科学史评话最新专辑

喜马拉雅
  • 5.0 (24)
  • NATURAL SCIENCES
  • UPDATED WEEKLY
科学史评话最新专辑

科学史评话最新专辑 平哥首个医学专栏上线啦，在喜马拉雅搜索“吴京平：通俗医学史”，抢先收听！

  1. 1 DAY AGO

    探测器列传：15.木星之旅

    1972年的3月3号，先驱者10号发射升空。这一次用的还是擎天神火箭+半人马座上面级。但是为了增加推力，在半人马座上面级上边又装了一个Star-37E固体火箭。用这个家伙完成先驱者10号的最后加速，就靠这东西临门一脚，足以把探测器送出太阳系。 火箭发射很成功，探测器被加速到14.4公里每秒远远超过了第二宇宙速度。11个小时之后，先驱者10号就已经路过了月球，由此可见这家伙飞得有多快。为了稳定自身的姿态，先驱者10号以每秒转一圈的速度快速旋转。等到三根拉杆伸出来了，转速也就降低到了一分钟4.8圈。这个过程符合角动量守恒。反正先驱者10号使用核电池，不需要太阳能电池，因此也就没有对准太阳的必要。只要轴线上的那口大锅能对准地球就行了，可以采用自旋稳定。 先驱者10号需要的总能量是100瓦左右。出发的时候，电池的功率是155瓦。根据计算，等飞到木星的时候，功率会衰减到140瓦，依然是富富有余的。30年后，大概会衰减到80%，但是用来把热能转化成电能的热电偶老化更快，估计只能提供60%的电力了，到那时候，仪器只能选择性的开启，无法同时开启了。不过呢，这已经远远超出了NASA当时的计划。NASA觉得能坚持两年就够用，当然时间长了更好。但是没想到坚持了那么久…… 清除所有标记 清除选中的标记 错误类型 无错字 - 写作（在线版）

    23 min

  2. NOV 16

    探测器列传：14.水手9号

    相比之下，水手9号入轨精确度很高。所以在熬过这场沙尘暴之后，应该有不少的科学发现。就这么干等了两个多月，到11月底，沙尘暴已经开始减弱，完全平息则要到1972年的1月份了。 从水手9号发送回到照片上，大家看到有4个火山口非常明显，这些火山口非常高大，以至于高度远在沙尘暴之上。其中3座稍小一点的一字排开，间距均匀，后来这几座山被称为塔尔西斯山群，所在的这片高地被称为塔尔西斯高原。 这三座山包连成一条直线，在这条线的垂直平分线上有一座特别高大显眼的火山，后来被称为奥林匹斯火山。这个火山长期以来都是整个太阳系最高大的山峰。等到沙尘暴完全消退，科学家们终于看到了火星的真面目。原来火星地形非常复杂，不仅仅有大量的火山口，还有古老的河床，壮丽的大峡谷和巨大的撞击坑。水手9号发现了20座高大的火山，基本上都比地球上的火山要大。 火星上有冰晶云，有沙尘暴，有雾，有雪，还有风。这是一个相当复杂的星球，在整个太阳系，环境算仅次于地球的存在了。于是，一个老生常谈的问题又一次被问出来了，火星上有生命吗？我们的水手9号拍摄了7329张照片，覆盖了火星表面80%的面积，可以算是提供了第一手的资料。苏联的火星3号只拍了60张照片，数量上就完全没办法比了。苏联在火星探测上屡屡吃瘪，所以，有关火星的大部分知识，都是美国人提供的…… 清除所有标记 清除选中的标记 错误类型 无错字 - 写作（在线版）

    23 min

  3. NOV 9

    探测器列传：13.月球车1号

    月球上太阳出来了，那么月球车就可以开始到处溜达，月球上的黑夜，月球车就必须趴窝休息了。只要是月球车在行走，地面上就必须随时有两个人来操控这个月球车。一个负责开车，一个负责对着天线。正因为地球和月亮之间的距离太远，无线电通信有延迟，所以他们不可能像打游戏那样那么爽。他们每走一步都是小心翼翼的，必须谋划很久。天线稍微一歪就丢信号。这可不得慎重嘛。这事儿实际上是个体力活。一点都不轻松。 月球上一个白天，相当于地球上半个月。为了不浪费宝贵的阳光，地面操控人员必须三班倒的监控月球车的行动。本来拉沃契金设计局预计这家伙能在月球上工作3个月，实际上工作了10个多月。算是远远超额完成任务了。月球车1号走的最远的一天是走了2公里。而且还经历了一次日食，地球恰好挡住了太阳，月球表面的温度从130度在三个小时之内就降到了-100度。好在月球车1号自己带了放射性热源，所以这家伙不会被冻死…… 清除所有标记 清除选中的标记 错误类型 无错字 - 写作（在线版）

