宇宙探索100问

45 能以超光速宇宙航行吗? 人造地球卫星拍摄的地球照片 根据爱因斯坦相对论的质能等价原理,运动物体的动能使物体的质量增大。在宇宙飞船的速度达到光速时,它的质量会变得无限大,因此,不可能有足够的能量使它再增加速度。 但是,根据爱因斯坦相对论引力使时空弯曲的理论,超光速宇宙航行又是可能的。因为在弯曲时空中有虫洞连接着相距遥远的各个宇宙区域,如果弯曲时空像一张因弯曲而两端靠近的纸,通过连接两端的虫洞,瞬间就可到达本来是相距遥远的宇宙另一端,这自然是超     

科技发展的极限

“未来的某一天，主人公乘坐先进的时间飞船，回到了远古的某一时期，他（他们）帮助某一部落战胜了天灾，打败了邪恶的Ｍ人……”近来，类似题材的影视剧频频出现在屏幕上，时光倒流也作为一个热门主题出现在许多科幻读物上。此举作为启发青少年学习探索宇宙奥秘的热情未尝不可，但如果把时光倒流作为一种理论依据去探讨一些不明现象，那就步入歧途了。因为我们决不可能回到过去，也就是说时光绝不会倒流。爱氏相对论的一个重要结论：光速是速度的极限，因为速度超过光速时，质量变为无穷大，时间变为负值。其结论是基于这样的现实，就是物…     

面向21世纪的载人火星航行

21世纪的头 2 0年里 ,人类将完成 2项世界性的大型航天工程——重返月球和载人火星航行。早在 30多年前 ,人类就已经多次成功地登上月球。从技术上来说 ,重返月球已经没有任何障碍。载人火星航行则是人类历史上破天荒的第一次 ,还需要解决因长期星际飞行产生的若干难题 ,因而需要继续进行多次无人火星探测 ,为人类登上火星提供依据 ,创造条件。怎样才能安全可靠地把人送上火星并返回 ,实现载人火星航行的伟大理想呢 ?让我们从行星航行的最基本问题——速度说起。1　需要大于 11.6 km/s的速度载人飞船要飞往火星 ,首先必须摆脱地球引力的束缚…     

超越光速

在太空中,一大团气体运动的速度超过了光速?这听起来就像科幻小说一样.但是,几年来,天文学家们发现,在遥远的垦系中心有物质猛烈地喷射,这些喷射速度可能是光速的几倍.现在,科学家们首次发现,在我们自己的这一星系中也有同样的现象.     

如果我的速度达到光速，会发生什么？

如果你正以光速行驶，并开启汽车大灯，大灯的速度是不是就超过了光速？答案是：不可能!物理学知识告诉我们，我们的速度永远只能限于亚光速以内，所以还是不要尝试了。     

载人火星航行离我们有多远?

早在20世纪50年代,Wehnev Von Braun就提出过宏伟的载人火星航行方案设想.当然,当时的工业基础和技术水平离实现他的方案相差太远.70年代以来,无人自动化探测器对火星的近距离探测和软着陆的实现,以及"阿波罗"飞船载人登月的成功,为载人火星航行理想的工程实现奠定了一定的技术基础.     

重返月球,“船”与“箭”准备好了吗?

<正>既然要登月,火箭和飞船是必不可少的。从目前的情况来看,美国似乎不缺少飞船,正在研制的载人飞船就有"猎户座""载人龙"和"星际线"这三种。然而"载人龙"和"星际线"并不是为星际航行准备的,也就是说它们只能飞到距离地球表面三四百公里的高度,在这里地球的电离层能够为航天器提供相当重要的防辐射保护。超越这个高度,就必须为载人飞船研制更加厚重的防护层,防止宇宙射线对航天员的健康造成破坏。从目前来看,只有猎户座飞船可以满足这样的条件。     

超空泡水下航行体的结构动力响应特性

通过综合有关文献的理论,得到作用于超空泡水下航行体尾部的冲击载荷与航行速度的关系,然后利用有限元法研究了在不同速度条件下航行体的结构动力响应和变形特性.得到了加速度响应的主频率及其取值区间、航行体内的最大应变值及其分布位置;并给出了加速度响应主频率以及航行体内最大应变值与运动速度的关系.计算结果表明:存在2个加速度响应主频率,当航行体航速相对较低时,应采用第1个主频率作为结构设计时的参考频率,速度较高时应采用第2个主频率;计算还表明:航行体内最大应变值随着航速的增加而显著增加.结果对超空泡水下航行体的结构强度分析和结构优化设计有着指导意义.     

