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tvt体育开奖直播太空篮球场(关于神舟返航你有什么关注的细节或好奇的科普知识?)

2023-09-06 16:55:55

太空的空间站有多大,内部的构造是怎样的?

我们以国际空间站 (ISS) 为例,它是太空中最大的人造物体,也是天空中第三亮的物体。以至于,很多人无需望远镜、就可以在夜空中看到它。它长 109 米,宽 75 米——与足球场差不多大。它的重量为 420 吨,与 280 辆汽车的重量相当。

空间站总空间为932立方米,其中约三分之二用于设备和存储。其中只有三分之一是“可居住的”,这意味着它可以供人类居住。对于只有六名宇航员居住的所有这些听起来可能很大,但实际上非常狭窄。

小小的生活空间

每个宇航员的卧室都是一个小舱室,舱壁上夹着一个睡袋,防止他们睡觉时四处飘荡。机舱还装有他们的电脑,并有空间放置其他一些个人物品。

还有科学实验室,船员可以在那里进行研究。在一次探险中进行多达 2,400 项研究调查,因此实验室可能会变得非常拥挤。船员必须为彼此和他们的所有设备腾出空间。

太空制造

您知道需要 42 次太空飞行才能组装空间站的主要部件吗?在外面有八个太阳能电池板为空间站供电。它们一起产生高达 90 千瓦的电力——足以为 13 座澳大利亚房屋供电!空间站还允许同时连接六艘宇宙飞船。这些宇宙飞船从俄罗斯、日本或美利坚合众国带来人员和物资。目前国际空间站上有六名机组人员。

看着地球

空间站内的景色非常壮观。有一个特殊的观察窗,称为冲天炉。它一次允许一名宇航员查看和拍摄地球的照片。该站每24小时绕地球16圈。想象一下,每24小时就能看到16次日出和日落。那将是多么奇妙的景象。

目前中国也有了自己的空间站,相比于国际空间站,我们的空间站也更新。

神舟十三号飞船返回舱落地瞬间为什么突然冒出一道火光?

时隔半年,神舟十三号宇宙飞船终于载着三名航天员平安返回地球家园。古人常说:“ 天上一天,地上一年。 ”半年时间,天上日月星辰未变,人间却已换了一副容颜。而出差前往中国空间站的三名航天员,就像连接天上与人间的使者,用他们无畏的付出搭建起一座人类 探索 宇宙奥妙的天梯桥梁。

2021年10月16日,中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在酒泉卫星发射中心搭乘神舟十三号载人飞船进入天和核心舱, 成为“入住”中国空间站的第二批航天员。

在轨6个月,翟志刚、王亚平和叶光富在地面工作人员的协助下,圆满完成了两次出舱活动、两次“天宫课堂”太空授课活动,开展了多项科学技术试验和应用项目。 王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员。 不仅如此,神舟十三号航天员乘组还首次在轨通过遥控操作完成货运飞船与空间站对接,首次实现在轨驻留6个月, 创下中国航天员连续在轨飞行时长新纪录。 另外,翟志刚、王亚平和叶光富还首次实现在太空跨年、过春节。

观看神舟十三号返回舱着陆直播的人会发现, 当返回舱落地的一瞬间,突然 一道火光闪现,紧接着周围升起滚滚浓烟,不禁让人为返回舱内的三名航天员捏了把汗。 面对如此剧烈的撞击,他们还好吗?

神舟十三号飞船从与空间站核心舱分离,到最终返回地面,需要经历五个阶段。 第一个阶段是离“站”上“船”。 在神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱分离前,三名航天员需要 关闭双向承压舱门 ,正式撤离空间站。航天员进入神舟十三号飞船后, 必须马上更换出征时穿过的舱内压力服。

第二个阶段是制动离轨。 神舟十三号飞船返回前,首先要调整姿态,使飞船在水平方向逆时针转动90 ,这是它的第一次调姿。紧接着, 轨道舱与推进舱返回舱组合体以每秒1 2米的相对速度分离 ,轨道舱留在太空轨道继续运行,这就是轨道舱分离。然后,推进舱和返回舱的组合体继续逆时针转过90 ,变成推进舱在前、返回舱在后,同时再调整俯仰角达到制动要求,这是飞船的第二次调姿。最后, 推进舱上的发动机点火工作,产生与飞船飞行方向相反的作用力 ,使飞船飞行速度降低, 从而脱离原飞行轨道进入返回轨道。

