據第一段說:“自宇宙大爆炸以後,隨著宇宙的膨脹,溫度不斷降低。”雖然隨後有恆星向外輻射熱能,但恆星的數量是有限的,而且其壽命也是有限的,所以宇宙的總體溫度是逐漸下降的。經過100多億年的歷程,太空已經成為高寒的環境。對宇宙微波背景輻射(宇宙大爆炸時遺留在太空的輻射)的研究證明,太空的平均溫度為零下270.3℃。
在太空中,不僅有宇宙大爆炸時留下的輻射,各種天體也向外輻射電磁波,許多天體還向外輻射高能粒子,形成宇宙射線。例如,銀河系有銀河宇宙線輻射,太陽有太陽電磁輻射、太陽宇宙線輻射(太陽耀班爆發時向外發射的高能粒子)和太陽風(由太陽日冕吹出的高能等離子體流等。許多天體都有磁場,磁場俘獲上述高能帶電粒子,形成輻射性很強的輻射帶,如在地球的上空,就有內外兩個輻射帶。由此可見,太空還是一個強輻射環境。宇宙大爆炸後,在宇宙中形成氫和氦兩種元素,其中氫佔3/4,氦佔1/4。後來它們大多數逐漸凝聚成團,形成星系和恆星。恆星中心的氫和氦遞次發生核聚變,生成氧、氮、碳等較重的元素。在恆星死亡時,剩下的大部分氫和氦以及氧、氮、碳等元素散佈在太空中。其中主要的仍然是氫,但非常稀薄,每立方厘米只有0.1個氫原子,在星際分子區中稍多一些,每立方厘米約1萬個左右。
太空環境除有超低溫、強輻射和高真空等特點外,還有高速運動的塵埃、微流星體和流動星體。它個具有極大的動能,1毫克的微流星體可以穿透3毫米厚的鋁板。
比較
天體上的環境與太空環境比較
隨著航天事業的發展,在太空中廢棄的人造地球衛星等航天器也逐漸增多,還有進入軌道的上面級火箭。它們有的被人為遙控炸燬,有的自行分裂成碎片。這些碎片將在一定的時間內繼續繞地球飛行,在太空形成新的環境特點,即“太空垃圾”。太空垃圾的執行速度也較高,對使用中的航天器造成撞擊威脅。地球之外各天體上的環境,不像太空空間環境那樣千篇一律。就太陽系來說,各行星、衛星上環境也很不相同。它們有的沒有大氣(如水星、月球),有的有稀薄的大氣如火星),有的有濃密的大氣(如金星、木星),而大氣的成份也各不相同,如金星大氣主要是二氧化碳,木星大氣主要是氫,有的有磁場,有的有固體表面(如水星、金星、火星、月球),有的沒有固體表面(如木星、天王星、海王星),有的表面溫度很高(如金星高達470℃),有的表面溫度極低(如冥王星最低達-253℃),彗星則完全是塵埃冰塊組成的,如此等等。需要對具體天體來具體分析。
航天器獨特的環境
在太空飛行的航天器,除遇到上述自然環境外,還有獨特的誘導環境,即在太空環境作用下、航天器某些系統工作時所產生的環境。它主要有以下幾種。
極端溫度環境。航天器在太空真空中飛行,由於沒有空氣傳熱和散熱,受Sunny直接照射的一面,可產生高達100℃以上的高溫。而背陰的一面,溫度則可低至 -100℃~ -200℃。
高溫、強振動和超重環境。航天器在起飛和返回時,運載火箭和反推火箭等點火和熄火時,會產生劇烈的振動。航天器重返大氣層時,高速在稠密大氣層中穿行,與空氣分子劇烈摩擦,使航天器表面溫度高達1000℃左右。航天器加速上升和減速返回時,正、負加速度會使航天器上的一切物體產生巨大的超重。超重以地球重力平均加速度(其符號為"g",g 約為9.8米/平方秒 )的倍數來表示。載人航天器上升時的最大超重達8g,返回時達10g,衛星返回時的超重更大些。
失重和微重力環境。航天器在太空軌道上作慣性運動時,地球或其他天體對它的引力(重力)正好被它的離心力所抵消,在它的質心處重力為零,即零重力,那裡為失重環境。而質心以外的航天器上的環境,則是微重力環境,那裡的重力非常低微。
