起来时,有些像游乐场中的“飞碟”,无论是“房子”、“手臂”还是吊舱,都在不停地加剧转动摇摆,但其转动的速度和摇摆角度则是“飞碟”无论如何都无法比拟的。

4.忍受狭小和孤寂

宇航员的安全和健康的研究是空间技术发展的一个重点,宇航员训练中心里有各种各样为使宇航员适应太空生活而设置的模拟舱。

低压舱是一座淡绿色的T形舱,内有工作舱、休息舱和卫生舱3部分。当宇航员穿上特制的航天服走进低压舱之后,舱内的空气就被抽掉,宇航员此时就开始进入“太空”。学会适应极度安静寂寞的环境,是进入太空之前必须克服的心理课题,因航天器狭小的舱内没有任何声音,除了科学信息外,不准与外界有任何的联系,几乎是与社会完全隔绝的。

5.认识回家的路

天象仪室是宇航员进行模拟训练的最后一道关,宇航员升空执行任务之前必须在这里熟悉星空图,找出自己将要走过的路线,一旦载人飞船的自动导航系统出现故障,宇航员就可以自己操控,找到安全着陆的路线。

宇航员的太空经历

航天服

太空对于人来说充满了神奇,太空生活更是让人从满好奇,总之有人们说不透说不完的话题。

太空环境与地球环境大不相同,那里没有空气,没有重力,充满危险的太空辐射。当然在封闭的空间站或航天飞机舱内,有足够的空气供你呼吸,而且质量优质的航天材料也能屏蔽外太空的辐射,在舱内生活惟一克服不了的就是重力问题,往往给宇航员的工作和生活带来很多麻烦。

由于航天器舱内的环境的特殊,宇航员在里面必须用特殊的方式来工作和生活i,否则会闹出很多笑话。比如吃饭,你端着一碗米饭,那饭会一粒粒飘满你的座舱,你张着嘴可能一粒也吃不着;而你闭上嘴时,饭粒却可能飘进你的鼻孔呛你个半死。想躺下来睡个舒服觉也很难,因为在完全失重的情况下,根本找不到上下的界限,也就是说躺着与站着是没有任何区别的。

航天员杨利伟

那么宇航员们是如何在太空中吃饭与睡眠的呢?

1.住:挂着睡,能洗澡

宇航员可以在飞船上洗澡,这点很多人也许都想不到!其实,尽管飞船内空间不足6立方米,但仍然可以解决宇航员的洗澡问题——因为飞船内有一个单独的用来洗澡的袋子,还可以淋浴。

由于处于失重状态,宇航员在飞船内睡觉也跟在地球上不一样。地面上有重力,而太空中没有重力,宇航员一躺就飘起来了。飞船内有专门的睡袋,就挂在墙壁上,睡觉的时候钻进去就可以了,睡时就挂在那儿!

2.吃:压缩砖,牙膏管

据有关人士介绍。宇航员的饮食很丰富,至少有20中菜谱可供选择,而且并不像大家所想的那样难以下咽。不过,太空食品并非一般的蔬菜水果,而是特别加工过的“压缩砖”或“牙膏管”,对上一定比例的水后,能够恢复原形,味道也不错,里面包含了所有人体需要的营养成分。由于在失重的条件下,菜无法像在地面上一样老实待在盘子里,而是摆在桌子上就飘起来了。因此,专家们把宇航员的食物被设计成了牙膏式的,他们吃饭的时候挤到嘴里就行了。

这些食品的营养价值也比较高,蔬菜、蛋白、脂肪丰富。据陈教授透露,航天集团专门有一个机构负责研究太空食品。宇航员的一天中的每一餐都有合理的搭配,设计的非常科学。

3.衣:120公斤,值千万

东华大学,即原中国纺织大学,是制造宇航服的基地,据他们透露航天服由服装、头盔、手套和航天靴等组成。其中结构最复杂的服装由14层组成:最里层是液冷通风服的衬里;衬里外是液冷通风服,这种服装是由尼龙弹性纤维和穿在上面的许多输送冷却液的塑料细管制成;液冷通风服外是两层加压气密层,然后是限制层,用来限制加压气密层向外膨胀;限制层的外面是防热防微陨尘服,由8层组成,起防热和防微陨尘作用;最外一层是外套。虽然宇航服的结构比较复杂,但穿戴起来并不会很困难,传一套宇航服用的时间一般在15分钟左右。

由于航天服是一种特制的衣服,通常由通风层、气密层、保暖层等多层组成,是一个小的密封系统,具有防护作用和出舱两个功能。这种舱内航天服的造价非常昂贵,光是各种制作材料就高达数千万,再加上设计费用,完成一套宇航服大概要上亿元。整个宇航服重量大约为120千克,除了手套与头盔之外,航天服的其他部位用的是一种特殊的高强度涤纶。

4.宇航员怎样睡觉

(1)糊涂觉与奇异睡姿

在太空中,宇航员的睡眠确实很“糊涂”,原因之一就是在太空舱内环境没有白天黑夜之分,再就是睡姿与地球上的比起来很奇异。黑白不分,是说宇航员在天上绕地球航行,太空日出日落由航天器绕地球一圈的时间而定。有时24小时内日出日落交替许多次,宇航员无法遵循地球上“日出而作,日落而息”的生活习惯,只好机械地按钟点安排工作和睡觉。

睡姿之所以奇异,是因为,宇航员在失重的太空环境中找不到躺下的感觉。在地球重力环境,人们习惯于把地心引力的方向定为“下”,把“天”的方向定为“上”,也就是人们常说的“脚踩大地,头顶蓝天”。可是到了失重的环境里,人们失去了“上”“下”的参照坐标,脚踩不到地,四周全是天,你根本分不清上、下,因此,睡觉也就没有了“平躺”一说。在太空舱内,无论是站着、趴着还是躺着,宇航员都能睡着,他们可以挂在墙上,绑在床上,也可以掉在梁上,这些都在地球上都是很不可思议的。

不过大多数宇航员不习惯飘荡着睡。一旦从飘浮睡眠中醒来,他们会产生一种掉进万丈深渊的感觉。为了获得安全感,宇航员一般睡在固定的床上或固定在墙壁上的睡袋里,睡觉时,把睡袋拉紧密封,会给人施加一定的压力,从而消除他们那种“飘飘欲仙”的恐惧感。

(2)千万别把手脚伸出被外

在地面上,睡觉时把手或脚伸到外面是很平常的事情,也不会有什么危险,但在太空舱里就没这么简单了。在失重的环境里,把手或脚伸出来是很危险的,因为失重时,人的四肢就不再受自身支配了。一名前苏联宇航员有一次把手臂放在睡袋外睡觉,醒来后突然发现有两只大手向他脸上飘来,吓了他一大跳。原来这飘动的两只大手正是他自己的手。吓一跳还是小事,如果宇航员睡着后,失控的——“自由”之手、“自由”之脚——万一无意中碰到了什么开关、什么仪器,那太空舱的安全、宇航员的生命岂不成了大问题?因此,为了安全起见,在太空睡觉时,要注意把四肢全部放进睡袋里。

5.宇航员怎样进食

(1)100多种太空食品

最初宇航员的食物种类只有10多种,但发展到现在已经增加到了上百种。宇航员一天要吃四顿饭,一周内的食谱也不会有重复的。有人以为宇航员的食品都是做成牙膏状的挤着吃,肯定很乏味,其实这是早期宇航员的状况,现在早已今非昔比了。宇航员可以在太空中吃到香肠馅饼、辣味烤鱼、土豆烧牛肉、奶油面包、豆豉肉汤、金枪鱼沙拉、饼干、巧克力、酸奶、果脯、果汁等各种各样的佳肴,美国宇航员甚至可以喝到他们爱喝的可口可乐。但是,宇航员并不可以随心所欲想吃什么就吃什么,所有饮食必须经过地面营养师的严格把关。美国航天飞机上的宇航员吃饭时,先把标有第几天第几顿字样的塑料袋从食品柜中取出。每个塑料袋里装有7种食品,供一名宇航员食用。太空食品均为脱水食品,临吃前可把食物放入一个碗形的容器中,再用注射器将一定数量的水注进容器,然后再放进烤箱里加热。做一顿饭连半个小时的时间都用不了。

(2)非同一般的吃饭动作

宇航员吃饭所用的太空餐桌也是特制的,他具有磁性,能吸住铁质的刀、叉、盘、碗的桌上还装有水冷却器和加热器。吃饭时,宇航员必须先把脚固定在地板上,把身体固定在座椅上,以免飘动。面对摆在餐桌上的饭菜,你千万不要着急,一定要注意端碗、夹饭、张嘴、咀嚼一连串动作的协调。他们端碗是动作要轻柔,否则饭渣会从碗里费出来。夹饭菜时,要一下夹住夹准,也不要在碗里乱翻,以免饭菜飘走,最好的方法是用叉子吃饭。饭菜夹住后,张嘴要快,闭嘴也要快,因为即使是放到嘴里的食物,不闭嘴它也会“飞”走;咀嚼时节奏要放慢,细嚼慢咽利于消化,还可以减少体内废气的产生和排泄,避免宇航员生活环境的污染。

有些人最喜欢在吃饭时聊天神侃,而在太空吃饭最忌讳的就是边吃边说。否则,吃进嘴里的饭菜会飞出来,飘到宇航员生活舱中,他们不小心吸进鼻子里很容易呛到肺里发生危险。

(3)特制的“王太太炒羊肉”

