太空环境有什么特点?天体上的环境与太空环境相同吗?
宇宙航行是以整个宇宙空间为活动环境的,因此,我们必须对宇宙环境有一定的了解,就像汽车司机要了解道路环境,登山运动员要了解山地环境,航海人员要了解海洋环境一样。<p> 在人类进入太空以前,对太空环境只能进行推测和理论研究。与人类对飞天的向往一样,人们构想了美丽的“天堂”,便有“上有天堂,下有苏杭”的比喻。现在我们知道,如果“天堂”是指太空的话,就生存环境来说,那是极大的谬误。</p><p> 自宇宙大爆炸以后,随着宇宙的膨胀,温度不断降低。虽然随后有恒星向外辐射热能,但恒星的数量是有限的,而且其寿命也是有限的,所以宇宙的总体温度是逐渐下降的。经过100多亿年的历程,太空已经成为高寒的环境。对宇宙微波背景辐射(宇宙大爆炸时遗留在太空的辐射)的研究证明,太空的平均温度为-270.3℃。</p><p> 在太空中,不仅有宇宙大爆炸时留下的辐射,各种天体也向外辐射电磁波,许多天体还向外辐射高能粒子,形成宇宙射线。例如,银河系有银河宇宙线辐射,太阳有太阳电磁辐射、太阳宇宙线辐射(太阳耀斑爆发时向外发射的高能粒子)和太阳风(由太阳日冕吹出的高能等离子体流)等。许多天体都有磁场,磁场俘获上述高能带电粒子,形成辐射性很强的辐射带,如在地球的上空,就有内外两个辐射带。由此可见,太空还是一个强辐射环境。</p><p> 宇宙大爆炸后,在宇宙中形成氢和氦两种元素,其中氢占3/4,氦占l/4。后来它们大多数逐渐凝聚成团,形成星系和恒星。恒星中心的氢和氦递次发生核聚变,生成氧、氮、碳等较重的元素。在恒星死亡时,剩下的大部分氢和氦以及氧、氮、碳等元素散布在太空中。其中主要的仍然是氢,但非常稀薄,每立方厘米只有0.1个氢原子,在星际分子云中稍多一些,每立方厘米约1万个左右。我们知道,在地球大气层中,每立方厘米含有1010个氮和氧分子。由此可见,太空是一个高真空环境。</p><p> 太空环境除有超低温、强辐射和高真空等特点外,还有高速运动的尘埃、微流星体和流星体。它们具有极大的动能,1毫克的微流星体可以穿透3毫米厚的铝板。</p><p> 随着航天事业的发展,在太空中废弃的人造地球卫星等航天器也逐渐增多,还有进入轨道的上面级火箭。它们有的被人为遥控炸毁,有的自行分裂成碎片。这些碎片将在一定的时期内继续绕地球飞行,在太空形成新的环境特点,即“太空垃圾”。太空垃圾的运行速度也较高,对使用中的航天器造成撞击威胁。</p><p> 地球之外各天体上的环境,不像太空空间环境那样千篇一律。就太阳系来说,各行星、卫星上的环境很不相同。它们有的没有大气(如水星、月球),有的有稀薄的大气(如火星),有的有浓密的大气(如金星、木星)。而大气的成份也各不相同,如金星大气主要是二氧化碳,木星大气主要是氢,有的有磁场,有的没有磁场;有的有固体表面(如水星、金星、火星、月球),有的没有固体表面(如木星、天王星、海王星);有的表面温度极高(如金星高达470℃),而有的表面温度极低(如冥王星最低达-253℃)。彗星则完全是尘埃冰块组成的,如此等等。需要对具体天体,具体分析。</p><br />
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