航天專家詳解天宮一號:速度是音速22倍
天宮一號能飛多遠?發射這麼大的航天器會不會影響地球?普通人何時能在太空行走?即將在下週“一飛沖天”的天宮一號引發了人們對遙遠太空的熱情和無限猜想。昨天,北京航空航天大學博士、航天任務與控制高級工程師徐明、北京航空航天大學生物與醫學工程學院教授劉紅通過科學網,就人們關心的太空問題進行了詳細解讀。
天宮飛得多快多遠?音速22倍
天宮一號騰空之後到底飛得有多快?徐明解釋説,航天器飛行速度大致7000多m/s,而音速是340m/s,也就是説,作為航天飛行器,天宮一號的速度大致是音速的22至23倍。
目前,嫦娥二號已經進入著名的日地拉格朗日L2點環繞軌道,並從172萬公里外深空傳回科學探測數據。而天宮又能飛多遠呢?徐明説,從月球飛到L2點所耗費的燃料小於1000m/s,但從距離地球400公里左右的地方,航天器擺脱地球引力大約需要燃料3000m/s以上,從燃料上説,天宮一號只能待在地球附近了。
對於天宮一號發射對天氣的具體要求, 徐明指出,發射天宮一號對天氣沒有區別於其他衞星的特殊要求,除非氣象條件非常惡劣,一般可以進行發射。
生命保障系統如何?再生循環
劉紅介紹説, 神舟飛船為短期載人空間活動,採用的生命保障系統是攜帶式的,也就是説航天員所需的氧氣、水和食物全部是從地面攜帶的,而空間站由於要進行長時間的載人空間活動,因此採用的是再生式的生命保障系統,航天員所需的氧氣和水要在站內再生循環利用,減少地面補給。
劉紅進一步解釋説,國際空間站氧氣和水主要是採用物理化學方法再生。對於長期有人駐留的空間站,還需要在軌進行蔬菜的培養,以舒緩乘員的心理,提供一部分抗氧化物質、葉酸、維生素和微量元素等營養物質。
網友問題緊追不捨,“大氣層以內的生態空間是一個龐大複雜的循環系統,這樣的循環系統能夠在空間站實現嗎?”
劉紅解釋説,對於空間站來説,由於離地球較近,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,因此不需要如此複雜的系統。但是,從原則上來説,在空間站也是可以做的。需要説明的是,這個人工生態系統比我們的生物圈要簡單得多,只考慮滿足人的上述物質需求。
外太空影響生育嗎?影響不大
人到太空後,生理機能會發生怎樣的改變,是不是會感到不舒服,心理問題怎麼解決?
劉紅解釋説,微重力環境對於人體肌肉、骨骼會產生影響。在地面上,肌肉的主要功能是保持身體直立姿勢和活動身體。在微重力狀態下,肌肉對抗重力以保持身體直立的功能消失,由於沒有這項功能,這部分肌肉就會逐漸萎縮。同時,骨骼也會發生變化,大量脱鈣。因此在空間站要進行各種形式的訓練。徐明指出,根據航天心理學,人長期處於失重狀態,會由生理反應產生心理變化。此外,長期處於外太空會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。目前我們由專業從業人員進行相關方面研究。
外太空環境對航天員的生理是否會造成影響?他們還能正常繁育後代嗎?
劉紅指出,飛船和空間站都有很好的輻射防護,因此對航天員的身體雖然有一定影響,但是影響不大,是可恢復的。