失重和微重力環境是航天器上最為寶貴的獨特環境。在失重和微重力環境中,氣體和液體中的對流現象消失,浮力消失,不同密度引起的組分分離和沉浮現象消失,流體的靜壓力消失,液體僅由表面張力約束,潤溼和毛細現象加劇等等。總之,它造成了物質一系列不可捉摸的物理特性變化,提供了一種極端的物理條件。利用這些地面上難得的環境條件,可進行許多地面上難以進行的科學實驗,生產地面上難以生產的特殊材料、昂貴藥品和工業產品等。
神七飛行期間
神七飛行期間太空環境整體良好
中國科學院空間環境研究預報中心經過5個多月的精確計算與分析,認為神舟七號載人航天飛行期間太空環境整體良好。
空間環境分析預報顯示,近兩到三年都處於太陽活動低年時期,太陽沒有大的能量釋放與爆發,地球空間也相對平靜,適合開展載人航天活動。
對於將於25日發射的神舟七號載人飛船,一個好的空間環境是非常關鍵的。如果遇到高能粒子輻射、低磁場等災害性空間環境事件,航天員的生命安全將受到威脅。
針對神七飛行,中國科學院空間環境研究預報中心主任龔建村介紹說,空間環境受多方面因素影響,其中最主要的自然因素是太陽活動。每隔11年太陽會從活動頻繁到相對平靜的狀態相互轉換,在太陽活動頻繁的時期,會突然發生空間環境災害性事件。
中國科學院空間環境研究預報中心提前5個月就開始對空間環境進行綜合分析並進行預報,在工程選擇的範圍內推薦和建議任務時段。
如果確實出現惡劣的太空環境,預報中心會建議縮短或改變任務時間,甚至取消任務。
2008年4月底,預報中心做了第一次預報,此後他們對預報不斷修正,臨近飛船發射時,預報頻率加大到每天一次。
龔建村說:“從神一到神六,每次都是這樣做的,因為越接近任務時間,預報結果越準確,所以必須不斷修正預報結果。”
龔建村還介紹,現在是太陽活動低年,按照11年一個週期來計算,接下來太陽活動就會上升到高年。這也就意味著未來載人航天的很多工要面臨更惡劣的環境,那個時候空間環境保障任務就會變得更加艱鉅。
據第一段說:“自宇宙大爆炸以後,隨著宇宙的膨脹,溫度不斷降低。”雖然隨後有恆星向外輻射熱能,但恆星的數量是有限的,而且其壽命也是有限的,所以宇宙的總體溫度是逐漸下降的。經過100多億年的歷程,太空已經成為高寒的環境。對宇宙微波背景輻射(宇宙大爆炸時遺留在太空的輻射)的研究證明,太空的平均溫度為零下270.3℃。
在太空中,不僅有宇宙大爆炸時留下的輻射,各種天體也向外輻射電磁波,許多天體還向外輻射高能粒子,形成宇宙射線。例如,銀河系有銀河宇宙線輻射,太陽有太陽電磁輻射、太陽宇宙線輻射(太陽耀班爆發時向外發射的高能粒子)和太陽風(由太陽日冕吹出的高能等離子體流等。許多天體都有磁場,磁場俘獲上述高能帶電粒子,形成輻射性很強的輻射帶,如在地球的上空,就有內外兩個輻射帶。由此可見,太空還是一個強輻射環境。宇宙大爆炸後,在宇宙中形成氫和氦兩種元素,其中氫佔3/4,氦佔1/4。後來它們大多數逐漸凝聚成團,形成星系和恆星。恆星中心的氫和氦遞次發生核聚變,生成氧、氮、碳等較重的元素。在恆星死亡時,剩下的大部分氫和氦以及氧、氮、碳等元素散佈在太空中。其中主要的仍然是氫,但非常稀薄,每立方厘米只有0.1個氫原子,在星際分子區中稍多一些,每立方厘米約1萬個左右。
太空環境除有超低溫、強輻射和高真空等特點外,還有高速運動的塵埃、微流星體和流動星體。它個具有極大的動能,1毫克的微流星體可以穿透3毫米厚的鋁板。
比較
天體上的環境與太空環境比較