第三个阶段是自由下降。 神舟十三号 飞船从离开原运行轨道到进入大气层之前,空气阻力很小,主要是在地球引力作用下呈自由飞行状态。在这个阶段,飞船按照计划要完成推进舱分离、建立再入姿态等重要飞行事件。其中, 推进舱在与返回舱分离后,会在进入大气层后烧毁。

第四个阶段,再入大气层。 当神舟十三号 飞船返回舱下降到距地面100公里左右时,就到了再入大气层的阶段。 由于空气密度越来越大,返回舱就会与空气产生剧烈摩擦,使其底部温度高达上千摄氏度。神舟十三号返回舱被火焰包围,舱内会出现震动噪声过载的现象,其间会经历数分钟的“黑障区”。 “黑障区”是整个过程中最令人揪心的,因为在这个区域返回舱和地面指挥中心暂时失去了联系。 不过,地面指挥中心可以通过电扫雷达等方式对其进行跟踪。

第五个阶段,着陆。 神舟十三号 返回舱利用升力控制,逐渐接近预定着陆点 —— 东风着陆场。当到达东风着陆场上空之后, 神舟十三号 返回舱就开始准备着陆。

随着高度的降低和速度的减小,返回舱所受到的气动阻力与地球引力渐趋平衡, 返回舱以大约每秒200米的均速下降。 但是, 如果 神舟十三号 返回舱以这个速度冲向地面,后果将不堪设想。 所以,必须让返回舱进一步减速,从而实现软着陆。

那么,如何才能让返回舱把速度降下来呢?

主要是通过3把伞。在神舟十三号返回舱距离地面10公里左右时, 它的 回收着陆系统就开始工作,先后拉出引导伞、减速伞和主伞,使返回舱的速度缓缓下降,并抛掉防热大底。 其中, 引导伞的作用是将主伞从伞包中拉出、拉直,使主伞处于良好的充气状态,防止主伞无法顺利打开;减速伞和主伞的作用都是降速。

主伞的面积大概有1200平方米,完全展开后足以覆盖3个篮球场。

事实上,神舟十三号返回舱还有第4把伞——备用伞。这把伞是用来防止意外情况发生的,一般情况下 派不上用场。

在距离地面一米左右时,神舟十三号飞船返回舱就开始启动反推发动机 ,最后一次给自己降速。因此, 人们在直播画面中看到的一道火光实际上是由反推发动机点火形成的,而不是返回舱撞击地面造成的。

试想一下, 如果那道火光真的是由返回舱撞击地面造成的,那么返回舱里的航天员和精密仪器设备将会面临灾难性的后果。

而周围升起的滚滚浓烟也是一样的道理,都是反推发动机点火造成的。

事实上, 返回舱撞击地面的速度约为2米/秒,相当于时速7.2公里。

宇航员是怎么返回地球

宇航员,或称航天员,全称宇宙航天员,则指以太空飞行为职业或进行过太空飞行的人。确定太空飞行的标准则没有完全统一。 接下来由我为大家整理出宇航员是怎么返回地球,希望能够帮助到大家!

宇航员怎么返回地球

宇航员返回地球时间:预计下午2点,神十一返回舱将降落在内蒙古阿木古郎大草原,各项准备已就绪。

神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功实施分离,航天员景海鹏、陈冬即将踏上返回之旅。截至目前,他们在天宫二号空间实验室已工作生活了30天,创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录。

组合体分离前,航天员在地面科技人员的配合下,撤收了天宫二号舱内的有关试验装置和重要物品,放置到神舟十一号飞船返回舱中。离开天宫二号空间实验室前,景海鹏、陈冬向地面科技人员和关心支持航天事业的人们表达了他们的感谢和敬意。

