航天專家詳解天宮一號(hào) 速度可達(dá)音速22倍(圖)

天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器、長(zhǎng)征二F運(yùn)載火箭組合體(新華社發(fā))

　　天宮一號(hào)能飛多遠(yuǎn)？發(fā)射這么大的航天器會(huì)不會(huì)影響地球？普通人何時(shí)能在太空行走？即將在下周“一飛沖天”的天宮一號(hào)引發(fā)了人們對(duì)遙遠(yuǎn)太空的熱情和無(wú)限猜想。昨天，北京航空航天大學(xué)博士、航天任務(wù)與控制高級(jí)工程師徐明、北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授劉紅通過(guò)科學(xué)網(wǎng)，就人們關(guān)心的太空問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)解讀。

　　天宮飛得多快多遠(yuǎn)？音速22倍

　　目前，嫦娥二號(hào)已經(jīng)進(jìn)入著名的日地拉格朗日L2點(diǎn)環(huán)繞軌道，并從172萬(wàn)公里外深空傳回科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)。而天宮又能飛多遠(yuǎn)呢？徐明說(shuō)，從月球飛到L2點(diǎn)所耗費(fèi)的燃料小于1000m/s，但從距離地球400公里左右的地方，航天器擺脫地球引力大約需要燃料3000m/s以上，從燃料上說(shuō)，天宮一號(hào)只能待在地球附近了。

　　對(duì)于天宮一號(hào)發(fā)射對(duì)天氣的具體要求，徐明指出，發(fā)射天宮一號(hào)對(duì)天氣沒(méi)有區(qū)別于其他衛(wèi)星的特殊要求，除非氣象條件非常惡劣，一般可以進(jìn)行發(fā)射。

　　生命保障系統(tǒng)如何？再生循環(huán)

　　劉紅介紹說(shuō)，神舟飛船為短期載人空間活動(dòng)，采用的生命保障系統(tǒng)是攜帶式的，也就是說(shuō)航天員所需的氧氣、水和食物全部是從地面攜帶的，而空間站由于要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的載人空間活動(dòng)，因此采用的是再生式的生命保障系統(tǒng)，航天員所需的氧氣和水要在站內(nèi)再生循環(huán)利用，減少地面補(bǔ)給。

　　劉紅進(jìn)一步解釋說(shuō)，國(guó)際空間站氧氣和水主要是采用物理化學(xué)方法再生。對(duì)于長(zhǎng)期有人駐留的空間站，還需要在軌進(jìn)行蔬菜的培養(yǎng)，以舒緩乘員的心理，提供一部分抗氧化物質(zhì)、葉酸、維生素和微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

　　網(wǎng)友問(wèn)題緊追不舍，“大氣層以內(nèi)的生態(tài)空間是一個(gè)龐大復(fù)雜的循環(huán)系統(tǒng)，這樣的循環(huán)系統(tǒng)能夠在空間站實(shí)現(xiàn)嗎？”

　　劉紅解釋說(shuō)，對(duì)于空間站來(lái)說(shuō)，由于離地球較近，不需要再生所有食物，只需要在站再生氧氣、水和提供部分新鮮的葉菜，因此不需要如此復(fù)雜的系統(tǒng)。但是，從原則上來(lái)說(shuō)，在空間站也是可以做的。需要說(shuō)明的是,這個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)比我們的生物圈要簡(jiǎn)單得多，只考慮滿足人的上述物質(zhì)需求。

　　外太空影響生育嗎？影響不大

　　人到太空后，生理機(jī)能會(huì)發(fā)生怎樣的改變，是不是會(huì)感到不舒服，心理問(wèn)題怎么解決？

　　劉紅解釋說(shuō)，微重力環(huán)境對(duì)于人體肌肉、骨骼會(huì)產(chǎn)生影響。在地面上，肌肉的主要功能是保持身體直立姿勢(shì)和活動(dòng)身體。在微重力狀態(tài)下，肌肉對(duì)抗重力以保持身體直立的功能消失，由于沒(méi)有這項(xiàng)功能，這部分肌肉就會(huì)逐漸萎縮。同時(shí)，骨骼也會(huì)發(fā)生變化，大量脫鈣。因此在空間站要進(jìn)行各種形式的訓(xùn)練。徐明指出，根據(jù)航天心理學(xué)，人長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)，會(huì)由生理反應(yīng)產(chǎn)生心理變化。此外，長(zhǎng)期處于外太空會(huì)加劇寂寞感和恐懼感，因此駐空間站的人員心理健康非常重要。目前我們由專業(yè)從業(yè)人員進(jìn)行相關(guān)方面研究。

