美国媒体体评出年度百项发明之航天篇,茫茫宇

2019-08-05 作者:新闻资讯   |   浏览(137)

日前,美国媒体最新评选出2009年度最佳百项技术发明,这些最新技术涉及人们生活的诸多领域,比如:汽车制造、航天航空、绿色环保、工程学、医学健康类等。以下是航天航空类的十项技术发明:

地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇篮里。

1、开普勒太空望远镜:“外星猎人”

——齐奥尔科夫斯基

开普勒太空望远镜是美国宇航局科学家设计用于搜寻系外类地行星的探测器,该望远镜于今年3月份成功发射,重点在于寻找类似地球与太阳的距离,并且与地球体积接近的行星。

自人类第一次仰望星空以来,就从为停止过对茫茫宇宙的思考。

该太空望远镜直径3英尺的测光计是主要探测工具,目前它正在连续观测600-3000光年之遥的10万颗恒星系,当环绕的行星途经恒星前方时,测光计会发现恒星释放的光线略微昏暗一些。如果探测到与太阳大小相似的恒星系时,其内部中心很可能存在像地球一样的行星,这样的行星极有可能具备孕育生命的条件。科学家希望开普勒太空望远镜在3-4年的任务中能够发现数十颗类地行星。

从托勒密的地心说,到哥白尼的日心说,再到再到开普勒的行星运动定律和牛顿万有引力定律,一直到现代相对论和量子力学体系的建立,使我们对宇宙规律的认识愈加清晰,然而,我们对宇宙了解的越多,对它的向往也就越强烈。20世纪,火箭技术的出现使人类自古以来的理想变成了现实。

2、“猎鹰1号”太空火箭:私人公司火箭飞往太空

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去年7月份,“猎鹰1号”太空火箭成功携载一颗马来西亚人造卫星进行太空轨道,这一事件成为私人太空行业的重要里程碑!“猎鹰1号”太空火箭是由太空X公司研制的火箭,也是该公司第二次发射火箭,第一次发射的“猎鹰1号”太空火箭以失败告终。

1957年10月4日,人类历史上第一颗人造卫星在苏联发射升空。

此次“猎鹰1号”太空火箭进入太空时携载着有效载荷模型,去年太空X公司计划发射更大的“猎鹰9号”太空火箭,它有能力携载7位宇航员进入国际空间站。目前,美国宇航局已与太空X公司订立16亿美元的合约,计划发送无人驾驶舱抵达国际空间站。“猎鹰9号”有望最终成为美国宇航局首选运载宇航员的太空火箭。

1961年4月12日加加林乘坐东方一号载人飞船进入太空,绕地运行一圈后成功返回地球。

3、“赫歇尔”太空望远镜:新一代“哈勃”

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目前,“哈勃”已不是最大的太空望远镜,而被“赫歇尔”太空望远镜所代替,这颗直径为11.5英尺镜面的望远镜于今年5月由欧洲宇航局成功发射,它也是迄今世界上最大的远红外线望远镜,高度达到25英尺。可以探测到远红外光线和亚毫米波段光线,人类眼球是无法看到这些光线的,它可透视宇宙灰尘,观测到数十亿光年之遥的星系。

1969年7月16日9时32分,土星五号火箭搭载着阿波罗11号飞船在美国卡纳维拉尔角点火升空。

4、“普朗克”天文台:观测宇宙大爆炸

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“普朗克”天文台是于今年5月份与“赫歇尔”太空望远镜一起成功发射,它用于研究宇宙大爆炸之后37万年时的残留放射物质,这颗探测器是之前探测器敏感度的3倍。

19日,飞船进入环月轨道,20日阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱并与指令舱分离,于下午4时17分在月面登陆。10时56分,阿姆斯特朗出舱,成为第一个踏上其他星球土地的人类。

“ 普朗克”天文台能够探测到宇宙大爆炸之后的温度差异,该探测器有两个设备,一个是高频探测器,另一个是低频探测器。为了保持该探测器观测温度相位差的统一,它抵达太空轨道后将处于几个不同阶段的冷却状态,目前它的温度为零下237摄氏度。其高频探测器是太空中最寒冷的探测仪器,通过观测结果科学家希望进一步解释复杂棘手的宇宙问题,比如:宇宙是由多少暗物质构成。