一天后,神舟十一号飞船返回舱将首次从高度约393公里的轨道上返回,考核从空间站运行轨道返回的相关技术。天宫二号空间实验室将继续在轨运行、开展有关科学实验,于明年4月接受天舟一号飞船的访问。

为了确保航天员安全返回,科技人员们也做足了功课。光飞船降落伞主伞就有1200平方米大,有3个篮球场那么大。并且,飞船还是“手自一体”的。此外,通过着陆缓冲技术的应用,航天员可以“软着陆”。

宇航员返回地球准备

一、飞船有“自动挡”也有“手动挡”

这一次,为了航天员的安全,GNC(制导导航控制)系统提出了“出现一个故障系统正常工作,出现两个故障保证飞船安全返回”的设计原则,在此思想指导下,502所攻克了一个又一个难关——先进的救生控制技术保证了航天员从进舱、升空,到返回地面各阶段的安全;高精度返回控制技术保证了返回地球时的落点精度,缩短了搜救时间;多种独特的控制模式,使飞船即使在阴影区发生故障也可确保人船安全。其中,还有一项最低调的技术——神舟九号之前就一直存在,但从来没有使用过,也不希望用到,那就是“手动控制系统”,也就是说,神舟飞船从出生就是“手自一体”的。

手动控制系统是载人航天器区别于其他航天器的最重要标志之一,是航天员生命安全的最后保障,所以手控系统的研制和自控系统是同时启动的。

二、降落伞1200平方米有3个篮球场大

回收着陆是载人航天活动的最后步骤,也是决定航天员能否安全回家的最后一棒。从1992年载人航天工程立项之始,中国航天科技集团公司五院508所就肩负起我国神舟飞船回收着陆系统研制的使命。

降落伞系统是飞船返回阶段的重要气动力减速装置,它可以将进入大气层的飞船返回舱从高铁速度降到普通人慢跑的速度。系统由7000多个零部件组成,是目前我国航天器回收降落伞中结构最庞大和最复杂的系统。

考虑到航天员的舒适度,载人飞船降落伞系统不仅对产品可靠性要求极高,同时还对开伞动载、稳定性、下降速度等性能指标提出了严格的要求,降落伞的体积和重量方面也受到严格限制。因此,该降落伞系统的设计难度非常大。24年来,飞船降落伞系统在构成、结构、材料等方面接受了多次改进,自神舟八号起增加了伞衣保护布和牵顶伞,降落伞整体工作可靠性得到进一步提高。如今,飞船降落伞已是目前国内面积最大、相对质量最轻,开伞程序控制、加工和包装工艺最难,开伞动压包络范围最大的降落伞。

三、着陆缓冲技术飞船将“软着陆”

经过与空气的“软”摩擦之后,飞船返回舱进入着陆缓冲环节,这最后一步可是硬碰硬的撞击。为了让飞船在“落脚”的一瞬依然保持宇航员良好的乘坐体验,508所将着陆缓冲技术应用于神舟飞船返回舱的着陆缓冲系统,实现了返回舱“软着陆”。

508所采用的γ光子测距技术能够精确控制发动机点火高度,下降的返回舱再次“紧急刹车”,进一步将下降速度减小到安全速度。从神舟十号飞船开始,γ高度控制装置首次采用国产化设计,填补了国内高精度γ光子测距技术空白,并通过半实物仿真试验,全面验证了产品性能。使用结果表明,产品工作可靠,我国从技术上实现了独立解决飞船安全回收的`难题。

飞船回收过程一气呵成,全靠回收分系统的智能控制功能。具体而言,回收分系统具有自行进行故障检测和判断并自动进行主、备降落伞切换的功能。由软硬件组成的回收控制装置,可以不用地面台站和航天员的干预,自主判断返回舱所处的返回状态,自动选择不同的程序,发出回收着陆指令。同时,它还以机械钟表控制作为冷备份进行保驾,重要控制部件采用了冗余设计,从而提高了回收着陆程序控制的可靠性。

航天员可手动脱伞回收程序

太空篮球场(关于神舟返航你有什么关注的细节或好奇的科普知识?)