    23 min

  4. NOV 2

    探测器列传：12.火星上的冰

    水手7号比水手6号晚一点到达火星。水手6号等于起到了打前站的作用。大家在画面上看到火星的南极极冠特别亮，因此临时改变了计划，让水手7号从火星的南极上空飞过去，就是为了好好拍摄一下火星的极地冰层。 火星的南北极也有极冠，北极的极冠在夏天会消失，南极的也会缩小，但是并不会消失。你可能会觉得，火星的极冠就像地球上的南极大陆那样，到处都是洁白一片。科学家们最开始看到的火星南极照片也是这样。但是对数据进行处理以后压低亮度，加大对比度，大家发现，火星南极的冰层并不是纯白的。里面也有层层叠叠的复杂结构。而且也有深浅高低。当时科学家们判定，极冠很薄，干冰积雪只有几公分厚。下边可能会有很厚的水冰，但是照片上看不出来。还得分析红外线数据才能知道。因为干冰和水冰的反射光谱还是不一样的。 有关火星上的冰层，我们先要建立一个观念，那就是火星上的气温比地球上低多了。夜里地面气温大致是在零下73度~125度之间。零下100度那是家常便饭。赤道附近气温最高的时候，也就是零上20度，绝大多数地区达不到这个气温。长年以来，火星的环境就是如此。所以，在南北极地区，即便是有水冰，这些冰也从来就没融化过。根据后来大量探测器发回的数据，这些水冰往往含有不少的尘埃，所以颜色也不像地球上冰山，白得耀眼，白得晶莹剔透。而是脏兮兮的，一点也不好看。当然，深层的冰就没什么尘埃，越靠近地表，冰就越脏…… 清除所有标记 清除选中的标记 错误类型 无错字 - 写作（在线版）

    25 min

  5. OCT 26

    探测器列传：11.步步惊心

    宇宙神半人马座火箭表现良好。顺利的把探测器送进了登月轨道。探测器和火箭分离以后也很顺利。第一步对准太阳，第二步找到老人星，就可以保证自己的姿态是稳定的。半途中还修正了一次轨道，优化了登月的条件。 就在完成了中途轨道修正之后，对面的工程师发现探测器不对劲，因为氦气储罐的压力在不断降低。这说明氦气在不断的泄漏。这些氦气是用来干什么的呢？是用来把燃料压进火箭发动机燃烧室用的。假如氦气全都漏光了，那么火箭发动机就无法工作了。 如果这些氦气被泄露到了太空里，也就是说喷出去了那么探测器的姿态肯定会发生改变，他们目前没有发现这种情况，这说明什么呢？说明这些氦气并没有漏到探测器之外，而是漏进了燃料箱，也就是说燃料箱里面的压力变得越来越高。但是燃料箱有个自动放气的阀门，如果压力高到一定程度就会放气，这就会导致氦气真的泄漏到太空里。 那现在怎么办呢？工程师们确定导致泄露的原因是因为调节阀故障。要想让这些调节阀正常工作，就必须开启游机烧一会儿。这一下就把后面所有的流程全部打断了。因为这些姿态调整发动机一开机，轨道也不对了，探测器姿态也不对了，反正什么都乱了。那也没办法啊，现在只能死马当活马医了。那也没办法，先开10秒钟再说，发现不灵，氦气依然还在往燃料罐里漏。再开23秒，发现还是不行…… 清除所有标记 清除选中的标记 错误类型 无错字 - 写作（在线版）

    23 min

  6. OCT 19

    探测器列传：10.独闯金星

    金星4号在距离金星表面4.5万公里的地方释放了着陆器。着陆器以每秒10.7公里的速度闯进了金星大气层。我们要知道，探测内太阳系的金星或者是水星，遇到的最大麻烦就是刹车困难。因为这个过程相当于探测器从高轨道掉到了低轨道。势能肯定是要转化成动能的。以当时的水平，如果靠火箭反推，根本就不够用。所以金星4号就不能像月球探测器那样先刹车进入环绕轨道，然后再做一步行动。只能一头撞进去再说。 所以，金星4号探测器释放的着陆器几乎是垂直砸向金星表面，金星的大气又非常浓密，所以球形表面的烧蚀材料马上就开始燃烧蒸发降温。着陆器外部的最高温度曾经一度达到了1.1万度。如果不靠烧蚀材料降温，连几分钟也坚持不了。金星4号探测器的本体完全没有防高温的设计，很快就在金星大气层里烧光了。只剩下着陆器继续往前冲。 着陆器经历的冲击过载也很大，张开降落伞的一瞬间过载达到了夸张的350G。降落伞展开以后，速度就骤降到了300米/秒，这个速度和初始速度10.7公里/秒是天差地别。这个过载是什么概念？你从10米高的跳台跳进水里，这个冲击过载大约是5G。飞行员弹射跳伞，过载大概是15~16G。 着陆器一开始开启的那个小降落伞只能做初步减速，300米/秒的速度也已经接近地球表面的音速了。探测器上的大气压力传感器一直在探测金星大气的环境。当压力达到0.6倍大气压的时候，小降落伞拽出主降落伞，开始进一步减速。 然后呢，着陆器开始和地球进行通讯，开始传回金星大气的数据。地面的科学家们看大数据的时候非常的出乎意料，因为他们发现，金星大气的氮气非常少。二氧化碳才是主要成分，这一点和地球大气很不一样。此前科学家们知道金星上肯定没有氧气，二氧化碳的含量非常高，但是没想到氮气如此之少，和惰性气体加在一起也只占了2.5%，90%是二氧化碳，剩下的份额主要是水蒸气…… 清除所有标记 清除选中的标记 错误类型 无错字 - 写作（在线版）

