作品介紹

人類(lèi)太空飛行:科學(xué)圖書(shū)館太空先鋒


作者:約瑟夫·A.安吉洛     整理日期:2014-07-31 00:58:56

約瑟夫·A.安吉洛所著的《人類(lèi)太空飛行》一書(shū)敘述了從20世紀(jì)60年代初開(kāi)始的人類(lèi)飛越地球大氣層,進(jìn)入外太空的旅程。本書(shū)循著從太空時(shí)代初現(xiàn),直至今日的空間科技的發(fā)展軌跡,對(duì)人類(lèi)在太空中的生存,宇宙飛船將人類(lèi)送入軌道的發(fā)射能力以及太空飛行的安全性和危險(xiǎn)等問(wèn)題進(jìn)行了詳盡的闡述。內(nèi)容包括:一些基本的物理概念、飛行器的基本構(gòu)造、生命保障技術(shù)、空間計(jì)劃的實(shí)施情況以及宇航員在飛行中的表現(xiàn)和科學(xué)家對(duì)未來(lái)空間技術(shù)發(fā)展的預(yù)測(cè)等!度祟(lèi)太空飛行》還配有八十多幅黑白照片和繪畫(huà)作品,生動(dòng)地展示了人類(lèi)空間技術(shù)的發(fā)展歷史及重大事件。
  作者簡(jiǎn)介:
  約瑟夫·A.安吉洛(JosephA.Angelo,Jr.),博士,退役美國(guó)空軍中校,現(xiàn)在是技術(shù)作家。作為洛林斯(Rollins)學(xué)院的一名物理學(xué)兼職教授,他教授天文學(xué)入門(mén)課程——“宇宙的演進(jìn)”。安吉洛博士編寫(xiě)有許多工具書(shū),其中包括TheFactsonFile出版公司出版的《太空和天文學(xué)手冊(cè)》和著名的《太空與天文學(xué)百科全書(shū)》。
  目錄:
  主譯的話
  前言
  鳴謝
  簡(jiǎn)介
  ◇1人類(lèi)航天之夢(mèng)
  萬(wàn)戶(hù)的傳說(shuō)
  軌道上的中國(guó)太空人
  科技革命
  19世紀(jì)人類(lèi)太空飛行的幻想
  太空航空學(xué)的誕生
  前太空時(shí)代對(duì)空間站的想象
  乘坐火箭飛機(jī)踏入太空之門(mén)
  早期太空競(jìng)賽取得的成就
  第一位太空旅行的美國(guó)人
  謝爾蓋·科羅廖夫——開(kāi)始太空時(shí)代的人主譯的話
  前言
  鳴謝
  簡(jiǎn)介
  ◇1人類(lèi)航天之夢(mèng)
  萬(wàn)戶(hù)的傳說(shuō)
  軌道上的中國(guó)太空人
  科技革命
  19世紀(jì)人類(lèi)太空飛行的幻想
  太空航空學(xué)的誕生
  前太空時(shí)代對(duì)空間站的想象
  乘坐火箭飛機(jī)踏入太空之門(mén)
  早期太空競(jìng)賽取得的成就
  第一位太空旅行的美國(guó)人
  謝爾蓋·科羅廖夫——開(kāi)始太空時(shí)代的人
  約翰·肯尼迪和飛往月球的競(jìng)賽
  “東方號(hào)”、“上升號(hào)”和“聯(lián)盟號(hào)”飛船
  ◇2太空生活
  在持續(xù)的微重力狀態(tài)中生活
  太空船外的活動(dòng)
  太空服
  太空旅行和工作的危險(xiǎn)性
  太空食品
  太空輻射環(huán)境
  閉合生態(tài)生命支持系統(tǒng)
  ◇3宇航黑猩猩、宇航狗和其他太空旅行動(dòng)物
  對(duì)太空動(dòng)物的研究
  靈長(zhǎng)目動(dòng)物——美國(guó)首批太空旅行先鋒
  美國(guó)空軍黑猩猩
  “水星計(jì)劃”猴子的使命
  俄羅斯宇航狗
  1961年后的動(dòng)物太空飛行任務(wù)
  拯救黑猩猩——社會(huì)運(yùn)動(dòng)、法律反對(duì)和道德嘗試
  ◇4小飛船與水星計(jì)劃
  水星一紅石3號(hào)
  水星一紅石4號(hào)
  水星一宇宙神6號(hào)
  水星一宇宙神7號(hào)
  水星一宇宙神8號(hào)
  水星一宇宙神9號(hào)
  ◇5太空行走與雙子星計(jì)劃
  雙子星宇宙飛船
  阿金納