一旦启动,就没有“可逆”的余地,为此,508所设计了正常返回、低空救生、中空救生等多种故障情况下的回收工作程序,提高了对飞船不同返回状态的适应性。自神舟九号起,飞船回收着陆系统在程序脱伞模式的基础上增加了航天员手动脱伞模式,可以有效避免着陆场环境对飞船及航天员的威胁,提高了航天员的生存安全性。

由于相当部分的试验条件无法满足,如气动偏差、大气环境偏差和各种特殊返回状态等,508所研制了一套针对载人飞船回收着陆系统的半实物仿真平台。在该平台上进行的半实物仿真试验,可与全数值仿真试验、空投试验进行互相印证和对比,形成了一系列完整的针对载人飞船回收着陆系统的试验技术。

四、主着陆场开展多项搜救演练

按计划,神舟十一号返回舱将着陆在位于内蒙古四子王旗的主着陆场区。为确保任务圆满成功,主着陆场系统近日开展了多项专项演练,强化复杂地形条件下的搜索救援能力。由于这是首次在寒冷的冰面上进行演练,这给现场救援带来很大挑战。和神五、神六返回舱落在平坦开阔的草场不同,神九、神十返回舱着陆区域的地势相对比较复杂,针对这种情况,他们多次进行了这种特殊地形的搜救演练。地面搜救分队还按照返回舱直立、倾倒等不同状态组织了多次专项演练。截至目前,已完成了9次空地协同综合演练、14次模拟机位演练和30多次跟踪捕获、医监医保、医疗救护、安全保卫等专项训练。

五、返回路上考验重重

实际上,飞船在返回的路上也存在很多危险因素,针对这些考验,设计人员也做了充分的准备,保证返回舱平安回家。在返回舱穿越大气层的过程中,返回舱与大气层的摩擦会产生上千度的高温。这时候返回舱就像一个火球,如果不采取防热措施的话,返回舱里的航天员会承受不了高温,而且返回舱的结构也会受到损毁。当返回舱穿越大气层,到达距地面大约80到90公里时,因为高速运动而产生的剧烈摩擦,在返回舱表面会产生等离子区,出现黑障现象。这时候,返回舱会暂时与地面失去联系,不管是声音、图像、还是遥测信息,都会全部中断,剩下的只有等待。这对飞船和航天员的心理都是严峻的考验。这一段“最难熬的时光”大约要3到4分钟,直到返回舱距离地球大约40公里的时候,“黑障”才会消失。当返回舱成功穿越大气层,下降到距地面大约10公里的高度时,飞船降落伞能否顺利打开,是飞船回收着陆系统人员最为关注的事情。为了保证万无一失,飞船的返回舱上安装了主伞、备伞两套降落伞系统。当主伞系统出现故障,无法打开时,备用伞系统也能够担当飞船返回重任。

宇宙中有那么多恒星,为什么还有黑夜?

一般情况下来说,之所以宇宙中有那么多恒星,但还有有黑夜,也是因为宇宙空间太过于庞大的原因,所以说恒星的数量在宇宙之中几乎是微乎其微,正因为如此宇宙大多数都是没有光的,所以说才是黑夜,这也是因为以下几个方面的原因。

1,相对于整个宇宙来说,恒星的数量几乎是微乎其微,就类似于篮球场上的蚂蚁一样。

其实对于我们来说,宇宙中的航行尽管数量已经很大,但是相对于整个宇宙来说还是微乎其微的存在,这个举例就是类似于篮子上的蚂蚁一样,所以我们可以得知相对整个庞大宇宙而言,那些微小的恒星几乎不值得一提。

2,宇宙本身太过于庞大,所以说恒星就类似于地球上的一根火柴。

其实对于我们来说,正是因为宇宙太过于庞大的原因,所以说恒星就相当于地球上一根火柴,一个火柴是无法把整个地球照亮的,也同比,一颗恒星也是无法照亮整个宇宙的,因此宇宙注定充满了黑暗。

3,宇宙中太过于庞大,所以说光无法照亮整个宇宙,而且宇宙中的恒星数量也是有限的。

其实对于我们来说,正因为有时候他会庞大的原因,所以说光无法照亮整个宇宙另一方面,宇宙中的数恒星数量本身就是微乎其微的存在,所以说也不可能把整个宇宙照亮,正因为如此,宇宙的大多数光都是恒定的,所以说黑夜永远存在。

其实对于我们来说,之所以宇宙中的黑夜一直存在,也是因为宇宙过于庞大的原因,所以说恒星数量有限,而宇宙太过于庞大,也是如同地球上的火柴是无法把整个地球照亮的,所以说一颗恒星也是无法照亮整个宇宙的。

宇宙中数以万亿的恒星,为什么太空中还是暗的?

