月球什麼樣?宇航服怎麼穿?科普超市裡找答案
你想去月球看看嗎?月球到底長啥樣,上面都有什麼?我們的航天員乘坐太空飛船到太空後怎麼進行科學研究呢?
7月30日,科普超市行的首場活動在金源新燕莎正式拉開帷幕,首場活動以「航天夢之旅」為主線,將靜態展示、知識問答、交互體驗及科技秀結合,搭建一個集學習、娛樂、休閑於一體的航天科普主題展。
北京科技報組織15名小記者也來到現場進行了航天探秘,月球到底是什麼樣子,人造衛星是怎麼沿著軌道飛行的,機器人是如何在太空進行任務作業的……在這裡都能找到答案。接下來,讓我們一起到現場看看吧。
01模擬操縱空間站
▲月球表面什麼樣?在 VR眼鏡里
進入現場,有這麼一套感測設備吸引了大家的注意。戴上立體頭盔、數據手套,馬上就會置身於浩瀚的宇宙中。星空點點,漂浮的石頭在身旁呼嘯而過,適時地伸手便可抓到這些石頭,然後隨便你丟拋或是放到什麼地方。
這麼真實的畫面是怎麼來的呢?
工作人員解釋了其中的原理,這是一種虛擬現實技術,是利用計算機生成一種模擬環境,如飛船駕駛艙、操作現場等,通過多種感測設備使用戶「投入」到該環境中,實現用戶與該環境直接進行自然交互的技術。模擬環境是指用計算機生成具有表面色彩的立體圖形。
這種虛擬現實技術還能幫助航天員執行飛行任務。
航天員執行飛行任務前,必須對駕駛的航天器環境非常了解,就如同我們了解自己駕駛的汽車一樣。真實航天器在發射之前,航天員僅能在模擬器上熟悉航天器的飛行環境,這種熟悉訓練的代價往往比較大。建立虛擬的航天器環境,可以在計算機上熟悉航天器環境。
虛擬環境還可以進行交互操作,就如同玩《極品賽車》遊戲一樣,航天員可以在單機上進行航天器環境訓練、操作和組裝等,這種訓練方法簡單,具有較好的效果。
02我是火箭工程師 模擬火箭製作
火箭可以用作快速遠距離運送工具,比如作為發射人造衛星、載人飛船、空間站的運載工具,以及其他飛行器的助推器等。
現場的火箭模型製作的環節給了航空航天愛好者們一個動手操作的福利。對照著說明步驟開始一步步組裝,先把底座 固定好,再安上助推器,最後放上降落傘,動力系統、控制系統和結構系統全部安裝完畢,幾分鐘後,一個漂亮的小火箭模型就製作好了。
通過現場老師的講解,我們知道了火箭是以熱氣流高速向後噴出,利用產生的反作用力向前運動的。火箭自身攜帶燃燒劑和氧化劑,不依賴空氣中的氧助燃,既可在大氣中,又可在外層空間飛行。而其他各種噴氣發動機僅需攜帶燃料,燃料燃燒所需的氧氣取自空氣中。所以,其他噴氣發動機不能在地球大氣層以外使用。
03探月之旅 軌道模擬模擬
在iPad上任意畫個圈,把一個小小的如雞蛋大小的模擬飛行器放在這個圈上,它便沿著這個圈開始移動。工作人員介紹說,這是因為iPad上安裝的軟體和這個模擬飛行器的編程對應,所以才會自己移動的。
工作人員接著介紹了這個任務帶給我們的啟示,原來,軌道是衛星的道路,不同的衛星使用不同的軌道。人造衛星的運動軌道取決於衛星的任務要求,區分為低軌道、中高軌道、地球同步軌道、地球靜止軌道、太陽同步軌道、大橢圓軌道和極軌道。
用模擬飛行器可以非常直觀地感受沿著軌道飛行的場景。
04月球什麼樣 我想去看看
月球什麼樣?讓我們一起去看看吧,戴上VR設備,就開始「月球探秘」了。「有很多環形山和岩石,還有好多石頭。」接著,在工作人員的指導下,體驗者通過手中的設備虛擬撿了一塊月球表面的岩石扔了出去,「感覺沒費什麼力氣」,工作人員解釋到,這是模擬失重的原因。
那真實的月球表面到底是什麼樣子呢?人類探月、登月後發現,月球不像中國古代傳說中的那樣美好,沒有嫦娥,沒有月宮,而是一片萬籟俱靜的沙漠,它表面覆蓋著一層粉末狀塵埃,還有很多環形山和岩石,半個月是白天,半個月是黑夜,月球赤道處中午溫度高達127攝氏度,夜晚降到零下183攝氏度。
05用機械臂搭建太空堡壘
將手放在體感機器上,用手臂的移動來控制機械臂的前後上下左右、抓取,小心翼翼地將機械臂移動到目標紙片的上方,操控機械臂吸取紙片,然後再操控它前行放到指定的紙盒裡,任務就算完成了,這是模仿機械臂在太空工作的場景。
機械臂可以承擔空間站的部件組裝、航天的對接、協助航天員艙外活動、有效載荷的操作等工作,發揮了不可缺少的作用,空間機械臂本身就是一個智能機器人,具備精確操作能力和視覺識別能力,既具有自主分析能力也可由航天員進行遙控,是集機械、視覺、動力學、電子和控制等學科為一體的高端航天裝備。
06我是飛行員 飛行器模擬駕駛
飛行器模擬駕駛設備活動當日也來到了現場供參觀者體驗。
手握操控器,眼盯電腦屏幕,一場飛行就開始了。這時絕不能掉以輕心,因為一疏忽飛機就可能「墜毀」,所以一定要集中精力用手中的操控器控制電腦中的飛機升空、飛行、再平穩降落。當然你可以在飛行過程中選擇飛機俯衝或急速上揚,只要你技術夠好,能控制住飛機聽你的話。
07做遨遊太空的航天員
穿上厚重的航天服,蹬上靴子,戴上頭盔,這一身行頭還真有點要遨遊太空的意思,也讓現場參觀者過了一把當航天員的癮。
人出艙到太空中去,必須在有效的保護下進行,提供這種保護的就是艙外航天服,它能夠製造人生存的環境,防護宇宙輻射和微流星的侵害,抵禦高低溫的影響,並且能夠進行一定程度的肢體活動。神舟七號飛船執行艙外活動任務時,航天員翟志剛身著中國研製的第一代「飛天」型艙外航天服完成了中國第一次艙外活動。飛天型艙外航天服由頭盔、上肢、軀幹、下肢、手套、靴子等組成。航天服從內至外共有6層,重120千克,能夠連續工作4小時。
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