科學故事2020最新5篇
科學是實事求是的學問,來不得半點虛假——華羅庚。下面小編給大家介紹關于科學故事,方便大家學習。
科學故事1
人造地球衛(wèi)星
1957年10月4日,世界第一顆人造地球衛(wèi)星高速穿過大氣層進入了太空,繞地球旋轉(zhuǎn)了1400周。它的發(fā)射成功,是人類邁向太空的第一步,這就是蘇聯(lián)發(fā)射的“人造地球衛(wèi)星”l號。該衛(wèi)星呈蛐危?庵本段?8厘米,重量83公斤,發(fā)射于蘇聯(lián)的拜科努爾發(fā)射場。
很早以前,當人們認識到月球是圍繞地球旋轉(zhuǎn)的唯一天然衛(wèi)星時,就開始向往著制造人造地球衛(wèi)星(簡稱人造衛(wèi)星)。1882-1883年及 1932-1933年曾兩度舉行了國際合作科學研究活動,參加的各國學者集中研究了地球的各種性質(zhì)和與太空飛行有關的各種因素。特別是在第二次世界大戰(zhàn)后,火箭技術發(fā)展迅速,人們已經(jīng)看到:在積累了研制現(xiàn)代火箭系統(tǒng)經(jīng)驗的基礎上,研制人造衛(wèi)星已成為可能。1954年7月在維也納召開的為1957年7月-1958年12月“國際地球物理年”進行準備的國際會議上,國際地球物理年的計劃委員會通過一項正式?jīng)Q議,要求與會國對于在地球物理年計劃利用人造衛(wèi)星的問題給予關注。對此,美國和蘇聯(lián)積極響應,并開始著手人造衛(wèi)星及運載火箭的探索與準備工作。
1957年召開了第三次國際地球物理會議,美國和蘇聯(lián)發(fā)表了使用人造衛(wèi)星調(diào)查電離層和比電離層更高空間性質(zhì)的計劃,為人造衛(wèi)星的發(fā)射譜寫了前奏曲。1956年末,蘇聯(lián)獲悉美國的運載火箭已經(jīng)進行了飛行實驗,而蘇聯(lián)正在研制的人造衛(wèi)星較為復雜,短期內(nèi)難以完成。為了提前發(fā)射,蘇聯(lián)將原計劃推遲,改為先發(fā)射兩顆簡易衛(wèi)星。1957年8月對日,蘇聯(lián)將P-7洲際導彈改裝成的‘衛(wèi)星”號運載火箭首次全程試射成功。同年10月4日,蘇聯(lián)用“衛(wèi)星”號運載火箭將世界第一顆人造衛(wèi)星送入太空。該衛(wèi)星帶有兩臺無線電發(fā)射機、測量內(nèi)部溫壓的感應元件、磁強計和輻射計數(shù)器,其姿態(tài)控制采用最簡單的自旋穩(wěn)定方式。這顆衛(wèi)星雖然簡陋,但它卻在國際上產(chǎn)生了巨大的影響,為人類的航天史開創(chuàng)了新紀元。
人造衛(wèi)星屬于無人航天器,大致可分為三種類:1.科學衛(wèi)星,用于科學探測和研究22.技術實驗衛(wèi)星,為新技術進行試驗;3.應用衛(wèi)星,直接為國民經(jīng)濟和軍事服務。
從地球有了第一顆人造衛(wèi)星至今僅40年,各國的空間技術都有了突飛猛進的發(fā)展。50年代末到60年代初,人造衛(wèi)星的發(fā)射主要用于探測地球空間環(huán)境和進行各種衛(wèi)星技術試驗。60年代中,人造衛(wèi)星進入了應用階段。70年代起,各種新型專用衛(wèi)星的性能不斷提高,諸多衛(wèi)星已為人類作出了重要貢獻。
科學故事2
1945年,蘇聯(lián)軍隊占領了波羅的海岸邊的佩內(nèi)芒德秘密實驗場,擄走德國人制造V-2火箭的全部設施及130多個火箭專家和工種技術人員。這些繳獲與俘虜為蘇聯(lián)的衛(wèi)星上天打下扎實的基礎。經(jīng)過十多年努力,蘇聯(lián)人于1957年10月4日把第一顆人造地球衛(wèi)星“斯普特尼克-1號”送入了軌道。蘇聯(lián)衛(wèi)星上天受到世界的注目,各國人民和科學家紛紛向蘇聯(lián)表示祝賀,但在美國卻引起巨大的震動,舉國上下震驚,政界更是一片慌亂。