先砸答案吧:宇宙实在是太大了,而且还在变得更大(膨胀)之中。

我们可以想象一下,如果我们在一间黑暗的房间里点燃一根蜡烛,那么这个房间的每个角落会瞬间充满烛光。

如果把这个蜡烛拿到黑暗的室内篮球场里,那么远处的角落就几乎无法被照亮。

如果我们把这个蜡烛移动到一个更大的足球场里,我们在看台上,也是很难分辨出球场中心烛光的微弱亮度。

让我们再来了解一下宇宙的尺度。

1、我们的地球平均直径为12742千米,不过是宇宙中的一粒尘埃。

2、地月距离38万千米,在这个直径为76万千米的地月空间中,光穿过需要2.53秒。

3、火星轨道,1.35个天文单位,光穿越这个立方体需要13分钟。

4、冥王星轨道,120个天文单位,光穿越这个立方体需要17个小时。

5、太阳系的边缘奥尔特星云,12000天文单位或0.19光年,光穿越这个立方体需要70天。

6、太阳系到半人马α,120W天文单位或20光年,这个立方体的体积为8K立方光年。在这个位置上,如果我们的太阳是一颗苹果那么大,那么这个立方体就比地球还大。立方体中恒星数量17颗。

7、太阳到人马臂或者是猎虎星云,立方体宽度2000光年,立方体体积80亿立方光年。立方体中恒星数量约200W颗。

8、太阳系到小麦哲伦云,立方体宽度20万光年,体积8000W亿立方光年,约1万亿颗恒星。

9、银河系到M81,立方体宽度2000W光年,体积80W亿亿立方光年,恒星数量约10W亿颗。

10、本星系群到大熊座1,立方体宽度20亿光年,立方体中星系的数量约1亿个,超星系团之间的平均距离3亿光年。

11、已知的宇宙,星系数量约1000亿个、恒星总数约50万亿亿颗,正在继续膨胀,也许永远膨胀下去。

总结前面的介绍我们可以看出:宇宙之所以黑暗,并不是恒星本身的问题,也不是来自外界的干扰,而是因为宇宙实在是太大了,而且还在继续膨胀,恒星之间的距离越来越远,光线自然也就越来越稀疏,这就导致我们看到的宇宙背景是黑色的。

拥有数以万亿计恒星的太空依旧一片漆黑,这个问题早在1823年就被德国天文学家奥博斯提出了,因为当时物理学家们心中的宇宙还是一个稳恒态的无限宇宙,因此奥博斯指出在静止均匀且无限的宇宙中由于每道视线都会终结在一颗恒星上,所以宇宙应该是一片明亮没有任何黑暗的,地球的夜空也应该像白天一样明亮才对。

奥博斯的这个想法被称为奥博斯佯谬,之所以称之为“佯谬”就是因为这个想法本身就不成熟,因为在当时的科学界所有人都相信宇宙是静态的,甚至连后来的爱因斯坦都相信过静态宇宙论。

但埃德温.哈勃的研究成果证明我们的宇宙是一个不断膨胀的动态宇宙,如此一来宇宙有限的年龄和红移就证明了我们看不到宇宙的全部,并且宇宙膨胀会让光源越来越远离我们。

在目前930亿光年直径的可观测宇宙中天文学家上万个星系,在普通人眼里漆黑一片的太空一旦用哈勃望远镜长时间曝光后就会呈现出一大群璀璨的星系,所以说宇宙黑暗的背景只是表象,只要用超级望远镜长时间曝光就能看到黑暗天区深处的灿烂星系。

