這次實驗表明,如果將來有一天地球利用太空帆反射鏡照明,可把幾乎長年黑暗的極地變成白晝,城鄉公共照明的燈具、電線都可拆除,夜間的操作都可變為白日進行。俄羅斯製定了一項把100麵太空傘送到軌道上的計劃,除用以照明地球外,還能用來掃除“空間垃圾”和為宇宙飛船提供動力。美國也在實施這種太空傘計劃,在20世紀90年代末將12麵直徑1千米的巨型反射鏡送到距地麵36 000千米的同步軌道上,可使地球上在直徑360千米的區域內大放光明。
太陽電池陣電源
在地球外層空間,太陽輻射強度(1 360瓦/平方米)為地麵的1.3~1.7倍。采用太陽電池可減輕航天器重量,但必須與蓄電池一起組成“太陽電池陣—蓄電池組”電源係統才能解決航天器進入陰影區時的供電問題。這種電源係統的工作壽命可長達10年,是地球軌道航天器最常用的電源。世界上已發射的航天器中用這種電源的約有60%,其中輸出功率最大的達23.2千瓦,太陽電池陣麵積達266平方米。在空間探測器的飛行過程中,太陽光強會發生明顯的變化,影響太陽電池陣發電,在沒有陽光或光強極弱的場合不能使用這種電源,它僅限於在1.5個天文單位內飛行的行星際探測器上使用。
“太陽神”號探測器
聯邦德國與美國合作發射的空間探測器。1974年12月10日發射“太陽神”1號,到達近日點為0.309天文單位(約4 635萬千米)的日心軌道;1976年1月15日發射“太陽神”2號,到達近日點為0.29天文單位的日心軌道,比以前所有空間探測器都更接近太陽。“太陽神”號探測器主要用來研究太陽、太陽—行星關係和水星軌道以內的近日行星際空間,探測太陽風、行星際磁場、宇宙線、微流星體等。可承受很高的太陽輻射熱負荷:天線係統拋物麵反射器的溫度達到400℃;太陽電池在128℃時仍能正常工作。“太陽神”號探測器裝有以下8種儀器:等離子體探測器、磁通門式磁強計、線圈式磁強計、射電探測儀、空間望遠鏡、電子探測儀、黃道光光度計和微流星分析器。
太陽輻射監測衛星
美國太陽觀測衛星係列。從1960年6月—1976年3月共發射成功10顆。它們的主要任務是對太陽X射線和紫外輻射進行整個太陽活動周的連續監測和提供實時數據,探測太陽X射線和紫外線的輻射通量,了解“日—地”關係,預報太陽質子和電子事件。太陽輻射監測衛星早期稱格雷勃號衛星,其中1號是世界第一顆天文衛星。8~10號又名“太陽探險者”,1~3號,也編入“探險者”號衛星係列,分別為探險者36、37和44號。前5顆衛星為球形,基本上取900千米近圓軌道,傾角70°,周期103分鍾。9~10號為12邊棱柱形,近地點430~520千米,遠地點630~880千米,傾角51°~59.4°,周期95~98分鍾。1976年成對發射的11A和11B號為車胎形,取11萬多千米近圓軌道,傾角25.3°~25.4°,周期118~123小時。一般根據前一顆衛星觀測到的太陽輻射流量水平和預期的變化,決定後一顆衛星探測儀器工作的動態範圍。儀器能利用相應的射線過濾板對X射線進行逐段測量。1964年以後,人們利用這些衛星測定了太陽黑子周期內的極小和極大的輻射流量和輻射流量隨太陽活動的變化情況。
“泰羅斯N/諾阿”衛星
“泰羅斯N/諾阿”衛星為美國第3代太陽同步軌道氣象衛星係列。“泰羅斯”N號為這一係列的原型衛星,以後幾顆從“諾阿”6號按順序命名。這一係列的第1顆衛星於1978年10月13日發射,第2顆衛星和第3顆衛星分別於1979年和1980年發射。衛星攜帶的氣象觀測儀器主要有改進型甚高分辨率掃描輻射計和“泰羅斯”業務垂直探測器。其中改進型甚高分辨率掃描輻射計有5個波段通道,業務垂直探測器由高分辨率紅外分光計、微波探測計、平流層探測計3種氣象遙感儀器組成。衛星上的資料收集和定位係統每天可收集4 000個地麵氣象站、海洋自動浮標和無人值守地區的自動氣象站所獲得的溫度、壓力、濕度等環境資料,並能對這些台站定位,還可提供實時和延時兩種形式的氣象資料。
“泰羅斯”號氣象衛星
“泰羅斯”號氣象衛星是美國發射的第一個試驗氣象衛星係列。從1960年至1965年間,共發射了10顆,除最後2顆為太陽同步軌道外,其餘的軌道傾斜角為48°和58°。“泰羅斯”為美國提供了大量氣象資料,也為以後發射氣象衛星提供了寶貴經驗。美中不足的是雲圖的分辨率不高,實時性也不理想。因此美國研製了更先進的氣象衛星——“艾薩”號。
“探險者”號衛星
美國第一個科學衛星係列。1958年2月1日發射的“探險者”1號是美國第一顆人造地球衛星,到1975年探險者係列共發射55顆衛星,其中53顆進入軌道。