在民眾的強烈指責聲中,美國政府決定馬上全力發(fā)展空間技術,力爭趕上蘇聯(lián)。在發(fā)射了幾顆科學探測衛(wèi)星后,美國人于1960年8月12日發(fā)射了第一顆通信衛(wèi)生“回聲-1號”。這是一種非常簡單的無源通信衛(wèi)生。它是一個直徑30米的鍍鋁塑料薄膜氣球,可以把地面發(fā)射的電波反射回地面,而且沒有放大作用和指向作用。這個氣球主要用于英美部分地區(qū)的反射通信。由于隕石的打擊,“回聲-1號”運行不久就結(jié)束了它的使命。1962年7月10日,美國又發(fā)射了具有轉(zhuǎn)換和放大信號功能的民用通信衛(wèi)星“電星-1號”。這是一顆低軌道運行衛(wèi)星,繞地球一周得157.8分鐘。衛(wèi)星上有1064個晶體管、1464個二極管,電源來自3600塊太陽能電池。這顆衛(wèi)星可供美、英、法部分地區(qū)傳送電話通信和電視圖像。從此,通信衛(wèi)星開始取代地面無線電中斷站。
科學故事3
航天器返回技術
不管我人航天器在太空停留多久,最終總要返回地球。航天專家曾經(jīng)指出:“以登月飛行來說,整個行程包括太空船升空、軌道上行進、指揮艙繞月、登月艙降落、太空人在月球表面漫步⒉刪蛟慮蜓沂?甌盡⒌竊虜綻肟?慮頡⒌竊虜沼脛富硬棧岷嫌肓??、染忬范\氐厙蜆斕饋⒅厝氪篤?慵白詈蠼德洌??姓廡┎街柚校?釵O盞牟皇?0萬公里的航程,也不是月球表面的登陸,而是重返大氣層。”由此可見,人類的宇宙飛行,決定于航天器的返回技術。
40年代末,美國、蘇聯(lián)曾利用繳獲、仿制和改進的德國V-2導彈改裝成地球物理探測火箭,把一些探測儀器和實驗生物發(fā)射到 100公里以上的高度后進行回收。隨著導彈射程的增加,彈頭的再入速度越來越大,氣動加熱問題日益嚴重。1959年,美國使用降落傘完整地回收了洲際導彈的實驗彈頭,顯示了燒蝕防熱的有效性和應用氣動減速原理的可能性。于是,美、蘇兩國開始積極研究衛(wèi)星返回技術。終于在 1960年 8月 11日,美國首次在海上成功地回收了“發(fā)現(xiàn)者”13號彈射出的一個再入密封艙。接著,蘇聯(lián)也發(fā)射了載有兩只狗的宇宙飛船,并進行了精彩的回收。1961年4月12日,蘇聯(lián)哈薩克共和國的拜科努爾宇宙發(fā)射場上騰空而起的“東方”號宇宙飛船載著人類第一個沖出地球的宇航員?加加林飛上太空邀游,又安全降落在薩拉托夫州斯莫路夫斯卡村田野,這一成熟的返回技術為人類揭開了載人航天的新紀元。
航天器在軌道上的運動是在地心力場作用下,基本按天體力學規(guī)律運動,改變運行速度可使航天器脫離原來的運行軌道而轉(zhuǎn)入另一條軌道,若速度的變化可轉(zhuǎn)向進入地球大氣層的軌道,則可能實現(xiàn)返回。返回技術是復雜的綜合性技術,為使航天器安全返回和準時定點著陸,返回控制和制導、再入大氣層的防熱、回收和著陸是返回技術的關鍵。
航天器的返回按技術特點分為:彈道式返回、半彈道式返回和滑翔式返回三類。彈道式和半彈道式再入航天器的返回艙必須有回收系統(tǒng),下降到20公里左右的高度時達到穩(wěn)定下降速度,然后逐級展開氣動力減速裝置(如降落傘),使返回艙進步減速,直至安全降落或濺落。此時,回收系統(tǒng)不斷發(fā)出信標信號,使他勤人員迅速尋找宇航員。
航天飛機具有相當大的機動滑翔能力,亞音速氣動力特性可使它在預定場地的跑道上水平著陸。也就是說,可多次進行水平著陸的技術是重復使用航天飛機的先決條件。
科學故事4
射電望遠鏡
1931年,在美國新澤西州的貝爾實驗室里,負責專門搜索和鑒別電話干擾信號的美國人K?G?楊斯基發(fā)現(xiàn):有一種每隔23小時56分04秒出現(xiàn)最大值的無線電干擾。經(jīng)過仔細分析,他在1932年發(fā)表的文章中斷言:這是來自銀河中心方向的射電輻射。由此,楊斯基開創(chuàng)了用射電波研究天體的新紀元。當時他使用的是長30.5米、高3.66米的旋轉(zhuǎn)天線陣,在14.6米波長取得了30度寬的“扇形”方向束。此后,射電望遠鏡的歷史便是不斷提高分辨率和靈敏度的歷史。
