宇宙那么大,珠江科学大讲堂带你去看看
来源:广东科技报2021-10-09

世界航天梦想第一人是谁?坐电梯按多少层才能进入太空?孙维新带你“迈向太空-工作和休闲在地球之外”

 

广东科技报讯(记者 刘肖勇)一部《流浪地球》,引起人们对太空探索的热议。距今人类登月至今已超50年;如今的航空航天技术,使得人们从地球到太空只需要八分钟,甚至在以后搭乘电梯就可以上太空。10月7日下午,珠江科学大讲堂第89讲在广州正佳广场正佳大剧院如期举行。本期大讲堂由北京清华大学通识讲座教授、原台湾自然科学博物馆馆长孙维新带来《迈向太空-工作和休闲在地球之外》演讲。本次活动由广州市科技局 、广东科学中心和羊城晚报社,正佳自然科学博物馆联合主办。


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世界航天梦想第一人是明朝的万户

 

“飞天,乃是我中华千年之夙愿。今天,我纵然粉身碎骨,血溅天疆,也要为后世闯出一条探天的道路来”。这句至今让人热血沸腾的话语,出自公元十四世纪末的中国明朝。据《文明》杂志介绍,美国火箭学家赫伯特·S·基姆(Herbert·S·Zim)在1945年出版的《火箭和喷气发动机》(Rockets and Jets)一书中提到,“约当15世纪之末,有一位中国的官吏叫万户,他在一把座椅的背后,装上47枚当时可能买到的最大火箭。他把自己捆绑在椅子的前边,两只手各拿一个大风筝。然后叫他的仆人同时点燃47枚大火箭,其目的是想借火箭向前推进的力量,加上风筝上升的力量飞向前方。”事实上在前苏联、德国、英国等国的火箭专家的一些著作中,也提到了这件事。在20世纪70年代的一次国际天文联合会上,月球上一座环形山被命名为“万户”,以纪念“第一个试图利用火箭作飞行的人”。

 

一个关于太空历程发展的故事,一张太空电梯的照片,孙维新的演讲开场白成功带领着大家穿越古今并和高科技接轨。人类进出太空的科技日新月异,孙维新说以后进入太空,不需要搭乘飞船,进入电梯按个1836层就可以带你进入太空,一种叫做“纳米碳管”的新材料制作的电梯缆绳,会推动太空科技快速往前发展。这种纳米碳管,里面有很多细丝,构成所谓的超级纤维,可以做人工超级肌肉,“他”的软度超过了塑胶,结实超过了钢铁,这样的新材料出现,未来有太空电梯在月台上出发,不需要制造污染,就可以进入太空了。

 

同时,孙维新用自己以前在美国工作的经历,跟大家分享了“航天飞机发射前往太空时的壮观景象”的见闻。他说那时最期待的就是在佛罗里达州,在发射的前半小时可以放下手边的工作,看一下发射的转播。航天飞机点火、起飞,进到地球的第一轨道,就是300-400公里左右,要花多久时间?8分钟就可以了,太空离我们很近,只要你往天空上去100公里就进入了太空,开车去太空只要一小时,只不过汽车是往上开。8分钟进入到轨道之后,主引擎一关,进入了失重状态,所有的东西都漂起来,只要一松手手里的东西就飘在前面;想吃东西,打开一袋巧克力豆,巧克力就会全部漂浮起来;水杯打开之后,往下倒水水也不会流出来;杯子倒过来往上一抽,杯子里的橙汁马上会变成完美的球形,为什么是圆形?因为杯子抽走瞬间球形的表面能量最低,大自然对每一个自然的物理反应,没有外界干预永远走向最低能量。


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上太空的目的不再局限于科学探索

 

为什么我们要进入太空呢?孙维新说原因很简单,首先是好奇心,自古以来到现在,每个人走到星空下面,都会产生的想法,有朝一日,我能不能和星星、月亮、太阳同游?其次是实现去小行星采矿,太空观光、实业开矿和清除垃圾将是未来太空事业的三大商机。 另外一方面,我们要维护地球的生态保护环境,看看除了地球外有没有别的地方适合我们建立新家园。至于我们怎么样把进出太空的成本大幅降低?就要靠科学家、工程师,他们会把人类进出太空的成本大幅降低。未来孩子上大学要出门,上太空,有一张卡,刷卡就上去了,以后进太空,基本就和现在的赶地铁差不多。这就是未来的太空时代。

 

美国决定将航天技术交给民间去发展,这使得进入太空的成本变得越来越低。太空探索技术公司(SpaceX)CEO马斯克如今已世界闻名。马斯克说,2050年他会将1万人送到火星,建立第一代的火星殖民地。他发展了飞龙号太空船,准备飞向火星。他制造了当前地表最强火箭-猎鹰九号,可以将64吨物体送往太空;更为重要的是,马斯克还发明了火箭回收技术,第一节火箭的价值在6000万美元,脱落后,实现了准确降落在大海中的平台上;这就是让科学家、工程师为之兴奋的是回收的火箭重装燃料就可以重新使用,大幅降低成本是这个概念。孙维新说,人类一定会成为跨出地球,跨行星物种。

 

孙维新告诉前来听讲座的大小朋友们,在航天飞机上睡觉的时候什么时候是晚上?孙维新说,航天飞机低轨道绕地球一圈速度非常快,人在距离地球300-400公里的太空,绕的时速是28000公里,太空里面的速度是子弹飞行速度的25倍,也就意味着一天里面有17个晚上,17个白天,睡觉的时候没有躺着的感觉,怎么睡都没有关系,太空舱里面没有白天和晚上的概念,困了就睡,醒来马上工作,要有这种能力才能当太空人。

 

孙维新认为太空观光是未来大家都可以尝试的东西,可以观赏太空旖旎的风光,同时还可以体验失重的状态;还有就是这些年中国的空间发展速度非常快,尤其是年轻的小朋友将来可以把这个当做一个很有趣的事业。