在哈勃望远镜升空几十年拍摄的哈勃深场以及哈勃超深场还有哈勃极深场就是通过对肉眼看起来一片漆黑的天区进行长时间曝光得到的。

你在墨汁里放led灯珠看看

在我们所观测到的直径约930亿光年的宇宙中,是均匀且各向同性的。也就是说,从我们地球的任何角度观测到的宇宙都是一样的。

图:可观测宇宙

2012年9月25日,NASA公布了一张哈勃望远镜拍摄到的宇宙照片。这是哈勃望远镜对着天炉座方向的一个极小区域进行了长达200万秒曝光得到的结果。这张照片也被称为哈勃极深空。

图:曝光区域与满月的比较

图:哈勃极深空

这张哈勃极深空的照片里,每一个亮点就是一个包含着上千亿颗恒星的星系,这张照片里的星系多达数千个。经推测,目前的可观测宇宙中,星系的数量大约有2000亿个。它们的投影布满了我们的天空。

如果这些恒星是永恒存在着的,宇宙是静止的,那么我们的夜空将是一片光明,与白昼无异。这就是德国天文学家奥伯斯提出的问题。他在19世纪20年代提出,如果宇宙是稳恒态且是无限的,宇宙中无数的恒星将会把整个天空照亮,但夜晚为什么是黑的呢?这个问题被称为 奥伯斯佯谬 。

这个问题直到哈勃发现了宇宙是在膨胀中的、宇宙的年龄是有限的后,才得到解决。奥伯斯佯谬也成为了宇宙大爆炸的重要证据之一。

正是因为我们宇宙的年龄和空间是有限的,使得恒星的数量也是有限的,它也会不断的产生和消亡;宇宙在不断的膨胀,这使得星系之间的距离不断被拉大,甚至由于空间膨胀的速度超过了光速,使得足够远恒星(可观测宇宙之外的恒星)的光芒永远也到达不了地球。这些因素就导致了我们的夜空是黑的。

这也说明了,如果宇宙是永恒、恒定且无限的,无数的恒星将会把整个宇宙加热到炙热发光的程度,这样的宇宙是不可能产生生物的。

不错,或许,那些数以万亿的恒星根本就不会发亮,恒星自身并不含发光的物质。也不像太阳储存巨大的能量,不断释放出来。自古里地球以太阳为中心进行运动,倘若有一天太阳的能量被消耗殆尽,会使地球陷入黑暗之中,也会让动植物和人类面临生存危机。

我们都知道,光线传播是需要时间的,一颗遥远的恒星从形成 到发出光亮 ,到最终让我们看见,可能需得经历几亿年甚至上百亿年,也就是说 我们现在所看到的星星 ,可能是早已灭亡的恒星。根据宇宙不断膨胀的速度,可以推测 ,大概在137亿年前 宇宙还是很小的一团,那时候很多恒星都还没有形成 ,所以我们所看到的夜空 ,有一部分很可能是来自先前的宇宙

还有一种原因是因为当宇宙膨胀时 ,远处的恒星也在离我们远去,多普勒效应导致远离我们的恒星发出红光 ,而且远离的速度越快 ,距离越远 ,红得就越厉害,直到变成红外线,直到最后我们的肉眼看不见。总而言之,夜空之所以是黑的,不仅是因为宇宙在不断膨胀 ,造成空间无限放大,恒星的光线传播需要漫长时间,最主要的原因还是来自超远距离的恒星和更远处的宇宙背景辐射发生了红移,导致很多恒星的光线从可见光谱中消失。所以我们看到的宇宙是漆黑一团