探險者號衛星係列的主要任務是:(1)探測地球大氣層和電離層。
(2)測量地球高空磁場。
(3)測量太陽輻射、太陽風和研究“日—地”關係。
(4)探測行星際空間。
(5)探測和研究宇宙線和微流星體。
(6)測定地球形狀和地球引力場。
“探險者”號衛星係列多數為小型衛星,重量在100千克以下,但種類卻有17種之多,衛星外形結構尺寸差別甚大。“探險者”9號的重量不到8千克,膨脹後卻成為直徑3.7米的氣球衛星;“探險者”38號伸出4根長達228米的天線。由於衛星探測的空間區域不同,它們的運行軌道差別很大,飛行程序也很複雜。“探險者”號衛星還通過對地球大氣層、電離層和磁層的係統考察,使人們建立了更準確的地球空間環境模式;通過對太陽輻射的長期和連續監測,使人們更多地了解了太陽質子事件對地球環境的影響,加深了人們對“日—地”關係的認識。
“探險者”1號
“探險者”1號美國發射的第一顆人造地球衛星。探險者1號衛星於1958年2月1日發射,是美國科學衛星係列的第一顆衛星。“探險者”1號衛星運行在近地點360千米、遠地點2 531千米、傾角33.34°的軌道上,周期為114.8分鍾。帶有蓋革計數器、微流星撞擊計數器、測溫感應元件,進行了宇宙線和微流星測量,還測量了衛星內部和外殼的溫度,1958年5月23日衛星停止工作。“探險者”1號的主要成果是首次發現地球輻射帶,後來被人們稱為“範愛倫輻射帶”。這個輻射帶內的高能帶電粒子對載人空間飛行和衛星材料、儀器都有一定的危害性。
通信
通信係統用於保持航天器與地麵的聯係,特別是在載人航天飛行時,地麵必須與在軌道上飛行的航天員進行通信聯係、傳輸電話或電視。這一任務現已由中繼衛星與地麵通信站完成。
通信衛星
通信衛星是太空中用作無線電通信中繼站的人造地球衛星。它是衛星通信係統的空間部分,用以轉發無線電通信信號,實現地球站(含手持機終端)之間或航天器與地球站之間的通信。與一般通信方式相比,衛星通信具有通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋區域廣、不受地理障礙限製、通信質量好、經濟效益高的優點,是現代通信的重要手段,尤其衛星通信的多址靈活性和可移動特點在軍事指揮控製上具有特別重要的意義。
實用通信衛星按軌道不同分為地球靜止軌道通信衛星、大橢圓軌道通信衛星、中軌道通信衛星和低軌道通信衛星;按服務區域不同可分為國際通信衛星、區域通信衛星和國內通信衛星;按用途不同分為軍用通信衛星、民用通信衛星和商用通信衛星;按通信業務種類不同又分為固定通信衛星、移動通信衛星、電視廣播衛星和跟蹤與數據中繼衛星等。
太空服的發明
唐鑫源博士出生於中國江蘇無錫唐氏紡織家庭,在上海長大。1936年赴美留學獲碩士學位,後返回中國,出任協新毛紡廠廠長、中國紡大、上海紡織專科學院、中國紡織學院教授和副院長。1949年,他再度赴美深造獲博士學位。此後,他在休斯頓太空中心工作,任總工程師,當時他是那裏唯一的中國人。
從“水星”號、“雙子星”號、“阿波羅”號到今天的航天飛機,30餘年來美國太空發展各個階段使用的太空衣,都出自唐鑫源之手,甚至未來的太空站所需要的太空衣,他也在退休前提前設計完成。在解決太空人排尿問題時,唐鑫源發明了一種能吸水1 400毫升的紙尿片,後來也被移作民用。
1987年,太空衣發明者唐鑫源博士獲美國政府頒發的最高榮譽“特殊工程成就”獎章和美國太空基金會贈予的最高榮譽“太空技術名人堂”獎牌。78歲的唐鑫源,選擇了在人類登月25周年前夕光榮退休,這是在他再三要求下才獲準的。UU
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U-2飛機
U-2飛機是由美國著名的洛克希德飛機製造公司下屬的一個保密工廠於1955年2月研製成功的。U-2飛機為黑色,機身長,尾巴高,翅膀寬,裝有一台渦輪噴氣發動機,駕駛員座艙僅容1人。飛機瘦長的側影,使它看起來很像滑翔機,整個機尾隻靠3個螺絲釘固定於機身。此外,U-2還可以整個解體,裝在運輸機或貨車內,運到機場。
作為一種間諜飛機,U-2有兩個絕技:一是飛得高,實用升限達22 870米,這個高度不僅超過世界上任何一種戰鬥機的飛行高度,甚至超過了一般地空導彈的射程,因此,U-2曾一度被認為是難以擊落的;二是諜報本領強,它不僅可進行照相偵察,還可以進行電子偵察。它裝有1台73-B巨型航空攝影機,如果在2萬米高度以飛行速度每小時800千米計算,續航時間為8小時,那麼,它出動一次可偵察96萬平方千米的麵積。U-2拍出的照片不僅清晰,而且具有立體感。WW