  雙子星3號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星4號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星5號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星6A號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星7號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星8號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星9A號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星10號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星11號(hào)飛行任務(wù)
  雙子星12號(hào)飛行任務(wù)
  藍(lán)色的雙子星
  ◇6月球行走和阿波羅計(jì)劃
  阿波羅計(jì)劃的起源
  太空機(jī)器人偵察月球
  關(guān)于月球生命的爭(zhēng)論和地外污染的問(wèn)題
  阿波羅宇宙飛船
  阿波羅飛行計(jì)劃摘要
  土星IB發(fā)射器
  ◇7太空前哨:早期空間站
  給美國(guó)空間站定義
  天空實(shí)驗(yàn)室——美國(guó)第一座空間站
  阿波羅一聯(lián)盟對(duì)接試驗(yàn)計(jì)劃
  蘇聯(lián)早期空間站
  和平號(hào)空間站
  ◇8航天飛機(jī)
  航天飛機(jī)系統(tǒng)的基本特征
  降低外貯燃料箱絕緣泡沫碎片的風(fēng)險(xiǎn)
  空間實(shí)驗(yàn)室
  航天飛機(jī)任務(wù)
  航天飛機(jī)任務(wù)小結(jié)
  超越航天飛機(jī)
  ◇9國(guó)際空間站
  關(guān)于國(guó)際空間站的基本情況
  空間站宇航員
  ◇10永久的月球基地:超越地球低空軌道的下一站
  月球——地球最近的鄰居
  月球基地與月球定居
  克拉夫·埃利克和月球文明的暢想
  ◇11人類(lèi)遠(yuǎn)征火星
  火星——神秘的紅色星球
  載人火星探險(xiǎn)
  火星前哨和表面基地的構(gòu)想
  太空政策和美國(guó)的總統(tǒng)任期
  ◇12大型太空定居點(diǎn)——太陽(yáng)系文明的標(biāo)志
  “愛(ài)斯特勞珀里斯”太空定居點(diǎn)
  太空資源
  “安得勞塞爾”人造世界
  美國(guó)國(guó)家航空航天局的太空定居點(diǎn)構(gòu)想
  設(shè)計(jì)大型太空定居點(diǎn)應(yīng)考慮的因素
  戴森球
  尼古拉·謝苗諾維奇·卡爾謝夫
  ◇13結(jié)語(yǔ)
  大事年表
  譯者感言◇太空服
  外太空是一個(gè)非常惡劣的環(huán)境。如果宇航員要想生存的話,就必須隨身帶著地球的部分環(huán)境。太空旅行者不得不被一個(gè)有可以呼吸的空氣、適宜的氣壓以及適宜的溫度的殼包圍起來(lái)。這可以通過(guò)以個(gè)人為單位向宇航員提供一個(gè)巨大的、密閉的結(jié)構(gòu)或環(huán)境,并把宇航員裝在叫做“太空服”的一個(gè)有彈性的、保護(hù)性的囊狀物中來(lái)實(shí)現(xiàn)。
  從“水星計(jì)劃”(MercuryProject)直至“阿波羅一聯(lián)盟對(duì)接試驗(yàn)計(jì)劃”,美國(guó)國(guó)家航空航天局在以前的飛行任務(wù)中所使用的太空服一直為美國(guó)宇航員提供了有效的保護(hù)。然而,某些設(shè)計(jì)問(wèn)題成為太空服的缺陷。這些太空服是按照宇航員的具體尺寸量身定做的。為了制造出尺寸合適的太空服,有些太空服款式需要量取宇航員七十多個(gè)不同部位的尺寸。結(jié)果,太空服只能是一次性的。這些早期的太空服硬邦邦的,即使諸如抓住物體這樣簡(jiǎn)單的動(dòng)作也會(huì)很快耗光宇航員的體力。穿上太空服是一個(gè)耗力費(fèi)神的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程要持續(xù)一個(gè)多小時(shí),并且需要助手的幫助。
