大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于国际空间站漏气加剧的问题,于是小编就整理了2个相关介绍国际空间站漏气加剧的解答,让我们一起看看吧。
国际空间站投入巨大,可以通过维护不退役吗?
维护?维护恐怕也不便宜吧。地面设施维护,成本低,损耗的成本低于新的制造成本,维护当然是可以的,但它们也是一样有设计使用寿命的。再说外太空设施,那个的维护成本就高了,先说人员,必须是培训好的科学家,要有操作能力,要有发现问题的能力,还要有解决问题的能力,还要能够具备航天知识,身体还必须好,能上太空顶得住6个g的过载。国家培养这么个人,得花多少资源?舍得就让他去修太空站?问题是一个肯定不够,得是一群才行。再看看材料成本。外太空的环境,那就不用说了,基本是绝对零度了吧!还要防止陨石,太空垃圾,射线辐射等等的,用的材料当然是目前为止人类能拿出的最好最优秀的材料了,在材料学上没有新的突破之前,这些材料的使用寿命在太空的极端环境中,并不算长。关键是运上去就更难了,花费更大。何况,太空作业能比在地面装好在发射上去更划算?!!所以,目前来说,靠维护这是不存在的。
花了1600亿美元建造起来的国际空间站,参与国确实不想放弃它,因此尽管国际空间站现在老出问题,但是仍然是“修修补补”继续使用,重新建造的代价还是太大了。
前不久国际空间站的一个舱发生了漏气的事故,现在都还不明白到底是宇航员在太空待烦了自己钻的眼,还是飞船建造阶段失误留下的一个小眼导致,好在发现比较及时,国际空间站驻守的宇航员将它修补了,然而经过这个事之后,空间站的使用就比较谨慎了,在原因未知的情况下继续保持人员驻留是有点危险的。不过这个舱并不是空间站常规的组合部分,最后会随着一批宇航员回到地球。这个事件之外,也曾发生过包括厕所损坏在内的多种事故,但国际空间站的参与建造国,依然是选择维护,然后继续使用。虽然也有新的空间站的建造计划,但那需要时间。
但是国际空间站毕竟是上世纪八九十年代筹建的东西,有些设备确实有点过时,在太空经过这么多时间后,一些部件也受太空的影响受损,早晚有一天它迟早得退役坠落地球。所以尽管目前采取了多种方式维护,核心舱等关键舱室现在已经难以替换了。而且随着空间站的不断衰老,维护所需的费用也可能逐渐升高,在实际投入超过空间站带来的价值的时候,大概就是它退役之日。或许也会在等待新的空间站的建造时暂时保留。
随着人类航天需求的增加,也有过新的空间站的建设计划,我国有一个,美俄也有,甚至有在月球轨道建设空间站的计划,不过在新的空间站出现之前,现在的空间站还能挺一段时间,未必会像之前说的那样2024年退役。
其实准确的说,空间站的建造投入和维护投入都是十分巨大的,简单的说等同黄金,也就是运多少质量的东西上去成本就是那么重的黄金的钱,甚至更多!而一个空间站的结构是非常复杂的,无数部件、结构在运转着,每个部件的寿命是不一样的,一般来说在自然损耗的情况下(没有撞击等突发事件),金属部件的寿命更长一些,但是大量的树脂、塑料、涂层等部件的老化就要快很多了,一般模块化的内部仪器设备等维护更新相对成本低一些,而对于很多部位的更新成本甚至不如再造一个运输上去,因为在地面造好了运上去组装甚至比直接维护要划算的多。国家无数工作者在进行着各方各面的计算等事项,肯定是要达到最优化的。
到目前为止,人类观测到黑洞的直接证据么?是什么时候发现的?
所谓“眼见为实”,证明一个物体存在的直接证据就是看到了,当物体反射的太阳光经过角膜、晶状体、玻璃体等的透射以及折射,再投射到视网膜上时,就被人眼看到了,这是日常人眼“探测”到物体的原理。
同理,太空探测器的探测恒星以及行星也是类似的原理:
1、电磁波反射探测。电磁波包括了无线电波、红外光、紫外光、可见光等,著名的哈勃望远镜就是探测紫外光到近红外光整个波段,戈达德高解析摄谱仪主要工作在紫外波段。这是直接观测。
图示:哈勃望远镜
2、引力波探测。所谓引力波形象的理解就是在太空中的波纹,根据爱因斯坦广义相对论原理,大质量的天体会产生时空弯曲,当两个大质量的天体相互旋转时,所引起的扭曲的时空也在运动,这就产生了空间涟漪,即引力波。通过探测大质量天体引起的引力波就可以探测到大质量的天体。这是间接观测。
图示:黑洞想象图
黑洞是一种极为特殊的天体,其质量大到电磁波都无法逃离其视界,因此黑洞无法直接观察,目前关于黑洞的探测都是间接的:
1、通过伴星等天体发现。
原理是这样的,如果一只小狗一直围绕着一个点在绕圆圈,即使我们无法看到牵着小狗的绳子和圆心,但我们可以想象出这个小狗必然被一根系在圆心处树桩上的隐形绳子牵引着。
人类最早发现的天鹅座X-1黑洞就是这么发现的,天鹅座X-1座中一颗巨大的蓝色星球就是被一个探测不到的天体牵引着绕圈,科学家猜想充当中间“树桩”角色的就是一颗约10倍太阳质量的黑洞。
2、通过引力波探测。
2016年2月11日,LIGO科学合作组织和Virgo合作团队就是通过探测引力波引号探测到了一对双黑洞天体,这种方法也是间接观测,不是直接观测到黑洞的方法。
图示:位于美国的引力波探测器
以上就是目前探测黑洞的方法,均为间接的,正因为这个原因,黑洞的存在一直饱受争议。
今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!