是的,宇宙中的恒星有万万亿颗,但是,宇宙中的空间更大的近乎无限,所以,平均下来,宇宙中的恒星就显得极少极少了。而且,在几千光年外的恒星光来到地球更是几乎弱之又弱,即使能反射到人眼也并不能引起人眼内的电化反应,更没有电信号传导到人的大脑。而且,几千光年内的恒星,比如,离我们最近的比邻星,也有4.2光年,从我们地球上望去,也就是针眼大,所以,在可见的三四千光年内的恒星,其光线到达地球时也巳经是很弱的了,再说,太空中的粒子极其稀少,我们的眼睛又太小太小,能够反射到我们人眼的光线,刚刚能够引起人眼内的微弱的电化学反应。所以,人感觉到太空还是暗的。这个原理被我们的科学家撑握了,为了探测宇宙奥秘,科学家就制造了很多天文望远镜,小一点的用火箭发射到太空中,大的就在地球上。比.如,我国的天眼,直经达到五百米,据科学家说,可以看到宇宙的边沿。这实在是太不得了了。我们有理由相信,再过个几年,什么暗物质,暗能量,外星人,飞碟,所有的宇宙一切之迷,都将不是什么秘密了。

为什么太空是漆黑一片?在1823年同样的问题出现在德国天文学家奥伯斯的脑海中,并由此引发奥伯斯佯谬。

奥伯斯佯谬

在宇宙大爆炸模型之前,人们认为宇宙是处于恒稳态的,宇宙的空间大小是固定不变状态,但是这种静态宇宙模型产生了一个问题, 如果宇宙处于稳恒态而且范围是无限的,则夜晚应该是光亮而不是黑暗的,这就是奥伯斯佯谬。

奥伯斯佯谬的解释

关于奥伯斯佯谬的解释,奥伯斯本人最初认为是由于宇宙中无数的星体与尘埃阻挡和吸收了恒星的光线,所以太空是黑暗的,但是这个假设很快就被推翻了,因为假如静态宇宙模型正确,根据能量守恒定律可以推测出,遮挡恒星光线的星体和尘埃迟早会被加热到极高的温度,但是事实显然不是这样。

随着宇宙大爆炸模型的提出,奥伯斯佯谬有了较为科学的解释,主要体现在两方面:

一、宇宙的年龄是有限的且处于加速膨胀状态

我们仰望星空就是在回顾宇宙的 历史 ,宇宙诞生距今约138亿年,在宇宙诞生之初,经历了暴涨阶段,明亮的宇宙随着空间的超光速暴涨而逐渐暗淡,时至今日,在可观测宇宙之外,空间依然处于急速的膨胀状态,那里恒星发出的光线永远也无法抵挡我们所处的空间,同理,空间的膨胀效应使光子永远也无法洒满整个宇宙。

二、红移

在可观测宇宙之内,依然有大量的恒星,但是它们依然无法照亮太空,这是因为虽然可观测宇宙体积较小,但是依然处于膨胀状态。这种空间膨胀的效应有一个特点,就是导致所有的恒星都逐渐远离,而且距离越远远离的速度就越快。由远离恒星发出的光线会受到多普勒效应的影响,其光线波长会变长,所有波长的光线都像红外波长方向移动,如果整个合成光波段的光线全部变长红外波长,那么在我们看来太空就是漆黑一片了。

如果在银河系或者太阳系之内呢?为什么依然是黑色的?我认为这一点可以用常识解答了,银河系范围很大,恒星之间的距离非常远,这就造成远处恒星的光强会产生很大的衰减。如果是太阳系之内呢?其实我们之所以可以看到明亮的天空,是因为天空中有许多悬浮的微粒,它们反射光线到我们眼中,而在太空环境中,缺少反射光线的物质,这就造成没有可见光进入我们眼睛,所以是漆黑一片。

为什么太空漆黑一片

综上所述,我认为宇宙膨胀、红移效应是宇宙黑暗的原因,而恒星距离远,缺少散射物质是星系内黑暗的原因。

这个问题早在几百年前就有天文学家提出来过, 比较著名的是奥伯斯佯谬,在1823年由德国天文学家奥伯斯提出:如果宇宙是无限且稳态的,且含有大量的恒星,那么就不应该有白天和黑夜之分。

地球绕太阳公转形成一年四季分明,地球自转形成白天黑夜,既然宇宙中存在大量的恒星,那么它们发射出的光线无论经过多么漫长的时间,最终被都将到达地球,那意味着我们视线所及都该是光不应该有黑夜。

