神奇有趣的太空实验
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神奇有趣的太空实验
天上还能进行科学实验?对啦,自从人类把航天器成功送入太空,各种科学实验就开始了。这些太空实验,千姿百态,妙趣横生,增加了人们对太空的了解,推动了航天科技的发展。
最早上天的小狗和大猩猩
人类在进入太空前,决心先把小动物送上天,来检验一下太空环境是否适合人类生存。1957年11月3日,苏联发射第二颗人造卫星“斯普特尼克二号”,将一只名叫“莱卡”的小狗带上地球轨道飞行。但莱卡很快死于惊吓和中暑导致的心力衰竭。
莱卡是世界上第一只进入太空实验的动物,为人类太空探索奉献了生命。苏联后来发射的无人飞船上创造了必须的生活和安全条件,装备了回收系统,再上天的小狗都好好地活着返回地面。这些太空狗成为载人航天的先行者。
1961年1月31日,美国发射了“水星二号”无人飞船,把一只3岁半名叫“哈姆”的非洲黑猩猩送上太空。该飞船经过16分钟39秒的飞行,最后在大西洋上安全溅落。英雄“哈姆”返回地面后,被送到华盛顿国家动物园生活了17年,25岁时在北卡罗莱州动物园死亡。
后来,美国飞船又陆续把猴子和猩猩送上太空,进行医学和生物学方面的实验。
小贴士:太空英雄――流浪狗莱卡
前苏联宇航员加加林是第一位进入太空的人,但却不是第一个进入太空的地球生物。莱卡是地球上第一个进入太空的生物,随着人造卫星顺利飞入太空,但很快在飞行途中死亡。莱卡脖子上的传感器传回地面的数据表明:在生命的最后阶段,莱卡承受着巨大的痛楚。因为进入太空,莱卡成了最著名的太空犬,美国报纸还因此把前苏联的卫星称为“莱卡的卫星”。目前它的尸体与当年的太空舱还滞留在地球轨道上。
航天飞机上的中国青少年太空实验
人类把航天器送入太空的同时,没忘了让孩子参与到航天发展中来。美国在每次航天飞机任务中,几乎都会向孩子们征集太空实验项目,甚至为中国孩子特别举办了“中国青少年航天飞机实验活动”。从1986年开始,中国青少年学生就开始参加美国航天飞机“零星搭机实验计划”了。看看,都有哪些有创意和想象力的活动呢?
金鱼能在失重的太空游水吗?在太空中是否能做出来豆腐?中草药能在太空生长吗?在太空画水墨画是什么样子?……真是五花八门。这些实验试图从不同角度考察太空失重、辐射等因素对这些实验物的影响。其中,5项太空实验方案在1992年1月和1994年9月被带上“发现”号航天飞机,下面就让我们看看吧!
“液态混合物的凝固”方案是沈阳107中学学生设计的,是把伍德合金和松香两种不同材料研磨成粉末,加以均匀混合后带上太空,在太空中加热熔融变成液态,再让其冷却凝固。这个实验用来观察它们在太空中熔成液体时的分布情况,为发展新材料新工艺开辟了新途径。
兰州14中学学生设计的“控制航天飞机内垃圾”方案,是研究解决航天飞机垃圾在失重条件下到处飘浮,有碍卫生和影响工作的问题。实验是这样的:做一个长方形箱子,用一块挡板将其分成两半,一半装有航天垃圾的碎屑物,另一半的四壁贴上双面胶纸。实验箱由航天飞机带上太空后,隔板被打开,垃圾在外力作用下作直线运动,碰到胶纸后会被粘住,未
碰到胶纸的垃圾在箱壁的反作用力下,继续改变方向作直线运动,这样胶纸就会将全部垃圾收集起来。这项实验对改善航天员舱内生活状况具有实际价值。
郑州第26中学学生提出的“太空中固液表面的相互作用”方案,也很有意思:一个被航天飞机带到太空的容器内,液滴被撒到不同的固体表面。这个实验是用来观察在失重和真空环境下,液体没有自身重量,也没有其他杂质影响情况下,液态物质在固体表面是什么样儿的。这项实验对表面涂覆、焊接和精密制造有重要意义。
香港一家书院的学生提出的“失重条件下水流与油流的混合”方案,对实验在太空制取高纯度特殊合金和药物有重要作用。
石家庄庄华制药厂子弟学校学生提出的“失重对草履虫生长和繁殖的影响”方案,是在航天飞机上用离心干燥法保存草履虫胶囊,用密封瓶装稻草水培养草履虫,利用小灯泡为草履虫提供光和热,然后将实验结果返回地面进行检测,确定失重情况下草履虫的生长繁殖情况。这项实验由于电池“罢工”而未获成功。
中国卫星上的蚕宝宝和五色土
中国学生的太空实验是从美国的航天飞机开始的,那中国的航天器是从什么时候开始搭载中国学生实验的?是在2005年。这个由北京景山学校学生提出的“蚕在太空吐丝结茧”的实验构想,算得上一波三折:
最初,这个实验被选为美国航天飞机“上天”的实验方案,在2003年1月16日由“哥伦比亚”号航天飞机带上太空。从航天飞机上传回的数据表明,这些蚕能适应太空失重环境,有的已经结茧,有的正待产卵,一切状况良好。但不幸的是,“哥伦比亚”号航天飞机在太空飞行15天后返航时失事,蚕的实验不幸夭折,无法取得实验结果。
2005年8月29日,这项实验由中国发射的第22颗返回式科学与技术试验卫星,重新带上太空。实验装置是一个圆柱形的银色铝质容器,直径20厘米,高18厘米,舱内温度保持不变。容器被分成4个小间,装有12条蚕,包括两公两母4条即将吐丝的熟蚕和8只蚕茧,以及大量蚕卵。
经过18天的太空旅行后,蚕和蚕卵们返回地面。北京景山学校实验组取出生物容器,对太空蚕在失重环境下的活动、产卵、结网、生长等生理循环现象进行了详细的记录,取得了蚕在太空环境的变异情况数据。
2009年12月15日,中国将一颗遥感八号卫星送入太空,同时,还以“一箭双星”的方式,将一颗专为青少年设计实验的小型科普卫星“希望一号”送上太空。这颗小卫星采用八边形立柱框架结构,重60千克,直径0.68米,高0.48米,运行在1200千米高的太阳同步轨道上。
这颗小卫星到天上去干啥?除了供青少年进行业余无线电空间通信和太空实验,还搭载了北京景山学校学生构想的“天圆地方”五色土实验。这项实验是将5种颜色的陶瓷珠,按照北京中山公园社稷坛五色土的布局方式,摆放在一个正方形透明盒内。这些小珠子不易产生静电,没有磁性,每颗直径2毫米。通过对它们在太空运行状况的拍摄,来研究重力条件下5色颗粒的运动状态。
搭乘返回式卫星上天的种子
中国已成功发射和回收了22颗返回式卫星。在这些卫星上,科学家们进行了很多实验,如空间生命科学实验,空间材料加工实验,农作物种子和微生物空间试验等。
这些实验当中,进行最多的实验是什么呢?是航天育种试验,即通过卫星把农作物和其它植物种子带上太空,在太空环境诱变作用下产生变异,然后对有益变异加以选择利用,在地面选育新种子,从而培育出高产、优质、多粒的新品种。