航母运动对舰载飞机着舰安全性的影响

总结了舰载飞机的着舰安全性分类等级,研究了航母的航行运动以及随海浪的摇晃和振荡运动对舰载机着舰安全性的影响规律,并给出了与舰载机进舰速度适配的最优航母航行速度.研究结果表明:由于航母的航行方向与舰载机的进舰方向存在一定的夹角,驾驶员在进舰过程中必须协调操纵副翼和方向舵才能保证舰载机安全准确地着舰;航母航行速度越大,驾驶员操纵量越大,着舰偏差也越大.海况越恶劣,着舰信号指挥官对航母运动的预报和补偿效果越差,着舰失败概率越大.因此,为保证舰载机的着舰安全,必须选择合适的航母航行速度,同时应尽量选择在平稳的海况下进舰着舰.      

外星战舰排队过境？别慌，那可能是你未来的“无线路由器”

正最近,国内外很多网友都表示自己目击了一个非常科幻的场景,那就是星星竟然排着长队从天空中划过。我们都知道,星星是不可能排着队移动的,所以这要么是什么来自外太空的不明飞行物,要么就是人为造成的。当然,这一定不是外星来的飞船舰队,它们其实叫作"星链"(Starklink),来自地球人埃隆·马斯克的公司。     

飞船在太空怎样飞行?

在不受其他外力作用的情况下,按照天体力学规律运行,飞船在太空的飞行方式主要有两种,一是轨道飞行,二是机动飞行。轨道飞行所谓轨道,就是飞船的飞行路线,不过它是由飞船的入轨位置和入轨速度所确定的一条特殊路线。飞船绕地球的轨道飞行同行星绕太     

SPC-II机器鱼平台及其自主航行实验

SPC-II型仿生机器鱼是利用尾鳍推进机理,实现机器鱼稳定、高速游动和验证机动性的一个实验平台.SPC-II不模仿某种特定鱼类的外形,而是把游动稳定性作为仿生水下航行器设计首要考虑的因素,有效克服艏摇的鱼体,使得尾鳍推进器的运动不受到干扰,同时也降低航行阻力.SPC-II长度约1.2?m,采用完全刚体耐压舱,内部安装了电池、GPS(Global Position System)和罗盘组合导航系统、2关节伺服电机推进系统,能在深度5?m内进行定深的自主航行,速度达到了2.8?kn,功耗小于250?W.对直线航行速度,转弯机动性进行了测试,并进行了长距离风浪条件下的海试.与国内外相关实验平台进行了对比,在外形、航行速度方面展现出优越性.     

空泡摆动对超空泡航行体尾拍影响分析

针对超空泡航行体存在尾拍运动与空泡形态变化互相耦合作用的特点,建立了超空泡航行体尾拍耦合运动方程,并对超空泡摆动对超空泡航行体尾拍相互作用过程进行了数值研究,对比分析了不同速度和角速度的超空泡航行体运动过程及空泡摆动对尾拍的影响规律.研究结果表明:空泡摆动使航行体转角、整体运动周期、尾拍升力和阻力增大;在不同速度下,空泡摆动对航行体转角、整体运动周期及尾拍周期的影响随速度增大而逐渐减小;不同初始角速度下,空泡摆动对航行体转角、整体运动周期、航行体尾拍升力和阻力的影响随角速度增大而逐渐增大.     