即使,太空的饮食营养丰富,花样多变,但宇航员还会抱怨食物没有味道。这是为什么呢?科学家分析,原因可能不在食品本身,而是太空环境引起宇航员的味觉失调。如失重使鼻腔充血,导致味觉神经钝化,唾液分泌发生变化影响味觉,或者因为看不到食物的颜色、闻不到食物的气味而影响味觉。美籍华人宇航员王赣骏乘航天飞机上天之前,为了使他能有个好胃口,他的太太专门为他做了他平时爱吃的炒羊肉。后来这道太空食品被命名为“王太太炒羊肉”。

6.宇航员怎样洗漱

(1)奇特的洗脸和刷牙

在地球上再简单不过的洗脸、刷牙理发、刮胡子等动作,到失重的太空里做起来就会很麻烦。宇航员洗脸刷牙比较奇特,为了防止水到处乱飘,一般用湿毛巾擦一擦脸就算是洗脸了;刷牙时,用手指蘸上牙膏来回蹭几下,然后再用湿毛巾把牙齿擦干净刷牙就算完成。如果像在地面上那样刷牙,牙膏泡会飞得满座舱都是。宇航员刮胡子一般使用电动剃须刀,使用时还必须十分小心胡子渣从剃须刀边漏出来。在狭小的太空舱里,环保问题显得很重要,即使是很小的胡渣飞到空中,清理起来也会很困难。

太空理发也很不容易,因此无论男女宇航员在上天之前都要把头发理得短些再短些。但是长时间的飞行,头发又会长长,怎么办?宇航员必须发扬团结精神互相帮助,一人理发,一人拿着吸尘器吸走剪下的头发。

(2)“桑拿室”和“洗浴袋”

虽然太空舱内有供洗澡的条件,但与地球上比起来还是很麻烦的。宇航员洗澡时必须把脚套在一个固定好的环上,否则经水一冲,人就会不断的翻跟头。而且在失重状态下水是一粒一粒的水珠,很容易呛到人,因此洗澡时还应该带上呼吸罩和护目罩。洗完澡后,身上的污水不会自动流下来,需要开动水泵连同空气一起抽走。沾在帆布罩上的水也得用水泵抽走。洗一次澡,真正的洗澡时间只有15分钟,可清理污水和其他准备工作却需45分钟。

后来,科学家对太空浴室进行了一些改进。比如俄罗斯和平号空间站的浴室像是一间桑拿室。宇航员进去后经过一段升温,使身体出汗,然后用湿毛巾擦洗。由于不方便也不舒服,“桑拿室”又改成了一个像睡袋一样的装置。宇航员洗澡时,袋内有清水和浴液射出,搓洗完毕后,可以打开袋下的抽风机,把脏水抽走。美国航天飞机上的浴室是个浴罩,浴罩下部也安有抽风机。宇航员洗澡时打开淋浴龙头和抽风机,上面喷水下面抽水,会形成如同地面一样的淋浴效果。

(3)太空专用洗发液

专家们为宇航员特制的洗发液的成分中,96%是从植物中提取的。同时,在太空中不可能有很多的水让宇航员洗头,因此,他们用的洗发水是免冲洗的。它在失重的状态下能变为十分细小的颗粒。洗头时,它很容易带走头上的污垢。洗完后,用餐巾纸或毛巾一擦,洗发液就被清除得一干二净。用这种太空洗发液洗过的头发,完全不用发胶、摩丝和吹风机,既能显示头发的自然美又特别容易梳理。俄罗斯和美国专家曾经在为两国宇航员准备最新洗漱用品时,在女宇航员的化妆品上产生了分歧。俄罗斯专家认为在太空完全没有必要打扮,而美国专家却认为香水、润肤液、口红等都是不可缺少的。

7.宇航员在太空中的心理是怎样的

心理调节是宇航员在太空中排除孤独最好的办法,每个人在生活中难免要出现这样或那样的矛盾和困扰,那么在日常生活和工作中,怎样克服、消除精神紧张和孤独呢?学会处世的道理。我们都是同样的人,别人碰上的事情你有一天也可能会碰上。生活的道路总不会是太平坦的,与周围的人建立友谊,可以增加来自外界的支持和帮助,从而减轻精神紧张。扩大自己的社会影响能在遇到紧急事情时找到更多的解决办法。

良好的人际关系,能帮助人在事业上的成功,减少挫折,同时对于保持良好的竞技状态十分重要。不需要那种只会教训人:“给我听着,你该怎样做”的朋友,人们生活中所需要的是鼓励双方进行创造性思维,以及能够支持自己走向成功之路的朋友。主动虚心听取别人意见,善于安排时间,是改进人际关系的重要方法之一。宣泄、抒发。如果人们的精神长期处于紧张状态,久而久之就会影响身体健康。要善于诉说自己的感受,哪怕说出去也无法改变事实。向谁诉说,取决于想要说的内容,必须选择合适的诉说对象。记住,绝对不要将不愉快的事情隐藏在自己的心里。

以仁待人。当别人身处困境时应乐于助人。在这种时刻,他们最需要您去倾听他们的诉说,需要您给予帮助。

灵活做事。要完成一项工作,会有很多方法和途径,可能自己认为最好的方法不一定是最合适的或是行不通的。如果您总认为事事都必须按您的想法去做,那么当事物不按您的想法发展时,您就会烦恼生气。其实人们的工作目标是按时把任务完成,至于方法和途径,大可不必拘泥于一种。

10.神秘的空间站

太空站

空间站又称航天站、太空站、轨道站。是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单一式和组合式两种。单一式空间站可由航天运载器一次发射入轨,组合式空间站则由航天运载器分批将组件送入轨道,在太空组装而成。

概述

人类已经实现了在太空中短暂的旅行,但科学的脚步并没有因此而停止。为了了解、开发太空,就需要有个可供宇航员长期工作和生活的基地。随着航天科技的发展,在太空中建立新居所的条件成熟了。小型的空间站可一次发射完成,较大型的可分批发射组件,在太空中组装成为整体。在空间站中要有人能够生活的一切设施,不再返回地球。

国际空间站的规模一般都很大,结构也比较复杂。空间站一般包括宇航员居住舱、实验舱、服务舱,对接过渡舱、桁架、太阳电池等部分组成,试用期为5~10年。总质量约423吨、长108米、宽(含翼展)88米,运行轨道高度为397千米,载人舱内大气压与地表面相同,可载6人。建成后总质量将达438吨,长108米。

空间站的结构与组成

空间站的结构特点是体积比较大,在轨道飞行时间较长,有多种功能,能开展的太空科研项目也多而广。空间站的基本组成是以一个载人生活舱为主体,再加上有不同用途的舱段,如工作实验舱、科学仪器舱等。太阳能电池板与对接舱口是空间站必备的设施,以保证空间站的电能供应和实现与其他航天器的对接。

空间站的特点

空间站的特点之一是经济性。接纳宇航员进行试验的空间站,可以使载人飞船成为只运送航天员的工具,从而简化了其内部的结构和减轻其在太空飞行时所需要的物质。这样既能降低其工程设计难度,又可减少航天费用。另外,空间站在运行时可载人,也可不载人,只要航天员启动并调试后它可照常进行工作,定时检查,到时就能取得成果。这样能缩短航天员在太空的时间,减少许多消费,当空间站发生故障时可以在太空中维修、换件,延长航天器的寿命。增加使用期也能减少航天费用。科研工作的逐步深化与科研质量的提高,有赖于空间站的长期连续飞行。一般空间站的飞行时间可长达几个月甚至数年之久。

空间站的发射历史

截止到目前,全世界发射的空间站有9个。苏联共发射8座,美国发射1座。其中苏联是第一个发射空间站的国家。其礼炮1号空间站在1971年4月发射,后在太空与联盟号飞船对接成功,有3名航天员进站内生活工作近24天,完成了大量的科学实验项目,但这3名航天员乘联盟11号飞船返回地球过程中,由于座舱漏气减压,不幸全部遇难。礼炮2号发射到太空后由于自行解体而失败。苏联发射的礼炮3、4、5号小型空间站均获成功,航天员进站内工作,完成多项科学实验。其礼炮6、7号空间站相对大些,也有人把它们称作第二代空间站。它们各有两个对接口,可同时与两艘飞船对接,航天员在站上先后创造过210天和237天长期生活记录,还创造了首位女航天员出舱作业的记录。苏联于1986年2月20日发射入轨的和平号空间站,设计寿命为10年,2000年底俄罗斯宇航局因和平号部件老化且缺乏维修经费,决定将其坠毁。和平号最终于2001年3月23日坠入地球大气层。

世界各国的空间站

1971年4月19日,前苏联发射了第一座空间站礼炮1号,从此,太空飞行进入了一个新的阶段。礼炮1号空间站由轨道舱,服务舱和对接舱组成,呈不规则的圆柱形,总长约12.5米,最大直径4米,总重约18.5吨。它在约200多千米高的轨道上运行,站上装有各种试验设备,照相摄影设备和科学实验设备。与联盟号载入飞船对接组成居住舱,容积100立方米,可住6名宇航员。礼炮1号空间站在太空运行6个月,相继与联盟10号,联盟11号两艘飞船对接组成轨道联合体,每艘飞船各载3名宇航员,共在空间站上停留26天。礼炮1号完成使命后于同年10月11日在太平洋上空坠毁。

