正文 第1章 征服太空之夢與早期嚐試(1)(1 / 3)

浩瀚無垠的星空、神秘莫測的太空一直吸引著人類的目光。人們渴望能像鳥兒一樣,隻要展開雙翅,輕輕拍動,就可以自由自在地在藍天之上飛翔。這是人類征服太空之路最早的體現,至今還可以在許多神話和傳說之中找到它的蛛絲馬跡。

隨著科技的進步,人們對太空了解得越來越多,逐漸形成了係統的天文學說。這時,人們已經按捺不住內心之中那飛向藍天的衝動了。征服太空不能隻停留在夢想階段,於是人們竭盡自己的智慧和才能,踏上了征服太空的旅程。

從借助風力把風箏送上藍天,到嚐試像鳥兒一樣飛翔,再到製造專業的登天工具——熱氣球、飛艇等,人們奮鬥了數千年,其中集聚著無數人的努力和汗水。這一曆程也記錄了人類征服太空之夢早期的軌跡。在這一階段,人類僅僅是借助人造工具飛上了藍天,離征服太空的水平差距還很大。但從此之後,人類征服太空之路步入了正軌,離真正的征服太空已經越來越近了。

地球與人類的飛行之夢

天空是湛藍的,有人說很像海洋,其實不然。環繞地球表麵的是一層厚厚的空氣,當太陽光照向地球時,這層厚厚的“外衣”將許多有害的物質濾掉和吸收,保護了地球上的人類和自然界,這層特別重要的地球“外衣”便是人們常常說起的大氣層。

征服太空之夢與早期嚐試這個大氣層有幾百千米厚,你可以看到世界屋脊——珠穆朗瑪峰的高度僅僅占它的很小一部分。它的最外麵是廣漠無垠的真空的宇宙,那裏沒有空氣,人類無法生存。越靠近地球的表麵,空氣的稠密度就越高,正是這充滿了空氣的底層,給地球上的人類和生物提供了生存的基礎,如果沒有了空氣,就好比魚兒離開了水,人類便會走向滅亡,根本不可能在地球上繁衍生息。

隨著離開地球表麵的高度的增加,我們將大氣層分為5層。最靠近地球表麵的一層是對流層,它的平均高度是15千米左右,這一層集中了整個大氣層中大約四分之三的空氣、水蒸氣和塵埃。人們所說的氣候、氣象就是產生在這一層內的,如風、雨、雷、電、雪和濃霧,這一層內氣象很複雜,一般性能的飛機都在這一層內飛行。

對流層上麵一層是平流層,高度在離地球表麵15~50千米之間,這裏空氣很少,較稀薄,然而這一層沒有雷、雨和電等的幹擾,是飛機飛行的好地方,駕駛員在這一層可以看見很遠的地方。這一層溫度很低,達到了零下五十多攝氏度,不過這個溫度幾乎不變化。這一層雖說沒有很多的空氣,但存在著一種特殊的氣體——臭氧,正是因為這一層厚厚的臭氧吸收掉了大部分太陽發出的強烈的光線,地球才有了如此宜人的氣候和分明的四季,不然的話,萬物都將在太陽的照射下幹枯而死。也許你已經注意到人們一直在呼籲保護環境,告誡工廠不要再排放工業廢氣,這都是因為這些工廠排放出的有害物質嚴重地破壞了地球的臭氧層。試想一下,如果地球的周圍沒有了臭氧層,在太陽的強烈照射下,南極的冰山將融化,海洋的麵積就將加大,吞噬人類賴以生存的陸地。久而久之,海水蒸發,地球上的萬物幹枯而死,成為不毛之地,地球便像水星一樣,成為死寂的世界。

平流層再往上麵,是中間層、熱層和散逸層,那些地方幾乎沒有空氣,航天飛機、衛星和空間站就是在這些地方繞地球飛行。

我們居住的地球是一個球體。有人問了一個挺有意思的問題:地球既然是一個圓圓的球體,為何生長在地球上的萬物不“掉下去”,掉到無垠的宇宙中去呢?這個問題最早是由發現三大定律並確立了經典力學體係的英國大科學家牛頓提出來並解答的。

牛頓發現萬有引力有一天,牛頓在樹下看書,樹上的果子掉下來砸在了他的身上,他看看陽光明媚的藍天,又看看地上的果子,心裏想:為什麼果子不向天外“掉”去,而總是落在地上呢?由此引發他進行了一番深入的思考和研究。終於,他發現了大自然的規律——萬有引力定律。原來,世界上的萬事萬物都有將別的東西引向自己的萬有引力,隻是因為質量太小的東西的萬有引力也很小,顯現不出來,而對於地球這樣的龐然大物,它的吸引力就不可忽略了。地球上的人、動物、植物、江河湖海中的水以及南極的冰山等都被它牢牢地吸引在地球的表麵上,甚至地球周圍的空氣也被地球吸引住而緊靠在地球的表層。由於地球將空氣“拉”向地球表麵,因而產生了空氣對地球表麵的壓力,這就是我們常在天氣預報中聽到的大氣壓力。很容易推知,離地球距離越遠的地方,空氣就越稀薄,大氣壓力也就越低。所有物體表現出有一定的重量,都是因為地球吸引的緣故。遠離地球的地方,同樣的東西,重量卻輕了許多,為什麼呢?因為地球的吸引力小了。