超光速星体

天文学家首次测出银河中表面上比光速更快的气体喷流运动。以前,人们认识到,只有在遥远的类星体和活动星系中才存在着“超光速的运动”。 巴黎Saclay学院的费利克斯·米拉贝尔和墨西哥国立自治大学的路易·罗德里格斯在美国新墨西哥州的Socorro,用超大型天线阵观测在天鹰星座中的γ射线源——GRS1915+105。 从1994年3月27日到1994年4月30日,这两位天文学家对这个波长在3.5厘米的物体每星期都绘制了图像。图像显示,有两道电离气体喷流正在作相互排斥的运动。 据估计,该物体(GRS1915+105)与我们相距4万光年。天文学家对所观测到的跨天运动的速度进行了推测:一道喷流的运动速度看来好像要比光速快25％;另一道喷流的运动速度则是光速的2/3。 根据爱因斯坦的理论,运动速度超过光速的物质是根本不存在的。电离气体喷流表面上的速度是几何学     

图解世界载人航天发展史(二十六)

正登月前的飞船飞行试验在进行载人登月前,阿波罗号飞船和土星5号运载火箭进行了大量试验:前3次都是无人亚轨道飞行,主要进行飞船指令舱防热和火箭发动机空中启动试验;第4次试验是无人的阿波罗4号飞船使用完整的土星5号火箭发射进入环绕地球轨道,飞船以接近从月球返回的速度再入大气层。图为参与试验的阿波罗4号飞船指令舱。阿波罗5号和6号飞船都是进行无人环绕地球轨道的飞行试验。阿波罗5号飞船是登月舱第一次飞行,主要是检验登月舱的结构和推进系统。阿波     

地外文明探索与超光速研究(四)

超光速研究的后期大约是从2000年开始的.在这一年,旅美的中国青年物理学家王力军在《自然》杂志上发表的一篇论文引起了相当大的反响,该文的题目是《增益辅助的超光速传播》.它描绘了王力军小组设计并实施的实验,特点是使用反常色散状态并获得负群速.我们知道,虽然在20世纪初就有一些著名物理学家(如爱因斯坦、A.索末菲、L.布里渊)讨论过负速度这一概念,但有关负速度的实验却是在20世纪末到21世纪初才真正得以成功的.王的实验用铯原子气体在光频实现了负群速:Vg=-c/310.这时,光脉冲在尚未进入气室时就离开了气室,这一现象引起了许多争论.     

关于多维空间的逻辑断想

仰望太空，我们可能无法理解的是：我们所见到的星星有些仅仅是它们几百年以前的真实相貌。也就是说，我们见到的某些星系，可能在几百万年前就已荡然无存!如果不考虑引力波的无法预料的瞬时影响，太阳爆炸后的8分钟内，我们依旧能看到它跟往常一样平静地在空中熠熠生光。这即是光速下的距离所产生的“美”。     

太空新航线

进步号进站送货 3月24日,俄罗斯进步M1-8货运飞船与国际空间站成功对接。这是飞往国际空间站的第7艘该系列飞船。该飞船是3月21日从哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天中心启程的。通常情况下,进步号只需两天时间就可以“追”上国际空间站,但这次因为俄方想试验一下飞船上3台用来测量速度变化的新设备而让它在路上多走了一天。飞船内装载了数吨站上所需设备和生活     

降落伞 航天员的“保护伞”

航天员返回地面离不开“保护伞”。这道伞就是飞船进入大气层以后用于减速的降落伞。神舟飞船上的降落伞是世界上正在使用的降落伞中最大的一种。 如果说飞船发射时需要加速的话,那么飞船返回时则需要减速。当飞船启动返回程序,3吨重的返回舱下降到距地面15千米时,它所受到的气动阻力近似于它所受的重力,下降速度由超音速减到到亚音速,并稳定在200米/秒左右,这时再减速就要靠降落伞了。     

DART任务:改变危险小行星的轨迹

正目前,美国航空航天局公布了DART任务的最新进展,计划发射一艘太空飞船高速碰撞具有潜在威胁的小行星,并改变它的运行轨迹。美国航空航天局行星防御官员林德利·约翰逊说,DART是美国航空航天局证实“动能撞击器技术”的第一项太空任务,届时,太空飞船碰撞小行星的速度是5.9千米/秒,是子弹速度的9倍以上。