前苏联一共发射了7座礼炮号空间站,前5座只有一个对接口,即只能与一艘飞船对接飞行。因太空站携带的食品,氧气,燃料等储备有限,因此,它们的寿命不是很长。经过改进的礼炮6号和7号空间站,增加了一个对接口,除接待联盟号载入飞船外,还可与进步号货运飞船对接,用以补给宇航员生活所需的名种用品。1977年9月29日发射上天的礼炮6号空间站,在太空飞行近5年,共接待18艘联盟号和联盟T号载人飞船。有16批33名宇航到站上工作,累计载人飞行176天。其中1980年宇航员波波夫和柳明创造了在空间站飞行185天的纪录。1982年4月19日礼炮7空间站进入轨道飞行,接待了联盟T号飞船的11批28名宇航,其中包括第一位进行太空行走的女宇航员萨维茨卡娅。特别是1984年3名宇航员基齐姆,索洛维约夫和阿季科夫在空间站创造了237天的飞行纪录。礼炮7号空间站载入飞行累计达800多天,直到1986年8月才停止载人飞行。

前苏联和平号空间站由工作舱,过渡舱,非密封舱三个部分组成,共有6个对接口。和平号作为一个基本舱,可与载人飞船,货运飞船,4个工艺专用舱组成一个大型轨道联合体,从而扩大了它的科学实验范围。四个专业舱都有生命保障系统和动力装置,可独立完成在太空机动飞行。其中一个是工艺生产实验舱,一个是天体物理实验舱,一个是生物学科研究舱,一个是医药试制舱。这几个实验舱可根据任务需要更换设备,成为另一种新的实验舱。和平号空间站接待了一艘联盟T号和17艘联盟TM号载入飞船,并先后与进步号,进步M号货运飞船和量子号,晶体号专用工艺舱对接组成轨道联合体。宇航员们进行了天体物理,生物医学,材料工艺试验和地球资源勘测等科学考察活动。最大的轨道联合体总长达350米,总重70吨,俨然一座太空列车,绕地球轨道不停地飞驰。1987年12月29日,宇航员罗曼年科返回地面时,已经在和平号上生活了326个昼夜。1988年12月21日从和平号上归来的两名宇航员季托夫和马纳罗夫,创造了在太空飞行整整一年的新纪录。

和平号空间站由多个模块在轨道上组装而成:核心舱,量子1号天文物理舱,量子2号气闸舱晶体号实验舱,光谱号遥感舱,自然号地球观测舱。美国为其提供了一个专门用于与航天飞机对接用的对接舱。美国航天飞机共拜访空间站11次。和闰号首模块于1986年2月19日发射升空其后至1996年的十年时间之间,其他多个模块相继升空。

和平号最终于2001年3月23日坠入地球大气层,碎片落入南太平海域中。和平号的研究任务今后由国际太空站所取代

美国在1973年5月14日发射成功一座叫天空实验室的空间站,它在435千米高的近圆空间轨道上运行,先后接待3批9名宇航员到站上工作。这9名宇航员到站上工作。这9名宇航员在站上分别居留28天,59天和84天。天空实验室全长36米,最大直径6.7米,总重77.5吨,由轨道舱,过渡舱和对接舱组成,可提供360立方米的工作场所。1973年5月25日,7月28日和11月16日,先后由阿波罗号飞船把宇航员送上空间站工作。在载入飞行期间,宇航员用58种科学仪器进行了270多项生物医学,空间物理,天文观测,资源勘探和工艺技术等试验,拍摄了大量的太阳活动照片和地球表面照片,研究了人在空间活动的各种现象。1974年2月第三批宇航员离开太空返回地面后,天空实验室便被封闭停用。美国天空实验室在太空运行2249天,航程达14亿多千米。

自从前苏联的空间站上天之后,一直与联盟号系列载人飞船和进步号系列货运飞船一起,共同组成轨道联合体执行载入航天飞行任务。

联盟号系列载人飞船已更换三代,作为空间站的载人工具。从联盟10号开始,到1993年底共有30艘联盟号,14艘联盟T号,17艘联盟TM号飞船载人到空间站上开展太空科学考察活动。第一代联盟号,主要用于试验载人飞船与空间站的交会,对接和机动飞行,为载人到空间站活动打下了坚实基础;第二代联盟T号,改进了座舱设施,提高了生命保障系统的可靠性和生活环境的舒适性;第三代联盟TM号,又改进了会合,对接,通信,紧急救援和降落伞系统,增加了有效载荷。经过改进的联盟TM号飞船总重7吨,长约7米,翼展10.6米,载3名宇航员和250千克货物最大改进是对接系统,无需空间站做机动飞行和调整姿态,可以在任何姿态下与和平号空间站对接。

进步号系列货运飞船执行向空间站定期补给食品、货物、燃料和仪器设备等任务。到1993年底,已发展两代,共发射进步号42艘,进步M号20艘。它与空间站对接完成装卸任务后即自行进入大气层烧毁。这种飞船由仪器舱,燃料舱和货舱组成,货舱容积6.6立方米,可运送1.3吨货物,燃料舱带1吨燃料。它可自行飞行4天,与空间站对接飞行可达2个月。

中国空间站展望

我国将于2010年~2011年底发射天宫一号目标飞行器,天宫一号的重量约8吨,类似于一个小型空间实验站。在发射天宫一号之后的两年中,我国将相继发射神舟8、9、10号飞船,分别实现与天宫一号的对接。

我国有望在2014年用“长征五号”把中国空间站送上太空,中国最终将建设一个基本型空间站。我国首个空间站大致包括一个核心舱、一架货运飞船、一架载人飞船和两个用于实验等功能的其他舱,总重量在100吨以下。其中的核心舱需长期有人驻守,能与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接。只有20吨以上运载能力的火箭才有资格发射核心舱。因此,我国将在海南文昌新建第四个航天发射场,这个发射场能发射大吨位的空间站。

据相关人士透露,中国的首个空间站建成后,其核心舱可以不断加舱。届时,每年将往空间站发射若干个航天器。

2008年9月25日发射的“神舟七号飞船”,作为第二阶段的第一项实验,已经实现了航天员出舱进行太空行走。随后的“神八”、“神九”飞船将不再载人,旨在发射目标飞行器,实现无人对接。而之后的“神十”将再次载人上天并实现有人对接。飞船的使命是在太空建设期间照料空间站。

第二章 关于外星人的大揭秘

1.行星上存在生命的因素

现在学家们一直都在研究在这么多行星上,除了地球外还有哪些行星适于生命的生存?除了少数的行星外,银河系中恒星的发热年代都很长,足以使智慧生物渐渐形成。但尚不清楚的是这些星体有没有行星围绕着它们转,因为只有在围绕恒星公转的天体上才能具备液态水所需的温度。可惜天文学家对别的太阳周围的行星还一无所知,因为它们实在太遥远了,即使离我们最近的一些恒星确有这种伴侣天体绕它们转,也是人们无法用望远镜直接观测到的。可是话说回来,别的太阳周围也有行星绕着转,这是非常可能的。我们已经了解,宇宙物质的运动很可能使单星周围形成行星系。人类自己所处的行星系也支持这种观点。巨大行星木星和土星甚至以它们的卫星群在周围组成了一个“行星系”。因此,单星周围都有行星系在运转的假想是合理的。那么行星与各自恒星的距离是否合适?这需要至少满足一个条件。

这个条件为行星与所属的恒星是事能形成液态水的温度,我们知道,液态水的形成才会有生命的产生。在太阳系中,水星极靠近太阳,而离太阳比火星更远的所有外行星则受阳光照射太弱,不够温暖。别的恒星周围的行星我们始终还没有见到,怎样才能知道它们之中有多少已经具备了距离恒星恰到好处的条件呢?我们的办法只有和自己所处的行星系类比。地球无疑地处在太阳生命带内部,火星和金星靠近此带边缘。“水手”号探测器拍得的照片表明,火星表面的荒凉程度和月球表面类似。尽管火星有大气并且含有水分,但是在它表面上软着陆的一系列“海盗”号探测器经过取土分析并没有发现生物细胞的任何迹象。前苏联的一批探测器测得的金星表面温度超过450摄氏度,因此,金星也不适合生命栖息。

从上一节我们知道,一个行星有生命的栖息必须同时满足我个条件。由此可见,天体具备适于生物的气候是多么稀罕的巧例。美国科学家迈克尔·哈特指出,只要把我们对太阳的距离缩短5%,地球上的生物就会热不可耐,那样生物就不能生存;如果地球与太阳的距离只要加长1%,地球就要被冰川覆盖。因此他认为,在整个银河系,外部条件合适,并使生物能进货到较高级阶段的行星最多只有100万个。

还有一个问题,如果某个行星上适宜的气候并且能够维持足够长的年代,就会有生命的形成吗?天文学家们认为,宇宙中物质元素的分布大体上是相同的。银河系中离我们最遥远的恒星,甚至别的系中的恒星,它们的化学组成和太阳一样,没有由硫组成的恒星,也没有由汞组成的云团。多数情况下宇宙物质的最主要成分是氢,再其次才是其他的化学元素。因此,许多天文学家认为,即使是在一个遥远的、但气候适宜的行星上,也能找到构成一切有机分子所需的各种物质。射电天文学家在气体云中发现了名目繁多的各种有机分子,其中有乙醇和甲酸,有气氰化氢和甲醚。不过,从这种简单有机的化合物向构成生命基础的分子的演变,是一条非常漫长的道路。