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5、普萊特和惠特尼纯动力齿轮扇涡轮发动机:更轻、更有效

冷战结束后,人类也一直未曾停止对茫茫宇宙的探索。

多数喷气发动机的扇涡轮能够将空气推进到直接连接压缩机的发动机,因此压缩机和发动机必须保持相同的速率。但在压缩机和扇涡轮之间放置齿轮,能够协调两者之间的速率,纯动力齿轮扇涡轮发动机便是更有效的解决方案:较大、运行速度缓慢的扇涡轮将空气推进至一个较小、运行较慢的扇涡轮。这种最新设计使得普-惠扇涡轮发动机比常规发动机更轻,期间该发动机工作时可减少12-15%的燃料,降低35%的二氧化碳气体排放。

从20世纪中叶到现在,人类向宇宙中发射过许多飞船与探测器。对太阳系内行星和星际空间进行探索。

今年普-惠扇涡轮发动机已完成了地面和空中测试,它将于2013年投入C系列喷气式轰炸机的设计制造。

如卡西尼惠更斯号探测器

6、美国宇航局发射逃离系统:有效的逃生舱

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目前美国宇航局最重大的航天计划就是“星座计划(Constellation)”,今年研究人员成功测试了发射逃离系统,该系统在航天发射紧急时刻启动,宇航员猛拉逃生舱,这个逃离系统即可逃离发射火箭。

图为卡西尼号土星探测器在长达20年的任务结束后坠入土星大气

美国宇航局最新研制的这个发射逃离系统重量为4700磅,启动仅需3秒钟,使用层态喷嘴可使该系统垂直打开,即使处于6000英里/每小时飞行状态的火箭。宇航员和太空舱通过多个层状降落伞最终能降落在地面。

伽利略号木星探测器

7、100%植物油火箭燃料:环保火箭燃料

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美国北达科他州立大学能源与环境研究中心的科学家基于类似石油加工领域的催化剂改良方法,现成功地将一种百分之百植物油作为火箭燃料,它与军用JP-8燃油几乎没有差别。

伽利略号于1989年发射升空是第一艘环绕木星运行探测器

这项研究成果是由美国国防部高级研究计划署筹资,同时这种新型燃料也是第一种零下11.5摄氏度存在的液态燃料,并符合喷气式发动机的能量密度要求。今年7月份,美国Flometrics工程公司成功地使用这种燃料发射20英尺长的火箭。

朱诺号木星探测器

8、“笛式”喷气机:世界上最小的喷气机

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轻型喷气机是一种价格低廉的私人型喷气机,它除了具备小型便捷性和达到一定的飞行速度,并能在较少的飞行训练状态下进行操控。今年“笛式”喷气机通过了测试,它是迄今世界上最小的喷气机,它能达到3.5万英尺的飞行高度,在巡航时速414英里、航程1300海里的飞行计划中,笛式喷气机从纽约未续加燃油,持续飞行2.5小时后顺利抵达圣路易斯,据悉,这款世界最小型喷气机造价为200万美元。

旅行者一号和二号探测器

9、西科斯基X2直升机:世界上最快的直升机

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直升机通过顶部向前倾斜的发动机产生推进力,这一设计可使直升机稳定起飞,但同时却限制其飞行速度不及喷气机或飞机。目前,西科斯基X2直升机通过添加反向旋转子和背向螺旋桨,进一步突破了飞行速度。

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这种反向旋转叶片采用电控设计,在直升机盘旋飞行时保持了稳定性,最小程度地降低了飞行员领航。西科斯基公司认为今年X2直升机时速可达到432公里。

旅行者1号和2号自20世纪70年代发射升空后便踏上了前往外太阳系的航程,再无回头路。

10、月球轨道勘测器:月球绘图仪

其中,人们对最有可能存在生命的火星发射了大量探测器。

今年6月份,美国宇航局成功发射“月球轨道勘测器”,该探测器携载的7个仪器拍摄绘制了当前最清晰的月球图像,除了绘制高清晰度月球表面图像和3D地形图,它还向地面反馈了月球表面辐射、表面温度、土壤成份、冰水存在状态等信息。

