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为啥宇航员出舱工作时,周围都是漆黑一片?难道宇宙中没星星吗?

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世界有秘密 2021-11-05 13:48

科学技术的进步一方面确确实实的地改善了我们每个人的生活,另一方面也在那些我们接触不到的地方拓宽了人们的眼界。信息社会的好处之一就是我们能够随时随地接收到最新的消息,并且同一件事还可以用不同的角度去观察,某种程度上来说是一种“沉浸式体验”

就拿我们的神舟十三号发射和工作来说吧,我们在网络上几乎可以全程跟进我国这项伟大工程的进度,即使它本身是一件和普通人的生活几乎没有关联的事件,但从更加长远的历史,从国家的整体发展来看,它的意义无疑是非凡的

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不管是“神舟十二号”还是“神舟十三号”上的宇航员,都需要在一个关键的地方完成太空任务,那就是我们的空间站完全由中国人自己研发的天宫空间站已经投入了使用,并将在之后继续建设完善,承担更多的科研、探索任务。

空间站的建设是我们近年来航天事业飞速发展的最好证明。除了空间站本身的建设十分先进之外,我们对于宇航员的装备也进行了大量的升级,因为很多时候宇航员都需要出舱工作,安全性和效率无疑都非常重要。

人类的太空漫步

人类进入太空的历史并不长,上个世纪五十年代,苏联发射了世界上第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”,揭开了人类宇宙探索之路的帷幕。当时正值冷战期间,美国对于苏联的航天进步非常震惊,于是也马不停蹄地开始了自己的航天工程。

从客观上来说,这种竞争促进了人类航天事业的进步,也让苏联更加紧迫地发展,最终在1961年将第一位宇航员尤里·加加林送上了太空。不过,此时的人类还没有能够离开飞行器,我们只能够隔着厚厚的玻璃去从宇宙中望向地球。

1965年,苏联宇航员阿列克谢·列昂诺夫乘坐“上升二号”飞船进入了太空,并第一次完成了“太空漫步”。这是人类第一次距离地球之外的宇宙空间那么近,在这片寒冷的深空里他完成了长达12分钟的舱外行走,尽管在返回飞船的时候发生了宇航服过度充气的险情,但他还是凭借着自己的机智化险为夷

至于后来的降落更是无比惊险,列昂诺夫和同伴居然最终落在了一片荒凉的森林里。好在之后的人们吸取了教训,宇航员的舱外活动也变得更加安全了。

我们看到的宇宙

不仅是美国、苏联这样的大国将宇航员送进了太空并且完成了太空行走,我们国家也早就完成了这件事情,比如在2008年发射的神舟七号,就让中国的宇航员顺利完成了太空行走任务。如今我们已经拥有了自己的空间站,今后宇航员们出舱工作的时间还会变得更多。

不过我们在看那些宇航员出舱工作的影像时,会发现一个我们平时看不到的细节:宇航员身处的宇宙空间似乎总是一片完全的漆黑,和我们在地球上看到的繁星满天的夜空似乎大不一样。这是为什么呢?

首先,这当然不是因为宇航员身处的宇宙空间没有星星,我们所知的宇宙中的天体可谓是数不胜数。人类为了避免大气层的干扰,还专门发射了围绕着地球轨道运行的望远镜,那就是哈勃望远镜

可以说哈勃望远镜看到的一切,是我们能够看到的最为绚丽的星空,几乎是从地球的视角出发所能够看到的全部宇宙天体。这说明我们在宇航员出舱时的背景中看不到星星,其实另有原因,而这个原因很有可能就出在我们自己身上,和人类的视觉系统有很大的关系。

人类看到的一切

我们先来看看人类的肉眼是怎么看到物体的吧。首先我们的眼睛是由角膜、虹膜、晶状体、视网膜等结构组成,物体反射的光信号先是进入屈光介质成像,然后再在视网膜上形成电信号,最后传递给视神经,我们的大脑就“看到”了这些物体。

问题就出在屈光介质和视网膜上,人眼能够看到的光在光谱上只是一部分,一些波长太长或者太短的光线我们都是看不见的,比如红外线和紫外线,它们同样是太阳光的一部分。既然太阳光就已经如此“丰富”了,宇宙中的光线的种类只会更加丰富

