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宇宙生活

作者:未知

  (王增和节译)
  
  人类快要离开地球而飞入无限的宇宙空间吗?宇宙空间是怎样的一个玄妙世界?有些什么样的危险等待着那些敢于第一次窥探真象不明的宇宙空间的勇士们?宇宙飞船能重新返回地球吗?这些问题将引起人们很大的注意。
  
  第一个宇宙航行家
  
  狗是第一个飞入大气上层的生物。苏联第二个人造地球卫星(带有小狗)所提供的试验具有特别重要的意义。这次试验是在很长的一段时间内研究卫星的密封座舱中动物的状况,这座舱以每秒钟8公里的巨大速度飞驰在1700公里(最大距离)的高空。
  为了使动物毫无伤害地忍受发射时的加速作用,及适应以后长时间的失重,动物在座舱中的位置是固定的。轻型织物衣服和金属链子限制了动物的活动,但是,还给它一定的活动范围,如它可以站着、座着、睡着及在座舱的纵轴方向有不大的移动。
  动物饲料的供给及排泄,需要以独特的办法解决。为了维持动物适当的活动,必须供给流质食物。可是,液体在失重的情况下是不能往下流的,而是散布在整个座舱中,因此不能供给流质食物。故在动物的前面有存放必须储备食物的小食槽,槽中装的是经过特殊处理的胶状食物,这种食物中除含有营养物质外,还含有大量的水分。储备的食物可供动物7昼夜使用。动物的排泄物是用带有容器的橡胶衣来隔离,排泄物全部集中在这容器内。
  维持卫星座舱中所必须的气体成分是用高活性化合物来调节的,这种化合物能析出氧气(供动物呼吸),吸收二氧化碳气及过剩的水蒸汽。
  在动物身上装有传感器,借助无线电远距离测量把动物的呼吸系统和血液循环的重要情报传送到地球上来。
  从地面记录下的电报的分析表明,动物满可以承受加速度的作用,发动机工作时的振动和巨大的噪声。卫星进入轨道“莱依卡”处于失重状态之后,它的心动电流图、脉搏和呼吸系统接近于常态。
  通过第二个人造地球卫星的试验,可作出重要的结论:高级动物完全可以在宇宙中进行长期飞行。
  
  人可以进入宇宙空间吗
  
  要使人离开地球而飞入宇宙空间。首先他必须能毫无伤害地忍受巨大的过载,这过载是宇宙飞船起飞时急速加速产生的。加速度对人的影响与它的大小,作用时间长短,速率以及作用在人体上的方向有关。
  经验证明,人忍受从背到胸(起飞时)或从胸到背(降落时)方向的加速度比其他任何部位都好些。在加速度的作用下,人能观看、能思考及用手指进行一定的活动。如果加速度作用在从脚到头或从头到脚方向,那么,人忍受加速度的能力会急速地减低。如果人处在水中,忍受加速度的能力会急剧提高(提高一倍以上)。但是没有必要这样保护,因为,人在适当的条件下没有这种保护也能忍受宇宙飞船起飞时产生的加速度。
  在航行中,由于宇宙航行家的错觉,仪器的毛病或任何其他估计不到的因素,会使加速度的大小和方向迅速的改变着。为了使宇宙航行家适应这种变化,永远保持最有利忍受加速度的位置,外国已经设计了一种专门抗过载的密封座舱。
  飞船内的密封座舱为装有两个半轴的球体。用半轴可把宇宙航行家转为横向位置,同时可绕座舱纵轴在平面内旋转360度。座舱的重心位于旋转平面内。加速度方向每改变一次,其半轴相应地发生位移,座舱也立刻转动。宇宙旅行家也随着一起转动,转到使加速度始终仅作用在从背到胸的方向。在加速度的作用下,有很大的加速度力把人体紧压向座椅的靠背。所以,用柔软的弹性材料作成与人体外形精确一致的靠背。
  
  流星和宇宙射线
  
  征服了地球的大气外壳之后,宇宙飞船便进入宇宙空间。
  近几年来研究表明,宇宙空间绝不是空洞无物的。目前人们认为,宇宙空间每立方米内有几千个微粒,此外,宇宙射线及微流星等都穿过这个空间,微流星就是微尘、砂石、岩石的裂片、铁和各种矿物组成的不到一克重的微团,相对于地球的速度达每秒70公里。
  流星碰到宇宙飞船表面时,会发生爆炸,使飞船表面产生直径比流星大几百倍的弧坑。即使用坚固的钢也不可能完全抵抗这种“流星冲击”。但是,宇宙飞行中最主要的危险是能打穿飞船的大型流星。为了防护这种危险,可把座舱分为适宜的几段,每段有单独控制的压力,这样就可以迅速隔开被流星损坏的那一段,然后用专门仪器找出漏洞并修补它。
  宇宙飞船碰到流星的机会不多。经验证明,苏联几个人造地球卫星在宇宙中飞行很多个月还没有损坏或受大型流星的冲击而偏离自己的轨道。这说明流星在宇宙空间处于非常稀疏的状态。因此,宇宙飞行是完全可能的,只不过在宇宙飞船的表面上装有一层专门装甲。
  对于人来说,最大的危险是宇宙射线。人造地球卫星和宇宙火箭的发射已使科学家获得十万公里以上的宇宙幅射强度的资料。在地球的上空宇宙射线的强度非常小(一平方厘米每秒钟约飞过两个微粒),对于未来的宇宙航行家是不会引起放射病的。
  然而,在太阳发生炸爆时(很少发生)飞行很不利,因这时产生强大的幅射流。
  