我们可以假想一下,如果能够孕育生命的行星上,都已经有生物的存在,那么在银河系中有100万个行星可居住生物的,而且这些生物也许各自都已演变了40亿年,只不过它们理应处在各自不尽相同的进化阶段罢了。科学家们指出,虽然以地球的标准来看,这些行星体积巨大,上面也不可能有生命,但它们的表面温度只有2000摄氏度,在这样的温度下,它们的大气中完全可能有水存在。一个有水存在的行星,就有可能像地球一样充满生机。

2.外星人模样之谜

由于外星球的自然环境与地球不同,因此,外星人的模样必然会与我们地球人类有所不同。那么外星人究意是什么模样呢?许多科学家提出过种种的猜测和假说。有的说外星人大头大脑大眼睛,身材高大,如同寺院中的四大金刚;有的说外星人小头小脑小眼睛,身材矮小,如同阎王殿里的小鬼;有的说外星人多手多脚,十分聪明机灵,如同庙宇中的十八罗汉;也有的说外星人是有手无脚,能在陆上爬海里游的水陆两栖动物。他们把传说中的神话故事里的妖魔鬼怪,当作外星人的偶像。

据研究飞碟问题的专家说,根据人们目击外星人形象情况分析,最低限度有四种外星人经常访问地球,其中包括长毛野兽和外表几乎同人类一样的生物。一种是短小的大头怪物。他们平均高度是3英尺半到4英尺半,头部特别大,眼睛呈圆形,但没有瞳孔,亦没有耳朵及鼻梁,只是在鼻的部位有两个小孔。他们的嘴巴只有一条缝,并无嘴唇,也无头发或牙齿。他们的指缝间长蹼而没有拇指。这种据说是最多人见到过的外星人。第二种是试验用的动物,这种来自外星球的长毛动物,外貌像猩猩。全身有毛,手臂特别长,牙齿十分锐利,个子最高达7英尺,体重400磅。有些科学家认为这是外星人用来做太空飞行试验的动物,就像我们用猴子做试验一样。第三种是类似人的外星人。他们的外形和大小通常几乎和地球人类一样,但亦有些与人类有别的特征。例如在美国怀俄明州的一个事例中,目击者见到的外星人有6.2英尺高,180磅重,两腿弯曲而没有手掌,一只袖筒又伸出一条长杆,每次他挥动那根杆,周围的物体就会移动或消失。第四种是机械人。他们和地球上的机械人一样,有许多种样子。1973年,两名男子就在美国密西西北州遇到过两个这样的机械人,他们外形相同,大约5英尺高,有头但没有颈,亦没有眼或鼻,但是头顶却有天线伸出。1954年,英国拍到一张外星人的照片,那是个头脑尖尖,耳朵尖尖,并有一根天线模样的触须。

据自称曾两次亲眼见过外星人的美国妇女艾伦·布里斯布说,16年前的一个夜晚,她在加州的一条偏静街巷上独走,忽见一架低飞的三角形太空飞行物在接近并跟踪她,她看到的外星人驾驶员个子比她矮,着金属制服。另一次是1980年,她在纽约北部郊野,见到一架呈三角形的太空UFO飞行物降于一丛林中,她见到的外星人高约1.32米,没有耳朵,没有鼻子,像一个水泵,还有一张裂开的嘴。

瑞士人类学家波顿·史皮拉于1988年7月14日在巴西原始森林中发现了“一个被遗弃的外星婴儿”。他说:这名婴儿的年龄在4个月至16个月之间,他与人类婴儿有点相似,不过,他耳朵呈尖角形,比地球人类大两倍,双眼无色,而且鼻子像管子。史皮拉又说:“这是本世纪的一项科学发现。那个婴儿是一个活证据,证明地球以外存在智慧生命。”据说这个婴儿已被带到阿诺里市以南的一个军事机构接受研究。

3.外星人的基本类型

各国的不明飞行物专家都掌握了一些可靠的有关外星人的目击报告。从这些目击报告来看,人们所见到的外星人大致可分成以下4类,即:

1.矮人型类人生命体;

2.蒙古人型类人生命体;

3.巨爪型类人生命体;

4.飞翼型类人生命体。

矮人型类人生命体

矮人型类人生命体也被我们叫宇宙中的侏儒。他们的身高从0.9米至1.35米。同自己矮小的身躯相比,他们的脑袋显得很大,前额又高又凸,好像没有耳朵,或者说他们的耳朵太小,目击者很难看清。

他们目光呆滞,双目圆睁,说明其双眼对光线几乎毫无感觉。他们的鼻子很像地球人的鼻子,但有些目击者说,他们所见到的矮人的鼻子是在面孔中间的两道缝。矮人型类人生命体的嘴象一个有唇的口子一样,或者是一个非常圆的、有奇怪皱纹的孔。他们的下巴又尖又小。他们的两只手臂挺长,脖颈肥大,从正面看来,好像几乎没有一样。然而,他们的双肩却又宽又壮。

据目击者说,这些矮人型类人生命体都身穿金属制上衣连裤服或是潜水服。有人曾看到过一小群这样的矮人,当时目击者还认为他们的外形丑陋的类人猿。这些矮人的两侧好像并不对称,他们身躯的左部似处比右部肥大些。

蒙古人型类生命体

这类类人生命体的身长在1.20米至1.80米之间。从总体上看,他们各个部位之间都很协调,没有任何丑陋的地方。他们的形态在各个部位都与地球人相近。如果要把他们与地球上的某个民族相比,他们很像是亚洲人。他们的肤色黝黑黝黑的。

1954年10月10日,马里尤斯·德威尔德先生发现了一个不明飞行物停在他家附近,尔后,从这个飞行物中走出来一个类人生命体。德威尔德先生说:“我所看到的这个类人生命体戴着透明的、柔软的头盔。尽管天色有些黑,我还是看清了他的脸、耳朵和头发。这个‘人’看上去很像亚洲人,面也真角蒙古人,他的下巴宽宽的,高颧骨、浓眉毛,双眼呈栗色,很像那种有蒙古褶的眼睛。他的皮肤很黑。”

至于服装,他们穿的是很贴身的上衣连裤服,就像宇航员的宇宙服一样。

从专家们收集到的有关类人生命体的报告来看,这一类人遇到的最多。

巨爪型类人生命体

这种类人生命体在50年代发生的世界性第一次不明飞行物风潮之后就再也没人看到过。专家们说,人们主要在南美洲的委内瑞拉发现过爪型类人生命体。

据目击者们讲,这些类人生命体都赤身裸体,不穿任何衣服。他们的身高在0.60至2.10米之间不等。他们的手臂特别长,同其身躯相比极不相称。手是巨型的大爪子。

1958年11月28日凌晨2点,两名加拉加斯市(委内瑞拉)的长途卡国驾驶员看到了一个巨型的、闪闪发光的圆盘在地上着陆,尔后从圆盘中走出了一些巨爪型的类人生命体。他们先看到的外星人是一个浑身发光、头披长发的侏儒,这个侏儒一步一步地朝他们走来。当侏儒逐渐是离他们非常近的时候,一个司机朝侏儒扑了过去,要把他逮住。这样,司机就同那个来自外星的人搏斗起来。侏儒力大无比,一下子就把司机打翻在地,接着就向圆盘跑去。此刻,其他类人生命体从圆盘中出来解救自己的伙伴。尔后,他们都消失在圆盘中。由于目击者是在近距离看到类人生命体的,所以他告诉调查这次事件的专家们说,这个侏儒有象爪子一样的手指,他的手是有蹼的。

1954年12月10日,在阿根廷的奇科;同年12月16日,在阿根廷的圣卡洛斯都曾发生过类似的事件。

同矮人型与蒙古人型类人生命体相比,这种巨爪型的类人生命体的特点是,具有侵略性,也就是说,他们似乎对地球上的人类有敌意的。然而,自打1954年以来,人们就再也没有发现过这种巨爪型的类人生命体。

飞翼型类人生命体

1877年5月15日,在英国汉普郡的奥尔德肖特,两名正在站岗的哨兵发现,在军营稿处出现了一个穿紧身上衣连裤服、头戴发磷光头盔的人,他蓦地腾空飞了起来。两个哨兵惊恐万状,举枪朝那个空中飞行体射击,可是没有打着。那两个哨兵放下了枪,软瘫在地上。

1922年2月22日下午3点,在美国内布拉斯加州的哈贝尔,一个名叫威廉·C·拉姆的人正在森林里狩猎,突然,在一阵刺耳的鸣叫几声过后,他看见一个球形物在离他20米远的地方着陆了,几秒钟后,他看到一个身高约2.4米的人朝那个球形物飞去。

1953年6月18日约14点30分,在美国的休斯敦,霍华德·菲利普斯先生、海德·沃尔克小姐与贾戴·万耶斯小姐,正在东三太街118号的花园里散步,突然,他们看见一个戴有头盔的人从他们眼前飞过。

1967年1月11日,在美国弗吉尼亚州的普莱曾特角,麦克·丹尼尔夫人从家里走出来上街去买东西。忽然,她发现在她右侧有一个像小飞机一样的东西贴着树梢从大街上飞过。由于那个东西朝她飞来,她可以辨认出那是一人背上有双翼的类人生命体