　　外太空環(huán)境對(duì)航天員的生理是否會(huì)造成影響？他們還能正常繁育后代嗎？

　　劉紅指出，飛船和空間站都有很好的輻射防護(hù)，因此對(duì)航天員的身體雖然有一定影響，但是影響不大，是可恢復(fù)的。

　　生活垃圾如何處理？裝罐扔掉

　　空間站將如何處理航天員的生活垃圾？是直接排放到太空中嗎？網(wǎng)友提問(wèn)。

　　劉紅回答，把垃圾放在罐子里，再把這些罐子放在返回地球的貨運(yùn)飛船上，在返回途中，讓飛船釋放到太空中。當(dāng)它通過(guò)地球大氣層時(shí)，會(huì)自動(dòng)燃燒掉。

　　建太空垃圾回收站？難度太大

　　近日，一條美國(guó)報(bào)廢衛(wèi)星撞地球的消息引發(fā)了地球人的恐慌。有網(wǎng)友就此暢想，“能否開(kāi)展廢棄空間航天器回收并在空間直接加工再利用研究？比如建立一個(gè)空間回收站，回收并加工這些太空垃圾。”徐明認(rèn)為，想法是好的，但問(wèn)題是如何將廢棄航天器回收過(guò)來(lái)?！暗厍虮砻嫒祟惗S活動(dòng)空間尚不能把垃圾回收完全，外太空三維空間難度更大?！?/p>

　　是否影響地球自轉(zhuǎn)？難以測(cè)量

　　有網(wǎng)友擔(dān)心，發(fā)射這樣大的航天器會(huì)不會(huì)影響地球的運(yùn)行軌道以及自轉(zhuǎn)速度。

　　徐明指出，從地球生態(tài)這一自治系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化，余下物質(zhì)也應(yīng)有所變化，即自轉(zhuǎn)速度會(huì)有所改變，但公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不會(huì)變化。但從影響程度來(lái)看，即使發(fā)射1萬(wàn)個(gè)國(guó)際空間站所造成的影響，也難以測(cè)量。

　　常人何時(shí)太空行走？不用100年

　　不少人關(guān)心什么時(shí)候普通人也能實(shí)現(xiàn)太空行走。劉紅頗為樂(lè)觀地說(shuō)，“應(yīng)該在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我想不用100年，估計(jì)你們的孫子能趕上?！倍烀鲃t回答，除非基礎(chǔ)物理研究取得突破性進(jìn)展，例如科幻電影的時(shí)空隧道等技術(shù)，不然地球不足以支撐普通人太空行走所耗費(fèi)的燃料。(晨報(bào)記者 韓娜)

　　新聞鏈接

　　“超光速”粒子挑戰(zhàn)愛(ài)因斯坦相對(duì)論

　　據(jù)新華社電 一些歐洲科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，中微子速度超過(guò)光速。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)檢驗(yàn)得以確認(rèn)，阿爾伯特·愛(ài)因斯坦提出的經(jīng)典理論相對(duì)論將受到挑戰(zhàn)。

　　意大利格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室“奧佩拉”項(xiàng)目研究人員使用一套裝置，接收730公里外歐洲核子研究中心發(fā)射的中微子束，發(fā)現(xiàn)中微子比光子提前60納秒（1納秒等于十億分之一秒）到達(dá)，即每秒鐘多“跑”6公里。

　　中微子是一種基本粒子，不帶電，質(zhì)量極小，幾乎不與其他物質(zhì)作用，在自然界廣泛存在。太陽(yáng)內(nèi)部核反應(yīng)產(chǎn)生大量中微子，每秒鐘通過(guò)我們眼睛的中微子數(shù)以十億計(jì)。

　　相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)理論之一，認(rèn)為任何物質(zhì)在真空中的速度無(wú)法超過(guò)光速。這一最新發(fā)現(xiàn)可能推翻愛(ài)因斯坦的經(jīng)典理論。