  “水星計(jì)劃”中所穿的太空服,是美國(guó)海軍高空噴氣式飛機(jī)駕駛員所穿壓力服的改良版。它由一個(gè)涂有聚氯丁烯尼龍纖維內(nèi)層和一個(gè)涂鋁的尼龍外層構(gòu)成。在肘部和膝部有織入太空服內(nèi)的斷線以方便關(guān)節(jié)活動(dòng)。但是即使有這些斷線,穿著者也很難克服太空服內(nèi)的壓力作用彎曲胳膊或腿。當(dāng)胳膊或腿部關(guān)節(jié)彎曲時(shí),太空服的關(guān)節(jié)處就自動(dòng)折進(jìn)去,這樣就減少了太空服內(nèi)部的容積并且增大了壓力。“水星計(jì)劃”太空服穿著“柔軟”或者是沒(méi)有壓力,只是用作可能出現(xiàn)的宇宙飛船船艙壓力減少時(shí)的備用品——這種情況從來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)。
  當(dāng)“雙子星計(jì)劃”的雙人宇宙飛船研制太空服時(shí),美國(guó)國(guó)家航空航天局的太空服設(shè)計(jì)者們采用了美國(guó)空軍的辦法設(shè)計(jì)靈活度更大的太空服。“雙子星計(jì)劃”中的太空服有個(gè)當(dāng)受壓時(shí)可以使整個(gè)太空服柔軟的氣壓囊和網(wǎng)狀限制層的結(jié)合體,而不是“水星計(jì)劃”太空服的纖維關(guān)節(jié)。
  人形的氣密壓力氣囊是由涂有聚氯丁烯的尼龍制成,并且覆蓋著用滌綸和特氟綸繩織成的承重網(wǎng)。這個(gè)網(wǎng)格層比壓力氣囊略微小一點(diǎn)兒,當(dāng)有壓力時(shí)能減少太空服的硬度并且用作一種結(jié)構(gòu)殼。“雙子星座號(hào)”宇航服由于采用了多層設(shè)計(jì)方式,大大改進(jìn)了胳膊和肩部的靈活性。
  在月球表面行走又給太空服的設(shè)計(jì)者提出了一系列的新難題。為“月球行走者”所設(shè)計(jì)的宇航服不僅要保護(hù)宇航員不受犬牙交錯(cuò)的巖石和月球白天酷熱的傷害,而且還要有足夠的柔韌性以便“阿波羅號(hào)”宇航員能夠俯身彎腰從月球上采集樣品以及使用月球車(chē)在月球表面上進(jìn)行運(yùn)輸。
  另一個(gè)危險(xiǎn)是從太空深處不斷向月球表面拋擲的小流星體,要求“阿波羅號(hào)”宇航服的外部保護(hù)層能將其阻隔。一個(gè)背攜式生命保障系統(tǒng)可以為歷時(shí)7小時(shí)的月球行走提供呼吸所用的氧氣、太空服增壓以及通風(fēng)。
  通過(guò)在肩膀、肘部、臀部和膝蓋部使用風(fēng)箱狀的、具有可塑性的橡膠貼合關(guān)節(jié),“阿波羅號(hào)”宇航服的靈活性較早期的太空服有了很大改善。為“阿波羅號(hào)”飛船第十五次至第十七次飛行任務(wù)所做的太空服腰部的改進(jìn),可使宇航員坐在月球車(chē)上變得更加容易。
  從貼近皮膚的最里層向外,“阿波羅A7LB”太空服從一件由宇航員穿在身上的液體冷卻服開(kāi)始,這件液體冷卻服類(lèi)似于一條把由面條狀管子構(gòu)成的織網(wǎng)縫到纖維上制成的長(zhǎng)內(nèi)褲。在管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的冷卻水把新陳代謝產(chǎn)生的熱量從宇航員的身體傳送到背部裝置,在那里這些熱量被散發(fā)到太空。接下來(lái)是一層由輕便尼龍制成的穿著舒適度改善層,然后是由涂有聚氯丁烯的尼龍或風(fēng)箱狀、可塑的關(guān)節(jié)部件,一個(gè)防止氣囊鼓脹的尼龍限制層,一個(gè)由聚酰亞胺薄膜和玻璃纖維布料制成的輕便的超級(jí)熱絕緣交替層,由聚酯薄膜和墊片材料制成的幾層,最后是由涂有特氟綸的玻璃纖維布料制成的外部保護(hù)層。
  “阿波羅號(hào)”宇航帽由高強(qiáng)度的聚碳酸酯制成,由一個(gè)以壓力密封的頸與太空服連在一起。與“水星計(jì)劃”和“雙子星計(jì)劃”所使用的可以隨著宇航員的頭部活動(dòng)的緊身宇航帽不同,“阿波羅計(jì)劃”中的宇航帽是固定的,宇航員的頭部可以在里面自由活動(dòng)。在月球上行走時(shí),“阿波羅號(hào)”宇航員在聚碳酸酯宇航帽上戴著一個(gè)外部的面罩裝置保護(hù)眼睛免受紫外線輻射的傷害,并使頭部和臉部保持較舒適的溫度。