黑洞论证的由来
自从1915年,爱因斯坦大神发表了场方程,建立了广义相对论。
R_uv-1/2*R*g_uv=κ*T_uv(Rμν-(1/2)gμνR=8GπTμν/(c*c*c*c) -gμν)
在同年,一个远在第一次世界大战前线的德国炮兵上尉:卡尔·史瓦西 Karl Schwarzschild迷上了这个方程式,开始了疯狂的计算,得到了场方程的第一个精确解,一个特殊解。
此即球对称外引力场的史瓦西解。
基于这个解,确认了如果太阳压缩到半径3公里以内,或地球压缩到巧克力豆这么大时,中心点的时空会弯曲到无穷大,时空弯曲成为一个无论在那个维度都是“向下”的深深的洞。
这算是黑洞概念的第一次确定的提出。
史瓦西还给出了一个半径公式:
当v=c时,就可以得到一个光恰好不能逃脱天体引力而飞到星际空间瞬间时的天体半径临界值。
这其实就是我们现在能观察到黑洞的视界半径。
黑洞真的存在吗?
宇宙中可能存在这么一种难以想象的天体吗?
给当时科学界带来难以想象的震动,这到底是科学的幻想,还是确实存在?
虽然,随后不少科学家都参与到了黑洞的讨论中,也让黑洞理论越来越丰富且准确,却迟迟没有找到任何有效证据。
在科学界有一条最重要的科学信条:“非同寻常的主张,需要非同寻常的证据”。
于是,科学界开始了寻找黑洞证据之旅。
上世纪70年代,有人认为曾今观察到的6000光年外,放出非常强烈X光的一个观察现象十分符合黑洞理论。
因为物质向黑洞坠落的过程中,会形成一个大漩涡,叫吸积盘。吸积盘中气体高速摩擦发出X光。但这最多算是一个间接证据。
其实,类似这样的间接证据,也是非常少的。直到2007年,科学家也只找到17个黑洞候选者。
第一个直接证据的出现
2015年9月14日 9:51(北京时间17:51分)
美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO),位于美国华盛顿州汉福德区Hanford和路易斯安那州的利文斯顿Livingston的两台引力波探测器同时探测到了一个引力波信号。
LIGO把这次发现命名为GW150914。
基于观测到的信号,LIGO的科学家们估算出信号GW150914是由两个质量分别为36倍以及29倍太阳质量的黑洞合并而成的,合并后形成的单一黑洞质量约为62倍太阳质量。即大约三倍于太阳质量的物质在短短一秒之内被转化成引力波,其功率峰值是整个可见宇宙总功率的50倍。经过8个月的分析论证后。
这一引力波首先到达Livingston探测器,7毫秒之后到达Hanford探测器,这意味着引力波源位于南半球天区。“另外,我们还推定这一合并后产生的黑洞存在自转,这种自转的黑洞最早是在1963年由数学家克尔(Roy Kerr)提出的。
2016年6月16日,LIGO科学合作组织在美国天文学会第 228 次会议举行的新闻发布会上,向全世界宣布这个持续了不到2秒的信号正是两个黑洞合并产生的引力波信号。
这些信号在宇宙中穿行了13亿年,才抵达地球。同时LIGO还确认了第二次探测到的 GW151226 【Gravitational Wave 2015-12-26】也是一次引力波事件。
而引力波的本质是时空曲率的波动,也可以唯美地称之为时空的“涟漪”。是构建黑洞理论的直接证据。
至此,黑洞从被正式提出到被证实,恰好是100年。
用生命去追寻真理,为科学家的精神致敬。
到此,以上就是小编对于国际空间站漏气加剧的问题就介绍到这了,希望介绍关于国际空间站漏气加剧的2点解答对大家有用。
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