五大登月创新改变人类生活
2019-07-19 14:29:56      来源: 科技日报-中国科技网

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登月50年(图片来自NASA官网)

从1969年7月到1972年12月,总共有12位美国宇航员通过“阿波罗计划”踏上了月球。

物理学家组织网日前报道,从火箭到卫星,从个人计算机到深空网络,再到我们对地球和人类自身的认知,都与登月息息相关。

建造火箭

1957年10月4日,太空时代曙光初现。当时苏联朝着宇宙发射了第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”(Sputnik 1)。

自此,太空推进和卫星技术迅速发展:1959年1月4日,“月球1号”(Luna 1)无人探测器脱离地球的引力场试图撞向月球,但并没有成功,在掠过月球之后开始围绕太阳公转。

1961年4月12日,苏联宇航员尤里·加加林乘坐“东方1号”宇宙飞船进入地球轨道,花1小时48分钟绕地球一周后平安返回地球,成为第一个进入地球轨道的人。

终于,日历翻到1969年7月20日,德国科学家沃纳·冯·布劳恩领导设计的当时世界上最大的火箭“土星5号”,第一次把人送上了月球。这枚火箭高110.6米,起飞重量超过了3000吨,总推力达到3400吨。如果没有它,阿波罗计划是不可想象的。事实上,“土星5号”运载火箭直到今天仍然是人类所建造的推力最大的火箭之一。

这些火箭帮助卫星、宇航员和其他航天器离开地球表面,并从其他世界带回信息,拓展了人类的视野。

发射卫星

将人类送上月球的初心,促使科学家建造出了足够强大的运载火箭,可以将有效载荷发射到地球表面以上34100—36440公里的高度。

在这样的高度,卫星的轨道速度与行星旋转的速度一致,所以卫星保持在固定点上,即位于所谓的地球同步轨道。地球同步轨道卫星负责通信、提供互联网连接和电视节目。

1962年7月10日,第一颗商业卫星“电视之星”(Telstar)让电视信号穿越大西洋。

截至2019年初,有4987颗卫星在地球轨道上运行。仅在2018年,全球就发射了超过382颗卫星。目前正在运行的卫星中,有40%是通信卫星,36%是观测卫星,11%是技术演示卫星,7%是导航和定位卫星,而6%的卫星主要目的是进行太空和地球科学任务。

计算机微型化

太空任务,不管是过去的还是现在的,都对其设备和载荷的大小和质量有严格限制,因为将它们送入轨道需要很多能量。这些限制促使航天工业不惜一切代价追求让物体更轻、更小的办法:即使是月球着陆模块的内壁也减少到两张纸的厚度。

当然,在追求更轻、更小方面,计算机的变化最为明显。在20世纪60年代,为了更好地执行太空任务,让计算机小型化的需求促使整个行业设计出更小、更快、更节能的计算机,几乎影响了当今生活的方方面面——从通信到健康,从制造到运输。()科技日报记者 刘 霞


编辑: 周拓(实习) 责任编辑: 徐婷