1967年8月26日,在委内瑞拉的马图林,一个名叫萨基·马查雷恰的人发现了一个飞行物。起先,他还认为是一只野鹭。那个飞行物在一座桥的中间着陆了。此刻,马查雷恰才看清楚,那是一个约1米高的矮人,他的双眼大得怕人。

1967年9月29日约10点30分,在法国康塔尔省的居萨克,德尔皮埃什夫妇发现地面上停着一个直径为2米的圆球,站在那个圆球周围,4个矮小的生灵在飞着。他们围着圆球飞了一圈半后,就飞进了圆球内。圆球呼啸升空。但这时,从飞行器中飞出来一个乘员,他降到地面去寻找他遗忘在那里的一个发光物。后来,他飞回了圆球内,随即圆球便迅速地飞走了。

1967年10月1日约22点,在美国俄克拉何马州邓肯市,一些车辆行驶在7号国家公路上朝东驶去。突然,司机们发现在公路旁站着3个奇怪的“人”。这些“人”身穿发磷光的蓝绿色上衣连裤服。他们的面孔很像地球人的脸,但双耳却又大又长。当他们看到司机们朝他们走过来时,就腾空飞起,消逝在夜空。

1968年9月2日约14点15分,在阿根廷的科菲科,一个名叫T·索拉的10岁的孩子,看到一个身高2.1米的怪人的空中飞翔。他的身子放射出奇异的光芒。他飞到了一个停在地面的飞行器旁边。

其他类型的类人生命体

此外,目击者们还看到过其他类型的类人生命体。有人曾发现过一些不具地球人类外形的智能生物。例如,1954年9月27日,在法国汝拉的普雷马农,人们看到一个长方形的生物从一个飞行器中走出来。1954年10月2日,人们在法国刺十字地区,看到过两个发暗的“块状身影”从一个刚刚着陆的飞行器上走下来。据专家们认为,上述两起事件的怪物大概是受某个智能生物遥控的机器人。

1965年和1966年,美国人曾发现过一种新类型的类人生命体。他们或是矮人(0.8米高),或是巨人(3米高),这些类人生命体都具有以下特点:

(1)没有眼睛;(2)没有嘴;(3)没有耳朵。

美国西北大学天文学家雅克·瓦莱曾经总结了发生在1909年至1960年期间的80起不明飞行物事件。在这51年当中,人们在刚风着陆于地的不明飞行物旁发现过153个类人生命体。在这153个“人”当中,有35个属于蒙古型的类人生命体”。

美国学者约翰·基尔认为,也许某一种类人生命体专门考察地球的某一个地区。因此,看来英国和法国是矮人型类人生命体专门光顾的地方,美国东部则是蒙古人型类人生命体“垄断”的地盘,而南美州大陆就成了专门吸引巨爪型类人生命体光临之地。这样,接下来的问题是,这些各种类型的我星人,是属于同一种文明呢,还是不同的文明呢?

对于这个问题,答案只是两个:第一,这些外星人彼此之间互不相识,他们所进行的任务也不相同,他们不属于同一种文明;第二,这些外星人属于同一种文明,他们在执行共同的探查地球的任务时担负着自己的那一部分使命。

但从大多数目击报告来看,似乎各个目击者发现的类人生命体并没有在进行特定的使命。这样,人们就会提出这样一个问题:为什么外星人要让地球人发现呢?或者说,通过这类接触,外星人是否企图逐渐与地球人进行联系呢?

对这个问题,由于专家们缺乏两者之间进行对话的材料,是很难予以回答的。

然而,在这一些事件中,目击者们却看到了外星人在地面上进行着特定的活动:他们考察土壤,采集石块,在进行考古研究。

这一切都表明,外星人是在科学地考察着我们的地球

4.关于外星人的说法

在人类史上,因所属时代的偏见和技术局限,不明飞行物在目击者的叙述中不断变换其形状。比如说,中世纪把这种无法解释的天体现象当成“从太空掠过的龙”,把想象中的生物看成天使或魔鬼。

“外星飞船”的说法出现在20世纪40年代末,当时核时代已经开始,与此同时还兴起了科幻小说这一新的文学体裁。作家和导演在竞相用他们的小说和电影向读者和观众灌输自己的种种幻想,结果他们虚构出来的那些东西也就成了读者和观众所有。因此,被劫持者所叙述的故事主要还是科幻小说和电影情节的复述。然而,电磁辐射已经深深地进入颞叶,所以人们未能区分虚构与现实,还坚信自己确确实实和外星人有过交往。

至于说到那些肉体感受,科学家认为那是肉体对电磁辐射的自然反应。比如,在一个人身上则可能表现为肌肉收缩,皮肤有炎症,而且还相当疼痛,让人一辈子也忘不了。于是人们没事便瞎猜:我这到底是怎么回事呢?结果,种种臆想与杜撰便应运而生。

早在上古时期,已经有许多人相信,在宇宙中有外星生命。当然,这些看法知识一种哲学的推理,并没有事实证据。

那么,奇怪的是外星人形象是怎么产生的呢?外星人模样来源主要是心理暗示作用的。

第一种来源是被动接受的,如书籍、报纸、电视、网络等媒体;第二种来源是心理暗示作用,比如那些声称被外星人绑架的人,经过我们研究发现:他们中的绝大部分人,在婴幼儿时期都有住院看病的经历。因为婴幼儿躺在病床上仰视医生时,由于婴幼儿害怕打针、吃药,所以会产生恐惧感,这时,婴幼儿的恐惧对象主要是医生,他会非常紧张地看着(头带帽子)医生的眼睛、看着医生脸上带口罩说话的嘴在动,婴幼儿会把这个恐惧的景象牢牢记住的。成年以后,还会在梦中重现恐惧的景象,不过这时的梦中往往会掺加一些个人及社会上的事情,串成一个完整的故事,这就是那些声称被外星人绑架的人在催眠过程中回忆的内容。

关于UFO与外星人,社会各界说法不一。但有一条是公认的:外星人是非地球的其他星球上的生物,它们乘坐UFO来了地球。

按道理说,可以飞行在宇宙中的“外星人”一定有什么空间站等东西。据资料,人类现在可以观测到宇宙范围约是150~200亿光年。但是在这个范围内人类并未发现有像“外星人”这样的高级生物活动的蛛丝马迹,也并发现有“外星人”发明的任何天体以及飞行物等。也就是说“外星人”来自人类所观测到的范围之外。

众所周知,光速是最快的速度。假设“外星人”的UFO以光速飞行,那么一百多亿光年之外的“外星人”要到达地球也要一百多亿年。

按爱因斯坦的狭义想对论来说,当一个物体速度达到光速时,就不会消耗时间,换句话说就是达到光速的“外星人”不会自然死亡。那么不会“老死”的“外星人”就要乘坐在小小空间的UFO中长达一百多亿年才可来到地球。

我们都知道有思维的生物是不能离开群体并在非正常生活环境下而独立生活很长的时间,更何况一百多亿年。也许会有人说那可能是“外星人”的机器人,那么这些“机器人”就必须有高智商以及思维,因为当飞船以光速飞行时,它发出的信号是很难传到后方的总部,更不可能接收到来自后方总部的指挥信息。即便是停下来接受也要上千万年,不可能的事。所以UFO不可能得到后方总部的指挥和支援,它只能要有智商及思维来对付它所遇到的万变的宇宙中的各种事件。那么有思维的“机器人”也一定会在漫长的一百多亿年中疯掉的。但我们几乎没见哪个UFO失控。

在这里且对“外星人”是如何将它们的飞行器提速到那么快并可以长时间的飞行达几亿光年之久,我们且不谈。单就说这远到而来,频频出现的UFO为什么没有被全球许许多多的天文学家和无数的天文爱好者在地球外观测到?,那怕一次。UFO只会突然出现和消失,它们来自何方?去向何方?而且它们总在地球内才有发现,而在宇宙中从未观测到。

美国医学博士约翰·迈克说,他几十年多年来一直在搜集有关地球人被外星人劫持的证据,但并没发现这些被劫持人有任何心理失常情况,因此他本人并不认为有关同古怪生物遭遇的传闻是一种骗局,更不是什么梦幻和想入非非的结果。

博士的“病人”从2~60岁的都有。他们在神志完全清楚或被催眠的状态下叙述自己如何让外星人劫持,并被送到他们从未见识过的飞船上的经过。他们认为有时头脑变得模糊完全是外星人捣的鬼,这些外星人似乎会从外面断开地球人的意识。可他们还清楚记得好像在空中翱翔来着,飞着穿透墙壁,最后来到一个所在,在里面有人给他们动外科手术。他们到死也还记得当时耳朵里面在嗡嗡响,全身都在颤抖,身子麻木而不能动弹,还伴随着一种莫名的恐惧。到过“飞船”的人身上还会出现斑疹、擦伤、莫名其妙出现的伤口以及鼻子和肛门出血的痕迹。

“不明飞行物”来自地球内部

美国康涅狄格大学心理学教授肯涅特·林格对此有他自己的看法。他说:“早就知道地球内部和大气层的自然过程常产生非同寻常的辉光,至少是球状闪电。”辉光有时出现在海面上,也出现在火山喷发的时候。而当发生地震时,震前、震后和正在震动过程中都会出现“火光”。这些“火光”还会出现在高压输电线、无线电天线杆附近以及单独的楼房、公路和铁路一旁。北极光则喜欢光顾采石场、山峦、矿山和洞穴。它们的能源来自大地构造张力。人们经常把这些不知来自何处的火光当成了不明飞行物。统计表明,有些地区的地震显然同有人看到的“外星飞船”有一定的联系。