    25 min

  7. OCT 12

    探测器列传：09.竞赛

    转过年来到1967年，美国人发射月球轨道器3号。紧接着发射了勘测者3号着陆在月球上的风暴洋，这个探测器跟前几个稍微有点区别，那就是这东西带了一个挖土的铲子。铲子头有点像挖掘机，但是后边驱动的是一个平行四边形结构。大家见没见过那种孩子的玩具，一扣扳机，就伸出一个拳头往前打。伸缩是由一大堆平行四边形结构驱动的。 勘测者3号上带的那个铲子就靠这个东西伸出去。在摄像头的监视之下，用这个铲子在地上挖了4道槽，每一道槽的深度都有180mm，月壤很输松，挖开并不费费劲。电视摄像头时时刻刻盯着呢，看看月球表层土壤下边是什么样子。这些影像最终传回了地球。当然啦，仅仅挖沟是不够的。美国人从地面遥控这个月球表面取样器共执行了7次载重测试、啥叫载重测试、就是挖两勺土掂量掂量。还有4次挖沟测试和13次的撞击测试。挖沟大家好理解，撞击测试怎么搞呢？那还不好办啊，抡起铲子拍一拍不就是撞击测试嘛。 前后一共10次操作，花了18小时22分钟。在38万公里之外进行遥控操作。那是比在蓝翔开挖掘机麻烦多了，信号延迟你就受不了。 由此看来，美苏两家风格的的确确是不一样。一个玩儿子弹，一个玩儿挖掘机。 按照美国人的想法，他们希望勘测者3号能挺过寒冷的月球之夜，结果他们傻等了14天，勘测者3号再也没醒过来。这个任务也就结束了。后来，阿波罗12号的降落地点就在风暴洋里的知海，走两步就能来到勘测者3号的跟前。宇航员还特地从勘测者3号上边取走了几个机械零件，就是为了研究一下金属长期暴露在月球环境之下引起的变化…… 清除所有标记 清除选中的标记 错误类型 无错字 - 写作（在线版）

    22 min

  8. OCT 5

    探测器列传：08.月球轨道器

    月球轨道器是个很短的椎体，高度只有1.65米，底座宽度1.5米，底座上可以展开4片太阳能电池板。斜侧面深出两根长杆子，一头是通信用的大锅，另一端是全向天线。发动机就在锥体的顶端，这种探测器用得上马夸特公司的440牛顿发动机。这个发动机和后来阿波罗飞船上用的姿态调整发动机是一样的。周围有4个小喷嘴，用来精确调整姿态。 月球轨道器1号是1966年8月10号发射的。发射很顺利，进入到地月转移轨道的时候出了点小问题，天文导航仪器找不到老人星，无法定位。老人星是全天第二亮的恒星，仅次于天狼星，是非常好的定位目标。北半球高纬度地区是看不见老人星的，我国也只有在低纬度地区再能看见，这个老人星就是传说中的南极仙翁。 月球轨道器1号上的可能是因为过热导致寻星器失灵。地面发出指令，让探测器稍微转了一下身，避开阳光直射，这个问题就解决了。探测器飞行了92个小时之后，开始开发动机减速，这样一来探测器就被月球的引力捕获，顺利进入到了环月轨道。近月点186公里，远月点1867公里。这个轨道是个长椭圆轨道，偏心率很大。 我们大致要知道一个规律，一颗天体如果是高速路过，然后被一颗大天体捕获，成为一颗卫星，轨道一般来讲，都会是这种偏心很严重的长椭圆。从这一点，我们就很容易判断哪一颗卫星上被捕获的。长椭圆轨道要想变成圆轨道，必定是需要外部帮助的，要么是大气阻力，要么就是潮汐引力。要么就是其他天体的干扰。对于月球轨道器1号来讲，可以开发动机来调整轨道。经过几次调整，到了8月21号，探测器的近地点高度就降到了40公里，几乎就是贴着月球表面飞过去。只有这样才能拍摄到清晰度最高的月面图…… 清除所有标记 清除选中的标记 错误类型 无错字 - 写作（在线版）

    26 min
See All (527)

5
out of 5
24 Ratings

About

科学史评话最新专辑 平哥首个医学专栏上线啦，在喜马拉雅搜索“吴京平：通俗医学史”，抢先收听！

Information

More From 喜马拉雅

You Might Also Like

To listen to explicit episodes, sign in.

Stay up to date with this show

Sign in or sign up to follow shows, save episodes, and get the latest updates.
Select a country or region

Africa, Middle East, and India

Asia Pacific

Europe

Latin America and the Caribbean

The United States and Canada