如海盗一号和二号火星登陆器

目前科学家对于探测着陆地点非常感兴趣,并寻求未来有人驾驶太空任务的探索方案。到目前为止,月球轨道勘测器已拍摄到阿波罗号宇宙飞船当年的6个着陆点。 来源:腾讯网-科技频道

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旅居者号火星漫游车

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勇气号火星漫游车

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机遇号火星漫游车

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凤凰号火星极地探测器

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好奇号火星漫游车

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洞察号火星探测器

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这些探测器所得到的研究结果再次让我们思考起了一个问题,即:

宇宙中是否存在外星生命?是否只有地球存在生命?

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现代生物学和天文观测告诉我们,并不是这样!

2009年3月6号22点50分,NASA的开普勒望远镜发射成功并服役。

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望远镜以德国著名天文学家开普勒名字命名

其任务是探测太阳系外行星,尤其是处在宜居带的类地行星。

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在其九年的服役期间,共发现了超过了2600颗行星,其中有许多可能存在生命,研究人员估计宇宙中的行星数量可能比恒星更多。

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2018年10月31日NASA宣布,开普勒望远镜由于燃料耗尽正式退役。

虽然已经退役但对其任务期间所观测到的数据分析从未停止。我曾测量天空,现在测量幽冥。灵魂飞向天国,肉体安息土中。 ——开普勒自撰墓志铭

2018年4月18日,Space X的猎鹰九号火箭搭载着开普勒望远镜的继任者Transit exoplanet survey satellite 发射升空

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NASA的系外行星探测器TESS发现了它任务期间的第一颗地球大小的行星

NASS的系外行星探测卫星发现了它的第一个地球大小的世界。 这颗行星HD 21749c相当于地球直径的89%。 它在大约70%太阳质量的K型恒星HD 21749上运行,是TESS在该系统中发现的第二颗行星。 新行星很可能是岩石行星,并且非常靠近它的恒星,轨道周期不到8天,这个星球可能很热,表面温度可能高达800华氏度。

这是TESS发现的第10颗被确认的行星,目前正在研究数百名可能是行星的候选人。生物学研究也在不断证明着外星生命存在的可能性

NASA的资助的研究中,研究人员创造了类似DNA的分子,以帮助寻找外星生命。

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此图显示了一种新的合成DNA分子的结构,称为hachimoji DNA,它使用常规DNA(绿色,红色,蓝色,黄色)的四种信息成分以及四种新的(青色,粉红色,紫色,橙色)。

在由NASA资助的研究突破中,科学家们合成了一种分子系统,与DNA一样,可以存储和传输信息。 这一前所未有的壮举表明,在其他星球上可能存在以其他方式替代DNA作为遗传信息的生命。

NASA的目标之一是在火星等其他行星上寻找生命,那里曾经有流水和厚厚的大气层,或外太阳系的卫星,如欧罗巴和土卫二,巨大的海洋在厚厚的冰层下搅动。 如果这些世界的生物不使用我们的DNA怎么办? 我们怎么能认出来呢? 这种新DNA可能是回答这些问题的关键。在今天,我们应该庆幸,因为我们生活在一个创造历史的时代。

2024年NASA的环月空间站'深空门户'将建成,进而建立月球基地,这将标志这人类飞船可将月球作为中转站,进行更远的深空探测

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月球轨道空间站“深空门户”

而Space X也将计划于本世纪20年代内登陆火星并建立火星殖民地。重型猎鹰火箭的第一次商业发射也圆满成功,芯级火箭,两枚主推火箭均收成功。

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图为Space X的重型猎鹰火箭发射升空,该火箭是目前世界上现役运载能力最大的火箭

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火箭助推器成功回收

我国的登月计划,和登陆火星的计划也已提上日程。

这些都表明,太空大航海时代即将来临。

我们相信,终有一天我们能自由穿梭在星辰大海,无拘无束的在深邃而广阔的宇宙中航行。

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