加拿大心理学教授迈克尔·佩森杰尔则认为,自然地质过程所产生的“地火”本来就是一种与地壳力学变形有联系的能的变换形式,除了光以外,它还具备电、磁、声音和化学性能。

林格还说,大多数不明飞行物现象都能产生将全部光谱和色谱囊括在其中的相当大的电磁场,也能产生对生物极其危险的电离辐射,甚至还能产生能对照明系统和点火系统施加影响的磁场成分。所以有很多人都说,他们只要看到不明飞行物,汽车就再也开不动。

对颞叶的刺激会使人产生幻觉

当人们看见这些不寻常的光时,到底是怎么回事呢?如果人距离有辉光出现的磁场相当远,他就看不见这种胡乱移动、乍看根本无法解释的异光。如果人能再走近一些,或光本身向人靠拢,那人便进入磁场范围,并受其影响。一开始是皮肤有刺痛感,起鸡皮疙瘩,头发颤动,和出现一些神经紧张的症状。如果在磁场里待的时间更长一些,便可能出现肉体和精神上的更强烈反应,因为大脑近距离内受到了磁场的作用。正如林格指出的,特别是大脑的颞叶对类似的作用尤为敏感,极易唤起奇奇怪怪的幻想。

神经心理学家早就知道,对颞叶的刺激,尤其是对脑边缘系统两个构造—河马和扁桃体—的刺激能产生强烈的幻觉,使人觉得跟真的一样,总觉得有什么东西在跟前的感觉,像是在翱翔或转圈,看到的是幻影,感觉到的是记忆缺失和时间中断。伴随有奇异辉光的磁场对人作用的结果就会产生这种刺激,于是人在这种情况下倾向于相信有不明飞行物存在。再说,被劫持者和大多数正常人还不一样,他们的颞叶都特兴奋,结果他们特别容易接受暗示,并具有丰富的想象力。

还有这样一种说法:人类的祖先就是外星人。大约在几万年以前,一批有着高度智慧和科技知识的外星人来到地球,他们发现地球的环境十分适宜其居住,但是,由于他们没有带充足的设施来应付地球的地心吸引力,所以便改变初衷,决定创造一种新的人种~~由外星人跟地球猿人结合而产生的。他们以雌性猿人作为对象,设法使她们受孕,结果便产生了今天的人类。

我们所看到的宇宙(即总星系)不可能形成于四维宇宙范围内,也就是说,我们周围的世界不只是在长、宽、高、时间这几维空间中形成的。宇宙可能是由上下毗邻的两个世界构成的,它们之间的联系虽然很小,却几乎是相互透明的,这两个物质世界通常是相互影响很小的“形影”状世界。在这两个叠层式世界形成时,将它们“复合”为一体的相互作用力极大,各种物质高度混杂在一起,进而形成统一的世界。后来,宇宙发生膨胀,这时,物质密度下降,引力衰减,从而形成两个实际上互为独立的世界。换言之,完全可能在同一时空内存在一个与我们毗邻的隐形平行世界,确切地说,它可能同我们的世界相像,也可能同我们的世界截然不同。可能物理、化学定律相同,但现实条件却不同。这两个世界早在200~150亿年前就“各霸一方”了。因此,飞碟有可能就是从那另一个世界来的。可能是在某种特殊条件下偶然闯入的,更有可能是他们早已经掌握了在两个世界中旅行的知识,并经常来往于两个世界之间,他们的科技水平远远超出我们人类之上。

第三章 令人费解的UFO

1.寻找UFO的根源

美国凤凰城UFO——这个世界上到底有没有UFO(UnidentifiedFlyingObject即不明飞行物)的存在,至今仍是一个谜。十年前,美国亚历桑那州的凤凰城曾有数千人目睹有巨大UFO的出现,但是被当时的州长塞明顿一口否认。十年过后,塞明顿终于承认,他当时也看到了UFO。

亚利桑纳州凤凰城当地时间1997年3月13日晚上,夜空出现五到六个琥珀色的不明巨大光点,井然有序的排列成V形,缓慢而安静的从西北往东南方飞行,从内华达州,经过凤凰城然后抵达土桑边境消失,范围约三百英里,从晚间19时30分到22时30分历时约三个小时。

数千人目睹了这一幕不可思议的现象,相信有外星人存在者,便称这是外星人的飞碟,目击者形容UFO与“一架波音747”一般大小;也有目击者描述,这个不明飞行物是由五个小飞行体合组成的一架巨大的V形飞行物,每个飞行体的大小已经可与747飞机媲美,飞行途中始终保持队形,而且是固体,因为当飞行物飞过目击者头顶上空时,遮住了天空一些光线。而军方赶忙灭火,解释是A10攻击机训练时发出的光点。

这起事件在当时相当轰动,被称为“凤凰城光点”,《Discovery》历史频道都找来目击者拍摄的影片,照片制作节目探究,也访问了飞碟支持者和怀疑者的说法,但是终究如是否存在飞碟的争论一般,没有定论。

当时任亚利桑纳州州长的塞明顿碍于州长身份,于是一口否认:“我认为身为一个公众人物,你得对你所说的非常小心,因为民众会有非常情绪化的反应,我的目的是不要惊扰社会。”

塞明顿当时甚至开了个记者会,以半搞笑的方式要把整件事压下来,当时他说,“现在我要求史坦官员和他的同事将被告带到屋里,所以我们都可以看到犯案的一造,拜托不要让他太靠近我。”此外,塞明顿找来幕僚长扮成外星人让全场哄堂大笑。

然而,十年之后,塞明顿决定道出他看到的真相:“那些光真的非常的亮,真的是太迷人了,非常的大,你会觉得这是超乎世俗的,在你的直觉里,你知道这是不寻常的。”塞明顿因此成为美国第一位出面承认看到UFO的前高级官员,也再次在美国社会炒热UFO话题。

其实,关于UFO的谜,近几十年来一直都在世界各地流传。20世纪以前,较完整的目击报告有三百件以上。据目击者报告,不明飞行物外形多呈圆盘状(碟状)、球状和雪茄状。从20世纪40年代末起,不明飞行物目击事件急剧增多,引起了科学界的争论。

持否定态度的科学家认为很多目击报告不可信,不明飞行物并不存在,只不过是人们的幻觉或是目击者对自然现象的一种曲解。肯定者认为不明飞行物是一种真实现象,正在被越来越多的事实所证实。到了上个世纪80年代,全世界共有目击报告约十万件。

通古斯爆炸是外星飞船事故吗?1908年6月30日凌晨,在俄国西伯利亚森林的通古斯河畔,突然爆发出一声巨响,巨大的蘑菇云腾空而起,天空出现了强烈的白光,气温瞬间灼热烤人,爆炸中心区草木烧焦,七十公里外的人也被严重灼伤,还有人被巨大的声响震聋了耳朵。不仅附近居民惊恐万状,而且还涉及到了其它国家。英国伦敦的许多电灯骤然熄灭,一片黑暗;欧洲许多国家的人们在夜空中看到了白昼般的闪光;甚至远在大洋彼岸的美国,人们也感觉到大地在抖动……当时俄国的沙皇统治正处在风雨飘摇之中,无力对此组织调查。人们笼统地把这次爆炸称为“通古斯大爆炸”。

具体的发生的时间是早上7:17分,位置在北纬60.55度、东经101.57度,靠近通古斯河附近(今属俄罗斯联邦埃文基自治区)。其破坏力后来估计相当于10~15百万吨TNT炸药,并且让超过2150平方公里内的6千万棵树倒下。

大约当地时间早上7:15分左右,在贝加尔湖西北方的当地人观察到一个巨大的火球划过天空,其亮度和太阳相若。数分钟后,一道强光照亮了整个天空,稍后的冲击波将附近650公里内的窗户玻璃震碎,并且观察到了蕈状云的现象。这个爆炸被横跨欧亚大陆的地震站所记录,其所造成的气压不稳定甚至被当时英国刚发明的气压自动记录仪所侦测。接下来几个星期,欧洲和俄国西部的夜空有如白昼,亮到晚上不必开灯读书。在美国,史密松天文物理台和威尔逊山天文台观察到大气的透明度有降低的现象至少数个月。

如果这个物体撞击地球再迟几小时,那麽这个爆炸应该发生在欧洲,而不是人口稀少的通古斯地区,造成更大的人员伤亡。

十月革命后,苏维埃政权于1921年派物理学家库利克率领考察队前往通古斯地区考察。他们宣称,爆炸是一次巨大的陨星造成的。但他们却始终没有找到陨星坠落的深坑,也没有找到陨石。只发现了几十个平底浅坑。因此,“陨星说”只是当时的一种推测,缺乏证据,库利克又两次率队前往通古斯考察,并进行了空中勘测,发现爆炸所造成的破坏面积达20000多平方公里。同时人们还发现了许多奇怪的现象,如爆炸中心的树木并未全部倒下,只是树叶被烧焦;爆炸地区的树木生长速度加快;其年轮宽度由0.4~2毫米增加到5毫米以上;爆炸地区的驯鹿都得了一种奇怪的皮肤病—癞皮病等等。不久二战爆发,库利克投笔从戎,在反法西斯战争中献出了宝贵的生命。前苏联对通古斯大爆炸的考察,也被迫中止了。二战以后,前苏联物理学家卡萨耶夫访问日本,1945年12月,他到达广岛,四个月前美国在这里投下了原子弹。看着广岛的废墟,卡萨耶夫顿然想起了通古斯,两者显然有着众多的相似之处:爆炸中心受破坏小,树木直立而没有倒下。爆炸中人畜死亡,是核辐射烧伤造成的。爆炸产生的蘑菇云形相同,只是通古斯的要大得多。特别是在通古斯拍到的那些枯树林立,枝干烧焦的照片,看上去与广岛上的情形十分相似。