隨著航天事業的發展,在太空中廢棄的人造地球衛星等航天器也逐漸增多,還有進入軌道的上面級火箭。它們有的被人為遙控炸燬,有的自行分裂成碎片。這些碎片將在一定的時間內繼續繞地球飛行,在太空形成新的環境特點,即“太空垃圾”。太空垃圾的執行速度也較高,對使用中的航天器造成撞擊威脅。地球之外各天體上的環境,不像太空空間環境那樣千篇一律。就太陽系來說,各行星、衛星上環境也很不相同。它們有的沒有大氣(如水星、月球),有的有稀薄的大氣如火星),有的有濃密的大氣(如金星、木星),而大氣的成份也各不相同,如金星大氣主要是二氧化碳,木星大氣主要是氫,有的有磁場,有的有固體表面(如水星、金星、火星、月球),有的沒有固體表面(如木星、天王星、海王星),有的表面溫度很高(如金星高達470℃),有的表面溫度極低(如冥王星最低達-253℃),彗星則完全是塵埃冰塊組成的,如此等等。需要對具體天體來具體分析。
航天器獨特的環境
在太空飛行的航天器,除遇到上述自然環境外,還有獨特的誘導環境,即在太空環境作用下、航天器某些系統工作時所產生的環境。它主要有以下幾種。
極端溫度環境。航天器在太空真空中飛行,由於沒有空氣傳熱和散熱,受Sunny直接照射的一面,可產生高達100℃以上的高溫。而背陰的一面,溫度則可低至 -100℃~ -200℃。
高溫、強振動和超重環境。航天器在起飛和返回時,運載火箭和反推火箭等點火和熄火時,會產生劇烈的振動。航天器重返大氣層時,高速在稠密大氣層中穿行,與空氣分子劇烈摩擦,使航天器表面溫度高達1000℃左右。航天器加速上升和減速返回時,正、負加速度會使航天器上的一切物體產生巨大的超重。超重以地球重力平均加速度(其符號為"g",g 約為9.8米/平方秒 )的倍數來表示。載人航天器上升時的最大超重達8g,返回時達10g,衛星返回時的超重更大些。
失重和微重力環境。航天器在太空軌道上作慣性運動時,地球或其他天體對它的引力(重力)正好被它的離心力所抵消,在它的質心處重力為零,即零重力,那裡為失重環境。而質心以外的航天器上的環境,則是微重力環境,那裡的重力非常低微。
失重和微重力環境是航天器上最為寶貴的獨特環境。在失重和微重力環境中,氣體和液體中的對流現象消失,浮力消失,不同密度引起的組分分離和沉浮現象消失,流體的靜壓力消失,液體僅由表面張力約束,潤溼和毛細現象加劇等等。總之,它造成了物質一系列不可捉摸的物理特性變化,提供了一種極端的物理條件。利用這些地面上難得的環境條件,可進行許多地面上難以進行的科學實驗,生產地面上難以生產的特殊材料、昂貴藥品和工業產品等。
神七飛行期間
神七飛行期間太空環境整體良好
中國科學院空間環境研究預報中心經過5個多月的精確計算與分析,認為神舟七號載人航天飛行期間太空環境整體良好。
空間環境分析預報顯示,近兩到三年都處於太陽活動低年時期,太陽沒有大的能量釋放與爆發,地球空間也相對平靜,適合開展載人航天活動。
對於將於25日發射的神舟七號載人飛船,一個好的空間環境是非常關鍵的。如果遇到高能粒子輻射、低磁場等災害性空間環境事件,航天員的生命安全將受到威脅。
針對神七飛行,中國科學院空間環境研究預報中心主任龔建村介紹說,空間環境受多方面因素影響,其中最主要的自然因素是太陽活動。每隔11年太陽會從活動頻繁到相對平靜的狀態相互轉換,在太陽活動頻繁的時期,會突然發生空間環境災害性事件。
中國科學院空間環境研究預報中心提前5個月就開始對空間環境進行綜合分析並進行預報,在工程選擇的範圍內推薦和建議任務時段。
如果確實出現惡劣的太空環境,預報中心會建議縮短或改變任務時間,甚至取消任務。
2008年4月底,預報中心做了第一次預報,此後他們對預報不斷修正,臨近飛船發射時,預報頻率加大到每天一次。
龔建村說:“從神一到神六,每次都是這樣做的,因為越接近任務時間,預報結果越準確,所以必須不斷修正預報結果。”
龔建村還介紹,現在是太陽活動低年,按照11年一個週期來計算,接下來太陽活動就會上升到高年。這也就意味著未來載人航天的很多工要面臨更惡劣的環境,那個時候空間環境保障任務就會變得更加艱鉅。