自從楊斯基宣布接收到銀河的射電信號后,美國人G?雷伯潛心試制射電望遠鏡,終于在1937年制造成功。這是一架在第二次世界大戰(zhàn)以前全世界獨一無二的拋物面型射電望遠鏡。它的拋物面天線直徑為9.45米,在1.87米波長取得了12度的“鉛筆形”方向束,并測到了太陽以及其它一些天體發(fā)出的無線電波。因此,雷伯被稱為是拋物面型射電望遠鏡的首創(chuàng)者。
射電望遠鏡是觀測和研究來自天體的射電波的基本設備。它包括:收集射電波的定向天線,放大射電信號的高靈敏度接收機,信息記錄、處理和顯示系統(tǒng)等等。射電望遠鏡的基本原理和光學反射望遠鏡相似,投射來的電磁波被一精確鏡面反射后,同相到達公共焦點。用旋轉(zhuǎn)拋物面作鏡面易于實現(xiàn)同相聚焦。因此,射電望遠鏡的天線大多是拋物面。
射電觀測是在很寬的頻率范圍內(nèi)進行,檢測和信息處理的射電技術又較光學波段靈活多樣,所以,射電望遠鏡種類繁多,分類方法多種多樣。例如按接收天線的形狀可分為拋物面、拋物柱面、球面、拋物面截帶、喇叭、螺旋、行波、偶極天線等射電望遠鏡;按方向束形狀可分為鉛筆束、扇來、多束等射電望遠鏡;按觀測目的可分為測繪、定位、定標、偏振、頻譜、日象等射電望遠鏡;按工作類型又可分為全功率、掃頻、快速成像等類型的射電望遠鏡。
科學故事5
恒星際光子飛船
宇宙飛船只要達到第三宇宙速度,即每秒16.7千米,就可以離開太陽系,到別的恒星旅行了。但是,離我們最近的恒星是半人馬座的比鄰星,它離太陽有4.3光年,差不多有40萬億千米 。如果宇宙飛船以每秒20千米的速度飛行,就要6.34萬年才能飛到。所以,科學家根據(jù)理論提出建造一種新的運載工具,叫光子飛船。
光子飛船是用光子火箭發(fā)動機作動力的。光子火箭發(fā)動機類似手電筒,手指一按它的按鈕,一股光就射了出去。射出去的光線,就像氣體從火箭噴口噴出去一樣,也會產(chǎn)生反作用力。如果光線十分強烈,這股力量就會很大。
科學家發(fā)現(xiàn),原子中有帶正電的質(zhì)子、帶負電的電子及不帶電的中子。另外,在宇宙中還有一種質(zhì)子是帶負電的,叫做反質(zhì)子;一種電子是帶正電的,叫做反電子;還有一種中子和前面所說的中子性質(zhì)相反,叫做反中子。這些反質(zhì)子、反電子和反中子,統(tǒng)稱為反物質(zhì)。反物質(zhì)一旦同正物質(zhì)接觸,兩種物質(zhì)就會全部轉(zhuǎn)化為光。在這種情況下,一克物質(zhì)放出的能量,就相當于世界上最大的水電站12個小時發(fā)出的能量。光子火箭發(fā)動機中有這兩種物質(zhì),所以它可使飛船的速度接近于光速。
光子飛船前面是宇航員的座艙,后面是光子火箭發(fā)動機;中間有一層很厚的保護屏,使宇航員不致受到燃料發(fā)出的輻射線的傷害。光子火箭發(fā)動機很大部分是燃料箱,由一面巨大的凹面反射鏡代替噴管。發(fā)動機開動的時候,燃料箱中的正物質(zhì)和反物質(zhì)被輸送到凹面鏡前,立刻轉(zhuǎn)化為強烈的光,由凹面鏡反射出去,產(chǎn)生強大的反作用力,推動飛船前進。
現(xiàn)在制造光子飛船還有許許多多的困難。例如,目前地球上只有正物質(zhì),幾乎沒有反物質(zhì) ;即使找到反物質(zhì),又用什么容器儲藏呢?如果用正物質(zhì)做容器,它們一接觸立刻就化為光了;兩種物質(zhì)接觸不僅產(chǎn)生強烈的光,還會產(chǎn)生極高的溫度,會使一切物質(zhì)頓時變?yōu)闅怏w。在這樣高的溫度下,又怎樣使飛船不被熔化呢?科學家正在不斷地探索著。
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