因此,在我们看到的宇航员身处的“漆黑”空间中,很有可能有更多的光线存在,但是我们看不见这些光,只能够通过各种仪器去测量

不过,就算我们的肉眼看不到那些光线,也一样会对我们造成影响,因此宇航员的宇航服也需要有阻挡这些可能对人体造成不利的宇宙光线的功能。除了我们自身的视力有限之外,我们看不到星星还有一个非常重要的原因,那就是宇宙空间本身的物质是十分稀少的,和光的传播方式有关系。

光在空间中的传播

我们能够看到的一系列物体,实际上都是光线传播的结果光无法在完全真空的环境中传播,必须要有“介质”。在地球上,我们受到了厚厚的大气层影响,处在一个充满了水汽、灰尘和其他物质的空间中,因此能够看到各种绚丽多彩的光线

但是在太空中却不一样了,我们能够看到太阳发出的光照在宇航员的身上,照在飞船上,但是却无法“照亮”无垠的宇宙空间,这就是因为天体之间的空间中含有的物质总量非常稀少。我们知道当一切有静止质量的物体都不存在的时候,温度会达到“绝对零度”

不过,宇宙中实际并不存在真正的“真空”,因此“绝对零度”也只是一个理论上的数值,只能够无限接近。宇宙空间的温度就已经接近了绝对零度,说明这里的物质“浓度”十分稀薄,所以我们才几乎没有办法在这里看见发光的物体。

不过这并不代表光就从此消失了,它依然在宇宙中不停地传播着,最终到达那些有足够介质的地方,被我们看到。这在本质上是一个不间断的过程,因此我们也不能够完全遵循曾经的经验,什么事情都相信“眼见为实”,因为我们的物质宇宙还有许许多多神奇的地方。

其实根据人类制造的各种仪器的计算,宇宙空间远远没有我们想象中那么“漆黑”,总体来说是一个相当明亮的区域。宇宙从大爆炸中产生,在那之后一直处于不断地膨胀之中,其速度已经超过了光速,因此我们只能够观测到一部分是宇宙,这部分宇宙被称为“可观测宇宙”

在可观测宇宙之外是一个怎样的世界,就连研究者们也不敢下定论。既然光线能够任意在可观测宇宙中穿梭,自然也就构成了一个明亮的物质世界,因此利用那些比人眼看到更多的仪器,我们能够更好地认识这个宇宙。

对宇航员的保护

宇航员既然要进入到舱外的空间,那么就需要完善的防护才行。太空中的威胁对于人类这种脆弱的生命来说实在是太多了,光是大气和温度这两条就能够让人失去生命。试想,一个人能够在没有空气,温度达到了零下两百多摄氏度的地方存活吗?

这显然是不可能的。因此宇航服最基本的功能就是保温和供氧,然后才是其他的各种防护功能,因为在太空中要面对的可不只是这一个威胁。地球上有厚厚的大气层,为我们阻挡了太多来自于星际空间的有害物质,比如各种高能射线

这样看来,宇航员穿的厚厚宇航服可谓是“全能防护服”了,不仅能够保证安全,还要让宇航员本身的活动不受到太大影响,才能够去完成各种太空任务,实在是很难得。我国进入“天宫”空间站的宇航员们也都备有舱外宇航服,只需要五分钟就可以轻松穿脱,将最先进的科技成果利用到了极致

有这样的宇航服的保护,我们的宇航员也能够更加放心地进行各种科研、检修和探索活动了。说不定在以后,我们还能够研制出更加先进的宇航服,能够变得更加轻薄、便利,让人类的航天探索再进入一个新的阶段

结语

对于世界来说,中国的空间站发展或许不算是“创举”,但对于中国人来说意义非凡。我们能够在短短数十年的时间里从一个科技水平极为落后的农业国发展成为一个拥有先进技术的工业国,简直就是奇迹

这样的结果不是哪一位科学家凭借自己的力量就可以完成的,这是一代代中国人共同努力的结果,是值得我们每一个人骄傲的。尽管现在我们还没达到最顶尖的水平,但是在之后的发展中,继续保持着势头的中国很有可能实现“弯道超车”,改变世界科技格局。

对于未来的畅想十分美好,但未来都是自己一点点争取来的。中国到现在还是一个发展中国家,我们也需要认清自己和其他国家的差距,并且在今后一点点地去弥补这些差距。面对遥远的旅途,中国人不会退缩,只会更加坚定地前进,这是任何事物都无法阻止的事实

现在我们的探月工程、空间站建设都在稳步进行,未来的十年内还会带给我们更多惊喜,也让世界对这个崛起的大国刮目相看。

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