因此,卡萨耶夫产生了一个大胆的想法:他认为通古斯大爆炸是一艘外星人驾驶的核动力宇宙飞船,在降落过程中发生故障而引起的一场核爆炸。此论一出,立即在前苏联科学界引起了强烈反应。支持者和反对者都不乏其人。索罗托夫等人进一步推测该飞船来到这一地区是为了往贝加尔湖取得淡水。

还有人指出,通古斯地区驯鹿所得的癞皮病与美国1945年在新墨西哥进行核测验后当地牛群因受到辐射引起的皮肤病十分近似,而通古斯地区树木生长加快,植物和昆虫出现遗传性变异等情况,也与美国在太平洋岛屿进行核试验后的情况相同。五,六十年代,前苏联科学院多次派出考察队前往通古斯地区考察,认为是核爆炸的人和坚持“陨星说”的人都声称考察找到了对自己有利的证据,双方谁也说服不了谁。对于没有找到中心陨星坑的情况,有人认为坠落的是一颗慧星,因此只能产生尘爆,而无法造成中心陨星坑。1973年,一些美国科学家对此提出了新见解,他们认为爆炸是宇宙黑洞造成的。某个小型黑洞运行在冰岛和纽芬兰之间的太平洋上空时,引发了这场爆炸。但是关于黑洞的性质,特点,人们所知甚少。“小型黑洞”是否存在尚是疑问。因此,这种见解也还缺少足够的证据。直到今天,通古斯大爆炸之谜仍未解开。

2.到底有没有“飞碟”

近年来,许多国家都有人说看到过“飞碟”,这件事引起世界各国人民的关心和注意。“飞碟”是指地球以外的星球上居住的人,向地球发射的宇宙飞船,人们又管它叫“UFO”。世界上到底有沒有“飞碟”,现在还是一个谜。有人说看到的“飞碟”很可能是高空飞行的热气球,也可能是人造行星和火箭返回大气层的残骸,可能是陨星、流星、雷電等,还有可能是別的什么东西在空中的影子。有人还拍摄了“飞碟”的相片,但是这些照片上的“飞碟”不是太远、太小,就是模糊不清,所以不能作为证据。现在不少科学家和千千万万关心“飞碟”的人,正在寻找“飞碟”存在的证据呢!

60年前的7月某日,一个神秘的飞行物在美国小镇罗斯维尔(Roswell)坠毁,“飞碟”一词从此问世,现在,那些相信“外星来客”访问地球的人多被斥之为对外愚蠢。然而,随着当年调查此事的美国空军军官遗言的公诸于众,究竟有没有飞碟这件事又在60年后变得疑云重重,因为遗言中明确指出:他不仅看见了那个不明飞行器,还看到了外星人的尸体。

众多科学家试图为飞碟求解

神秘的飞碟现象一直让人类希望与恐惧并存。因此60年间,飞碟现象也引发了科学界的争论。

很多科学家从不同的方向试图解开飞碟现象,有的认为飞碟是天文现象幻日的结果,有的认为是太阳的奇特折射,更多的专家认为是燃烧的太空垃圾、气象气球、球状闪电、流星、碟状云或荚状云、海市蜃楼等,也有极少数专家认为飞碟其实是悬在低空的金星。

加拿大学院派专家迈克尔·伯辛格认为多数未能解释的飞碟现象应该都与“地球反照”现象有关。地球反照是指在地震活跃地带因强电磁场向等离子云层充电引发的天文现象。

英国最近报道的飞碟目击事件来自飞行员雷·布约尔。今年4月的一天,他驾驶客机由南安普敦飞往位于海峡群岛的奥尔德尼,突然发现在根西岛上空1英里处有两个物体,他回忆说:“我看到前方几英里处的空中有浅黄色发光物体,它的形状就像扁平的光碟,其边缘与CD盘一模一样,只不过略有斜度。”

同机的一些乘客,包括其他飞行员也发现了这些物体,甚至雷达也监测到了它们。布约尔此次目击事件可以被视为“地球反照”说的有力论据,因为那里数天前刚刚发生了丹佛地震。

罗斯维尔飞碟坠毁事件是UFO史上最具争议的一章

法国国家航天研究中心2007年3月22日开通网站(www.cnes-geipan.fr),公布法国大约50年来关于不明飞行物(UFO)的秘密文件,其中包括对超过1600起目击者宣称看到UFO事件的政府调查报告。法国因此成为首个公布UFO秘密文件的国家。

网站提供的资料从毫无可信度的报告到专门研究人员也无法解释的报告,应有尽有,而且细节丰富,记录详尽,甚至包括扫描的警方报告。网站还将随时更新有关UFO的最新报告。在国家航天研究中心负责不明飞行物研究的雅克·帕特内说,法国“绝对是世界第一个”公布类似资料的国家。

这一网站引起了众多UFO迷的兴趣。大批警卫22日出现在宣布这一消息的国家航天研究中心总部外。一名官员解释说,布置这么多警卫的目的是“避免没有受到邀请的人入内”。仿佛是为证明UFO迷的狂热,网站开通数小时后,就因访问人次过多而导致服务器瘫痪,截至发稿时还无法登陆。

多次目击

这一网上资料库囊括从1954年至今约1600份UFO报告,其中约有25%被列为“D级”。帕特内说,“D级”报告意味着不明飞行物拥有“好或极好的数据记录,以及可信的目击者,不过其中仍有我们难以解释的内容”,比如雷达记录显示出,某些不明飞行物拥有难以理解的飞行模式和加速度。

其中一份报告显示,1981年1月8日,法国南部普罗旺斯地区一名农夫在农田干活时,看到一个直径约2.5米的银灰色飞碟在他面前约50米处降落在田里,随后飞走,地上留有烧灼痕迹。调查人员至今未能给出令人满意的答案。

不过并非所有的不明飞行物都难以解释。在1990年11月5日,大约1000名目击者证实,他们看见天空出现火光。这一“不明飞行物”最后被证明只是从一枚火箭上脱落的碎片。

外星生命?

UFO吸引人并非因为飞碟本身,而是在飞碟背后的外星生命。对此,帕特内说:“我们没有任何证据说明外星生命同难以解释的不明飞行物现象有联系,但同时,我们也没有任何证据说明它们之间没有联系。”

帕特内说,国家航天研究中心每年收到50到100份关于UFO的报告,大多数由警方撰写,中心对其中约10%的报告开展了现场调查。

3.飞碟的碟状外形

飞碟的似曾现有?

飞碟名称的来由就是由于它的碟状外形。归纳起来,飞碟的外形有以下四个优点:

1.由于采用电磁推进宇航,碟边状圆形的机翼能保证线圈的有效面积,有利于保证电磁感应和推力的足够强大。

2.便于机翼内部可作相反方向的转动,足够大的角动量可以维持飞碟中轴线的稳定,便于安全驾驶。(可不象飞机那样被风一吹便翻跟斗。)在出现“飞碟”一词的事例中,以及众多的其它飞碟事例,都记载着飞碟在前进的同时,还围绕着自身的中心轴高速旋转,这就表明飞碟运动时,其外表并非静止,而是高速旋转着。

3.不论机翼中轴线如何摆动,球形驾驶室总能保持力学角度的竖直向上,不致于象飞机翻跟斗那样,驾驶员头朝下、脚朝上驾驶飞行器,这样可以避免驾驶员过度紧张、心跳不加快,从而减少操作失误。

4.采用流线碟形结构,在空气中运动时,可以有效地减小空气的阻力作用。

无可否认,碟状飞碟事例有很多,但也有不少飞碟目击事例,不明飞行物被描述为其它形状,例如雪茄型、长方形等,对于这些不是碟形的不明飞行物,可以解释为两类:第一类是视觉上的错觉。不明飞行物真实形状是碟形的,只是从不同的角度观看,错误地以为是其它形状。第二类是,这些不明飞行物纯属自然现象,例如气象气球、云层、飞机、人造卫星等,它们被错误地以为是不明飞行物。

飞碟无噪音、尾部无火焰

几乎所有的飞碟事例,都明述或暗示着飞碟噪声很小,而且尾部无火焰。这一特征明显不同于人类目前制造的飞行器:飞机由于采用空气动力飞行,其噪声大是很明显的,近距离达160分贝,甚至远在数千米以外也能听见。火箭采用向后喷射物质的方式提供动力,所以它尾部必须喷射火焰,并且由于喷射气体对空气的扰动,其噪声也是很大的。

假如飞碟采用四维无形磁棒推进,相信你可以很容易理解飞碟无噪音、无尾部火焰:由于不采用向后喷射物质的方式飞行,所以无火焰;由于不需要空气提供动量,对空气扰动很小,空气几乎不振动,所以噪音很小,其少量噪音可能来源于空气与飞行器的摩擦,或者组成磁?