这个奥伯斯悖论的基点是宇宙是稳态的,这种宇宙模型一直影响着科学家们并且根深蒂固。即使爱因斯坦也未能免俗,在1915年爱因斯坦提出广义相对论以后,曾用广义相对论场方程研究宇宙模型,最终得出了动态的宇宙模型。但是受稳态宇宙模型影响爱因斯坦在自己的场方程中加入了宇宙常数,来调整得出的结论。

直到1929年哈勃发现宇宙红移现象并提出哈勃定律宇宙的膨胀模型才开始逐渐被人接受,爱因斯坦甚至亲自去哈勃工作的地方观看宇宙红移现象,并声称宇宙常数是自己“一生中最大的错误”。

太空中是暗的有几种原因:

首先来说宇宙是膨胀的并且在加速膨胀,距离我们越远的星系远离的速度就将越快,宇宙的膨胀速度是超光速的,有些光线将永远都到达不了地球;

银河系中含有数千亿颗恒星,而类似于银河系的星系至少有数万亿个,这意味着宇宙中含有大量的恒星。但是宇宙尺度又是非常大的,目前可观测宇宙直径930亿光年,不可观测宇宙直径至少23万亿光年,距离我们过远的恒星发出的光最终到达地球之上已经不是可见光了,举个简单的例子一盏灯可以轻松使一个小黑屋变得明亮,但是放在一个大广场上就难以点亮整个广场;

人类的眼睛只能看到固定波段的电磁波,如果人类的眼睛可以看到全波段,那么感官上应该会非常不一样,即使黑夜中也能看到其他波段的光“亮如白昼”,不能怪夜太黑只怪人眼太“瞎”。

文/科学黑洞,图片来源网络钱

关于神舟返航你有什么关注的细节或好奇的科普知识?

     就在今天,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆!执行飞行任务的三位航天英雄——翟志刚、王亚平、叶光富感觉良好顺利出舱,神舟十三号载人飞行任务圆满成功。很多网友们也是早早蹲守在了直播间,想要共同见证这载誉归来、激动人心的一刻。而对于神舟返航细节科普知识,相信有很多跟我一样好奇的朋友们,那就一起来了解一下吧~

    【三位优秀航天员在轨六个月,都完成了什么任务呢?】

太空篮球场(关于神舟返航你有什么关注的细节或好奇的科普知识?)

      这六个月可不是仅进行太空生活起居的半年时光,他们在神舟十二号的基础上完成了二十余项(在轨)科学实验,完成了两次出舱活动,以及两次“天宫授课”太空授课等等。可以说是收获匪浅,这段【超长太空之旅】也是注定要载入史册的突破性壮举。这是一次【宇宙级浪漫】和【世界级惊艳】,远征星辰大海,向全世界宣告了独属于中华民族的载人航天精神。

    【“太空出差三人组”返回之前需要准备什么吗?】

      进入倒计时返回准备阶段,我们可可爱爱三人组也开始积极健身强化体能了,而且还要“收拾行李”。比如有大量的研究成果和物资需要整理,产品以及设备也要归置到位,还要进行“大扫除”,同时也将带回极具研究价值的“航天货包”,这其中就包括了关注度极高的太空种子。为确人员保安全和万无一失,锻炼情况和身心健康的医学检查都要逐项进行,可以说不管是太空中还是随时监测配合的研究人员,工作都是紧锣密鼓、环环相扣的。

    【在这样激动人心的时刻,宇航员们会不会“泪流满面”呢?】

      其实,关注过【天宫课堂】的友友们就会知道这样一个【冷知识】:【航天员在天上眼泪是流不下来的】。因为航天员们在太空工作中也经历过很多激动到想要流泪的时刻,但是他们发现在这样极为特殊的情况下,眼泪是没有办法顺利流到脸上的,也就是没有办法自然的倾流而下。所以只能够【“强忍眼泪,故作坚强”】,在眼眶中打转或是停留在眼角。

    远征星辰大海,是我们一代又一代伟大的航天人们永不止步的征程,也是值得所有中国人自豪和热泪盈眶的时刻,希望我们每个人都能在自己的领域发光发热,永远向前。

    

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