  月球手套和靴子使“阿波羅號(hào)”太空服成為一個(gè)整體。這兩者都是為應(yīng)對(duì)艱苦的勘探任務(wù)而設(shè)計(jì)的。這種手套還能調(diào)適精密儀器。月球手套由內(nèi)置的限制和壓力氣囊構(gòu)成,這種手套是按照宇航員的手部模型塑造而成,并且覆有多重隔熱層和磨損保護(hù)層。在拇指和指尖部分緊包著硅膠以使其具有“感覺(jué)”和敏感度。
  月球靴實(shí)際上是“阿波羅號(hào)”宇航員在與宇航服連為一體的壓力靴上穿的套鞋。太空靴的外層除了鞋底由有螺紋的硅酮膠制成外,其余均由金屬織物制成。鞋舌部分由涂有特氟綸的玻璃纖維布料制成,鞋子的內(nèi)層也由涂有特氟綸的玻璃纖維布料制成,接著是由聚酰亞胺層和玻璃纖維布料交替制成的25層厚的輕便的隔熱層。
  在“天空實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃”(1973-1974)和“阿波羅—聯(lián)盟對(duì)接試驗(yàn)計(jì)劃”(1975)期間,人們也使用了“阿波羅號(hào)”宇航服的改良版。
  為航天飛機(jī)時(shí)代的宇航員研制的一種新型宇航服在舒適度、便利性和靈活性方面較以前的型號(hào)有了許多改進(jìn)。這種實(shí)行艙外作業(yè)時(shí)穿著的宇航服是按照標(biāo)準(zhǔn)化部件組合成的,已有許多可替換的部件為主要特色。軀干、褲子、胳膊以及手套都有幾種不同的規(guī)格,可以為每次飛行任務(wù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合,以適應(yīng)不同個(gè)體的男女宇航員的需要。這種設(shè)計(jì)方法是非常經(jīng)濟(jì)的,因?yàn)檫@些太空服可以再利用。
  這種航天飛機(jī)宇航服叫做“艙外機(jī)動(dòng)裝置”(extravehicularmobilityunit,縮寫(xiě)為EMU),它由3個(gè)主要部分組成:活襯里、壓力容器和基礎(chǔ)性的生命保障系統(tǒng)。這些部件通過(guò)飲用水袋、通訊設(shè)備以及太空帽等裝配組件得以完善。
  在宇航服的設(shè)計(jì)中,人體排泄物的盛放是一個(gè)重要的問(wèn)題。在航天飛機(jī)時(shí)代的宇航服中,基礎(chǔ)性的生命保障系統(tǒng)處理宇航服內(nèi)空氣里的氣味、二氧化碳和人體廢氣。這種基礎(chǔ)性的生命保障系統(tǒng)是個(gè)由背部裝置和放置在宇航服胸部的控制和顯示裝置組成的兩部分系統(tǒng)組成?茖W(xué)家設(shè)計(jì)了兩套不同的小便排放系統(tǒng)以適應(yīng)男女宇航員的不同需要。因?yàn)樵陲w船艙外進(jìn)行活動(dòng)持續(xù)的時(shí)間很短,因此糞便的盛放被認(rèn)為是沒(méi)有必要的。
  載人機(jī)動(dòng)裝置(theMannedmaneuveringunit,縮寫(xiě)為MMU)是一個(gè)單人的由氮驅(qū)動(dòng)的背部裝置,它鎖在載人機(jī)動(dòng)裝置宇航服的基本生命保障系統(tǒng)上。宇航員使用既可旋轉(zhuǎn)又可移動(dòng)的手動(dòng)控制器能精確地在飛船的貨物灣里或周?chē)w行,或者去往附近的載荷或船體,它可以到達(dá)飛船外面許多無(wú)法到達(dá)的區(qū)域。穿著載人機(jī)動(dòng)裝置的宇航員可以部署、服務(wù)、修理以及取回衛(wèi)星載荷。
  載人機(jī)動(dòng)裝置被稱(chēng)為“世界上最大的可重復(fù)使用的太空飛行器”。它的推進(jìn)物可以從飛船再次充電。載人機(jī)動(dòng)裝置的可靠性由雙并列系統(tǒng)而不是備份備援系統(tǒng)得到保障。一旦其中一個(gè)并列系統(tǒng)發(fā)生了故障,系統(tǒng)會(huì)被關(guān)閉,而是使用另一系統(tǒng)使載人機(jī)動(dòng)裝置返回到飛船的貨物灣。載人機(jī)動(dòng)裝置包括一個(gè)35毫米的靜止攝像機(jī),它由在太空工作的宇航員操作。
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