  在飞行中
  
  对于人环绕地球作几个小时的飞行来说,看来还可以使用抗过载座舱,在座舱内装有空气再生装置和宇宙飞船降落时用的弹射器。
  然而,飞到别的天体,就连飞到最近的天体――月球也得要几天的时间。在这样长的飞行时间内,人不能不动的系着皮带座在椅子上。人在座舱内应该有活动的能力,这样一来,座舱的尺寸必须加大,而且在座舱内应该创造适于宇宙航行家正常生活所必需的一切条件。
  座舱内的温度、湿度、气体成分和空气压力是用专门仪器来自动调节。另外,还装有傅送宇宙航行家在飞行条件下的各种情报的仪器。
  作短距离宇宙飞行(例如飞到月球)时,可能用不着修正宇宙飞船的航向就可以飞到目的。但是,要把宇宙飞船送到几千万和几万万公里遥远的目的,并以每秒20-30公里的巨大速度飞行时,未必能保证它的准确性,这时,必须找到“恒星罗盘”,人在恒星罗盘的帮助下,据规定的航线经常不断地修正飞船的轨道。
  人对事物变化反映的速度不少于1.5秒,而在这个时间内,宇宙飞船已飞过12-15公里,以这样巨大的速度运动,人不能及时发现巨型流星,也不能及时察觉飞船航线的变化。人失去判断大小、距离及与别的物体的相对速度的能力。然而,宇宙航行家是要参加宇宙飞船的操纵工作,因此必须设计专门的仪器来补偿人的视觉和中枢神经系统的不足,增大感觉范围达到需要的反映速度。
  起飞时产生巨大的过载,使得操纵宇宙飞船更加困难;而人体完全失重后,又使宇宙航行家有腾空之感,呼吸很轻快,这就引起气体流动加强及其他机体功用的失调。
  要宇宙航行家易于辨别空间,显然,最好是一开始就把他固定在座椅上。为了保证身体所要求的载荷,可在关节区内使用橡筋(可松紧)的拉力,以及穿上产生人工载荷的特制衣服。
  在长期飞行中,供给人的氧、水和食物具有重要意义。在一年中,这些东西的需用量达2吨之多。但是座舱中不能储存大量的食物,而且像药片那样浓缩的食品也不能满足长期飞行的需要,因为不能保证能容一定食物的肠子的生理要求,所以创造食用藻类具有重大的意义。在座舱中除装有用化学物质进行人工再生空气的装置外,还需要使用生物的方法用各种藻类再生空气。
  
  返回地球
  
  密封座舱的平安返回地球是复杂问题之一。当飞船进入稠密大气层时,由于与空气的摩擦使飞船的外壳和密封座舱中的空气大大地加热。假如飞行器的速度为每秒1.5公里,它的头部温度加到1000度以上。经验证明,空气湿度为30%时,在100度下人只能忍受30分钟,在200度下,忍受时间不到3分钟。
  为了减少空气摩擦加给飞船外壳的热量,可在飞船外壳上涂一层耐高温的陶瓷材料;可把飞行器的前缘作成钝形使冲波脱离飞船前缘;还可装备使冷却液从座舱中不断送到表面,液体在表面蒸发以达到降温的目的。
  当宇宙飞船的速度下降时,又产生巨大的过载,要使人能参与操纵工作,需要拟定逐渐减低速度的降落程序。
  如果人是在密封舱内着陆,那么应考虑到密封舱是什么样的位置,因为当密封舱与飞船分离时,可能产生人难于忍受的角加速度,座舱中的降落伞必须在指定的高度上自动打开,当降落到水中时,座舱应有浮力,并装有可以伸缩的天线,在座舱上涂有不同的颜色,以便于飞机的寻找。
  也可用其他方法使宇宙航行家返回地面,如使用制动发动机来减低飞行速度,降到一定速度后,打开制动降落伞,然后再打开主降落伞。主降落伞只是用来保证座安全降落或保证穿有专门宇宙服的宇宙航行家的安全降落。

论文来源:《航空知识》 1960年第6期
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