10万个为什么大全集

        

为什么天文台大多设在山上

        

天文台主要是进行天文观测和研究的机构，世界各国天文台大多设在山上。

        

我国的天文台也大多设在山上。如紫金山天文台，它就设立在南京城外东北的紫金山上，海拔267米。北京天文台设有5个观测站，其中兴隆观测站海拔约940米，密云观测站海拔约150米。上海天文台在余山的工作站，海拔也有98米。云南天文台在昆明市的东郊，海拔为2020米。

        

天文台的主要工作是用天文望远镜观测星星。星星离我们都非常遥远。一般恒星离我们都在几十万亿千米以外，离我们最近的天体——月亮，距离地球也有38万多千米。地球上的高山一般只有几千米高，缩短这么一小段距离，显然是微不足道的。

        

地球被一层大气包围着，星光要通过大气才能到达天文望远镜。大气中的烟雾、尘埃以及水蒸气的波动等，对天文观测都有影响。尤其在大城市附近，夜晚城市灯光照亮了空气中的这些微粒，使天空带有亮光，妨碍天文学家观测较暗的星星。在远离城市的地方，尘埃和烟雾较少，情况要好些，但是还不能避免这些影响。

        

越高的地方，空气越稀薄，烟雾、尘埃和水蒸气越少，影响就越小，所以天文台大多设在山上。现在，世界上公认的三个最佳天文台台址都设在高山之巅，这就是夏威夷莫纳凯亚山山顶，海拔4206米；智利安第斯山，海拔2500米山地；大西洋加那利群岛，2426米高的山顶。

        

知识点：天文台、天文观测、大气、微粒

        

为什么天文学家要给星星拍照

        

拍照可以给我们留下美好的回忆和永久的纪念，那么天文学家为什么要给天上的星星拍照呢?原来，有很多天文现象瞬息突变，像超新星能在几天之内光度突然增加到原来光度的千万倍以上，又如流星在天空中一划而过，几秒钟就消逝；有些天文现象极其罕见，像日全食在一个地方平均要相隔200-300年才出现一次，而且一次最长不过几分钟时间，又如亮的彗星，要几十年甚至更长时间才碰上一次。这些天象如果不拍下照片，长期保存，单凭人们的印象和记录，就很少有科学价值。

        

天文现象的另一个特点是星光暗淡，在观测恒星光谱时，需将这点微弱的星光分散在一条谱带上，若要用眼睛直接看清每条谱线，是很困难的。如果通过天文望远镜拍下照片，星光虽弱，但底片感光有积累作用，加长曝光时间就可以弥补这一不足。给星星拍照还有一个好处，就是它能拍到紫外线和红外线部分，超出了肉眼的可见范围，这样就扩大了我们观测恒星光谱的范围。

        

再说天空中繁星点点，多得使人眼花缭乱，无法应付。因此，天文学家在绘星图、编星表时，用给星星拍照的方法，既客观又准确。若用目视方法测绘上千万颗星的位置，实在是难以想象。所以，给星星拍照是天文观测中不可缺少的重要办法。近代天文学中的重要发现，与此密不可分。

        

给星星拍照和我们一般拍照不大一样。一般在拍人、拍景时，“咔嚓”一声，一张照片就拍好，曝光时间很短，只有几百分之一秒或几十分之一秒。而给星星拍照则需几分钟乃至几小时，曝光时间长是天文照相的一个特点。其次，天文台大都使用玻璃底片——干片，因为天文台需要进行精密测量，比如测谱线的波长或测星星的相对位置，都要精确到万分之一毫米，使用玻璃底片就不会变形。

        

当今数字照相机正在崛起，大有取代用胶卷的普通照相机之势。原理与数字相机的基本相同的天文观测设备，也正在逐步取代经典的天文照相术，但它们的工作目的还是一样的，只是“拍照”的效果更好。

        

知识点：天文观测、照相、光谱、科学价值

        

为什么在南极和北极半年是白天，半年是夜晚

        

地球在围绕太阳旋转的时候,身体有点儿倾斜。地球的自转轴并不和公转的轨道平面垂直，它们相交成66.5度的角度。

        