4.古代的飞碟出没

飞碟是现代世界的一个大谜。虽然美国前总统卡特、阿波罗号上的飞行员以及一些着名科学家都说看到过飞碟,但是飞碟究竟是什么东西,却至今还弄不清楚。

飞碟并不是今天的新事物,2000多年前,它可能不止一次地访问过中国。在浩瀚的中国古代文献中,曾有过许多不明飞行物的记载,这种飞行物光芒四射,来去神速,从记载看,很象现在所说的飞碟。

最早记载飞碟的是《晋阳秋》这本古书。其中写道:“有星赤而芒角,自东北西南投于亮(诸葛亮)营。三投,再还,往大,还小。俄而亮卒。”这段话在《三国志》的裴松之的注、郑樵的《通志略》、马端临的《文献通考》中都有类似的记载。这是公元234年秋天的事,一天晚上,西北五丈原地区的天空中出现一颗发射红光、来去自由的“星”,它三来三往,从东北向西南,以后便消失了。如果是星,它不可能“三投,再还”,也不可能“往大,还小”。从记载看,它能自由飞行,很象是飞碟。

到了宋朝,着名科学沈括在《梦溪笔谈》中曾记载了这种样一件事:“嘉祐中扬州有一蚌甚大,天晦多见。初见于天长县陂泽中,后转入甓社湖,又后在新开湖中,凡十余年,居民行人常常见之。余友人书斋在湖上,一夜忽见其蚌甚近,初微开其房,光自吻中出,如横一金线。俄顷忽张壳,其大如半席,壳中白光如银,珠大如拳,灿然不可正視,十余里间林木皆有影,如初日所照,远处但见天赤如野火,倏然远去,其行如飞,浮于波中,杳杳如日。古有明月之珠,此珠色不类月,荧荧有芒焰,殆类日光。崔伯勖曾为明珠赋,伯勖高邮人,盖常见之,近岁不复出,不知所往。樊良镇正当珠往来处,行人至此往往维船数屑以待观,名其亭为玩珠。”记载此事的是一位科学家,給他提供情况的是他好友,好友就在蚌所在的湖边,当不是杜撰。从记载看、这颗能发光、能飞行的珠不就象是一轮飞碟么?

宋朝大诗人苏轼在镇江金山也曾见到过来历不明的飞行物。有一天他游金山,寺僧仰慕他的诗名,留宿寺中。这种一夜二更天,苏轼尚未入睡,只见一个光亮的物体在江心降落,并发出光焰。他用一首《游金山寺》诗记录了这个奇观:“是时江月初生魄,二更月落天深黑。江心似有炬火明,飞焰照天栖鸟惊。怅然归卧心莫识,非鬼非人竟何物?”诗写到这种里,作者又加了个注:“是夜所见如此”,说明不是虚构,而是实见。

《竹溪县志》中曾记载一次飞行物坠地的事。那是同治元年(1862年)农历八月十九日夜,这一夜“东北有星火如月,色似炉铁,人不能仰視,初出声则凄凄然,光芒闪烁。顷之,向北一泻数丈,欲坠复止,止辄动摇,直至半空,忽然银饼乍破,顷出万斛明珠,缤纷满天,五色俱备,离地丈余没,没后犹觉余霞散彩,屋瓦皆明。”这个飞行物温度极高,极为光亮,使人不能仰視,后来“银饼乍破,倾出万斛明珠”,似乎是爆炸了。

湖北《松滋县志》记载了清代光绪六年(1880年)覃某的奇遇:“西岩咀覃某,田家子也。光绪六年五月初八日,晨起,信步往屋后山林、见丛薄间有一物,光彩异常,五色鲜艳,即往扑之,忽觉身自飘举,若在云端,耳边飒飒有声,精神懵昧,身体不能自由,忽然自高坠下,乃一峻岭也。覃某如梦方醒,惊骇非常,移时来一樵者,询之,答曰:“余湖北松滋人也。樵者咤曰:”子胡为乎来哉,此贵州境也,去尔处千余里矣。”指其途径下山。覃丐而归,抵家已逾十八日矣。究不知所为何物吁,异矣。这个物体有光彩,能使覃某飞入云端,它的速度极快,使人感到“飒飒有声”。覃某因扑这种个物体,遭到了报复。覃某不识此为何物,从记载看,似乎是对覃某有意识的报复。

1892年前后,南京的市民们蜂拥在朱雀桥边,万众仰头观看空中的飞行物。画家吴友如目睹这种个动人情景,画了一幅画,画上是朱雀桥一角,万众挤挤,有的仰望空中,有的互相谈论,有的则发着惊叹。天上一角有一个圆球,闪闪发光。画家在图上还题记说:“九月二十八日晚间八点钟,时金陵地南隅忽见火球一团,自两向东,形如巨卵,色红而无光,飘荡半空,其行甚缓”,“約一炊許,渐远渐灭”。从记载看,这种个飞行物速度不快,温度也不高,因此人们举头仰視,甚觉分明,看得很清楚,它停留的时间也比较长,约有一顿饭时间。有文有画,描述生动逼真,是可信的。

从上述记载看,中国古代确实有一种来历不明的飞行物多次光临过。这种飞行物有的发白光,有的发红光,有的快如星火,有的则缓缓而行,它们各有不同的特点。但是,这些飞行物有一个共同的特点,就是发出光亮,来去自由。

有些研究者认为,这种些记载中的飞行物就是飞碟。《竹溪县志》中记载的是一次飞碟坠毁事件,因为从记载看飞行物能倏忽而过,而“欲坠则止”,說明这种个高速物体有很高的灵敏度,后来出了故障,变得摇摇晃晃,终于摧毁。

有些研究者认为,《松滋县志》记载的覃某被不明飞行物带到贵州的事件是飞碟被人发现以后的报复行为或保密行为,与近代一些接触飞碟的人们遭劫持的情况极为相似。

还有些学者认为,中国古籍中的这种些记载是辗转传闻的故事,记载又十分简单,不足为信。可能是一些道听途说的奇事逸闻,经过夸张而编造的。有些研究者则认为,这可能是古代的一些连现代人也不清楚的自然现象,它们能发光,会飞行,被现代人误认为是飞碟。

这些古籍记载的飞行物究竟是什么?这个谜只有在现代的飞碟之谜揭开以后才能得出可信的答案。

5.美国凤凰城UFO之谜

美国凤凰城

这个世界上到底有没有UFO(UnidentifiedFlyingObject即不明飞行物)的存在,至今仍是一个谜。十年前,美国亚历桑那州的凤凰城曾有数千人目睹有巨大UFO的出现,但是被当时的州长塞明顿一口否认。十年过后,塞明顿终于承认,他当时也看到了UFO。

亚利桑纳州凤凰城当地时间1997年3月13日晚上,夜空出现五到六个琥珀色的不明巨大光点,井然有序的排列成V形,缓慢而安静的从西北往东南方飞行,从内华达州,经过凤凰城然后抵达土桑边境消失,范围约三百英里,从晚间19时30分到22时30分历时约三个小时。

数千人目睹了这一幕不可思议的现象,相信有外星人存在者,便称这是外星人的飞碟,目击者形容UFO与“一架波音747”一般大小;也有目击者描述,这个不明飞行物是由五个小飞行体合组成的一架巨大的V形飞行物,每个飞行体的大小已经可与747飞机媲美,飞行途中始终保持队形,而且是固体,因为当飞行物飞过目击者头顶上空时,遮住了天空一些光线。而军方赶忙灭火,解释是A10攻击机训练时发出的光点。

这起事件在当时相当轰动,被称为“凤凰城光点”,《Discovery》历史频道都找来目击者拍摄的影片,照片制作节目探究,也访问了飞碟支持者和怀疑者的说法,但是终究如是否存在飞碟的争论一般,没有定论。

当时任亚利桑纳州州长的塞明顿碍于州长身份,于是一口否认:“我认为身为一个公众人物,你得对你所说的非常小心,因为民众会有非常情绪化的反应,我的目的是不要惊扰社会。”

塞明顿当时甚至开了个记者会,以半搞笑的方式要把整件事压下来,当时他说,“现在我要求史坦官员和他的同事将被告带到屋里,所以我们都可以看到犯案的一造,拜托不要让他太靠近我。”此外,塞明顿找来幕僚长扮成外星人让全场哄堂大笑。

然而,十年之后,塞明顿决定道出他看到的真相:“那些光真的非常的亮,真的是太迷人了,非常的大,你会觉得这是超乎世俗的,在你的直觉里,你知道这是不寻常的。”塞明顿因此成为美国第一位出面承认看到UFO的前高级官员,也再次在美国社会炒热UFO话题。

其实,关于UFO的谜,近几十年来一直都在世界各地流传。20世纪以前,较完整的目击报告有三百件以上。据目击者报告,不明飞行物外形多呈圆盘状(碟状)、球状和雪茄状。从20世纪40年代末起,不明飞行物目击事件急剧增多,引起了科学界的争论。

持否定态度的科学家认为很多目击报告不可信,不明飞行物并不存在,只不过是人们的幻觉或是目击者对自然现象的一种曲解。肯定者认为不明飞行物是一种真实现象,正在被越来越多的事实所证实。到了上个世纪80年代,全世界共有目击报告约十万件。