每年春分，太阳直射地球的赤道。然后地球渐渐移动，到了夏天，日光直射到北半球来。以后以过秋分，太阳再直射赤道。到了冬季，太阳又直射南半球去了。在夏季这段时间，北极地区整天在日光照耀之下，不管地球怎样自转，北极都不会进入地球上未被阳光照到的暗半球内，一连几个月看见太阳悬挂在天空。直到秋分以后，阳光直射到南半球去，北极进入了地球的暗半球里，漫漫长夜方才降临。在整个冬季，日光一直不能照到北极。半年以后，等到春分，太阳才重新露面。所以北极半年是白昼(从春分到秋分)，另半年是黑夜(从秋分到春分)。

        

同样的道理，南极也是半年白昼，半年黑夜。只不过时间和北极正好相反。北极白昼的时候，南极是黑夜。北极黑夜的时候，南极是白昼。

        

实际上，由于大气折射的影响，太阳还在地平线下面半度左右的时候，日光就已经照射到地面上来。因此，北极在春分前两三天，太阳光就已经照到地面。而秋分之后，也要过两三天太阳才完全隐没下去。所以北极的白昼要比半年长一些。同样的道理，南极的白昼也是半年多一点。不过，由于地球公转轨道不是正圆形，北极的白昼，比南极的还要略长一些。

        

正因为如此，在每年的春分和秋分前后几天，在南极和北极，同时都可看见太阳，过着共同的白昼。相反的，在一年中的其他时间里，南极和北极从来不会同时出现黑夜。

        

知识点：白昼、黑夜、南极、北极、大气折射

        

为什么在使用公历的同时还要用农历

        

我国现在使用的历法有两种，一种是国际上通用的公历，也叫阳历；另一种是我国特有的农历，又称夏历。

        

公历起源于古代埃及。地球绕太阳公转一周的时间，即一个回归年的长度是365天5小时48分46秒。为了日常生活的方便，1年所包含的日数应为整数，因此公历取365天为1年，然后再采取置闰的方法来与回归年的长度保持一致。公历的置闰方法，使得它的历年平均长度非常接近回归年的实际长度，要经过好几千年才相差1日。因此，公历就把寒来暑往、季节交替非常准确地反映出来了。然而，公历的月数和每个月中所包含的日数都是人为规定的，没有任何天象的依据。

        

农历实际上是一种阴阳历，它是兼顾月相变化和回归年两个周期而编制的历法。首先，它以月相变化一周的时间作为月的标准，这样1个月的平均长度是29日12时44分2．8秒，农历取29日为1小月，30日为1大月，12个月共354或355日。为了使它的历年长度尽量与回归年长度一致，采用置闰月的办法，有闰月的年份包含13个月。这样一来，农历每年也与季节交替周期相近，并且农历每月与月亮盈亏周期相符。这就是说，它的年和月两个单位，都具有各自确定的天文意义。

        

农历还有一个特点，就是设置了二十四节气。节气是根据地球绕太阳的公转运动确定的，地球在公转轨道上，每前进15°就算是1个节气。这样，地球1年绕太阳一圈360°，就有24个节气。这样看来，节气和阳历一样，都是以地球绕太阳公转为依据。因此，节气是阳历的，而不是阴历的。节气在阳历中的日期都很固定。例如，春分都集中在阳历的3月20日、21日、22日这三天；秋分则集中在9月23日、24日这两天。据史书记载，自战国时代以来，我国农民就开始根据二十四节气来安排农业生产。

        

为什么我们在使用公历的同时还要使用农历呢?

        

农业生产与二十四节气的密切关系是原因之—。其次，农历的月是一个朔望周期，航海和渔业、盐业等一些部门的生产活动都离不开它。

        

农历在我国已经有好几千年的历史了，可以说是家喻户晓，妇孺皆知。特别是农历中的一些节日，例如，春节、元宵节、清明节、端午节、中秋节、重阳节等等，早已成为我国人民传统的节日，这也是目前我们仍然使用农历的原因之一。

        

知识点：公历、农历、二十四节气

        

为什么下半夜看到的流星比上半夜多

        

我们看到的流星，有时多有时少，如果仔细观测，就会发现下半夜看到的流星比上半夜多。这是什么缘故呢?

        

在一般情况下，流星体在地球周围空间的分布是均匀的，运动速度的大小和方向各不相同。假如地球没有公转和自转，静止在天空，那么，从各个方向闯进来的流星数目应该大致相等。

        

由于地球以约30千米／秒的速度绕着太阳公转，这就造成了不同时候出现的流星数目也不相同了。

        

上半夜，观测者背向地球公转的前进方向所能看到的流星，是那些运动速度比地球公转速度大，并赶上地球闯入大气层的流星体造成的。而在下半夜，观测者面向地球公转的前进方向，这时，地球追上的流星体，或者迎面来的流星体，一旦闯进大气层，都能造成流星现象，所以看到的流星比较多。尤其是接近黎明的时候，遇到的流星最多。从黎明到中午这段时间中，流星同样比较多，但因为是白天，阳光比较强，天空很亮，所以用肉眼和光学望远镜看不到流星。

        

知识点：流星、流星体、地球公转

        

为什么会出现狮子座流星雨

        

你看见过流星雨吗？

        

曾在1833年11月17日夜晚，盛大的狮子座流星雨景象十分壮观：流星像暴风雨般持续不断地从狮子座朝四面八方辐射开来，一连好几个小时，最多时每小时出现10万颗流星。有人估计，那天晚上出现的流星至少有20万-30万颗。

        

从历史上狮子座出现第一次流星雨极盛算起，一共有15次，它们出现的年份是：公元902年、931年、934年、1002年、1101年、1202年、1366年、1533年、1602年、1698年、1766年、1799年、1833年、1866年以及1966年。从上面的记录，可估算出狮子座流星雨极盛周期基本上是33-35年。当然，其中也有不按规律的例子。

        

那么，为什么极盛周期会是33-35年或是它的倍数?

        

这就必须提到与狮子座流星雨联系在一起的1866年出现的“18661”大彗星了。这颗被命名为“坦普尔—特塔尔”的彗星的公转周期平均是32．9年，在它环绕太阳运动的过程中，除了将残余物质散布在轨道各处，形成狮子座流星群之外，特别密集在其运行轨道的一个比较窄的地段内。地球在每年11月中旬穿越“18661”彗星和狮子座流星群的轨道，但由于“18661”彗星的公转周期是33年左右，地球不会每次都遇上那个密集区，而是每隔33年左右遭遇一次。这就是说，每年11月17日前后，狮子座流星群只有少量流星，而每隔33年左右，会有一次盛大表演。

        

从近几年狮子座流星雨的情况来看，流星数远没有预报的那么多。据计算，2029年，狮子座流星雨的母体坦普尔一特塔尔彗星与木星相距很近时，有可能在木星巨大引力的作用下，偏离原来轨道，这样的话，狮子座流星雨将会在不久的将来消失。

        

知识点：狮子座流星雨、彗星、轨道

        

为什么会下陨星雨

        

夜晚，常常能见到天空中流星一闪而过，产生这种现象的流星体绝大多数都只有针尖般大小。流星体与大气撞击、摩擦、燃烧发光的同时，已成为灰烬。如果流星体比较大，没有燃烧完，其残余部分坠落到地面附近时，又发生崩裂，大大小小的石块般的东西就落到地面上，成为陨星。一次坠落的损星比较多的话，就被称作陨星雨。

        

1976年3月8日，一场世界罕见的陨星雨降落在我国吉林省境内。

        

那天下午3时许，一颗有好几吨重的陨星，在飞速坠入吉林市地区上空时，由于与稠密的大气层相撞而燃烧、发光，形成一个耀眼夺目的大火球。火球很快分成一大两小，由东向西鱼贯前进，并发出巨雷般的爆裂声和隆隆回响，雷声未停，大小陨星纷纷落地，像雨点般陨落在吉林市北郊和永吉县、蛟河县一带，成为举世罕见的吉林陨星雨。

        

吉林陨星雨是世界上分布最广、数量最多、质量最大的一次极其罕见的陨星雨。“雨”区在东西方向上延伸达70千米，南北宽8千米多，面积达500平方千米。从事此项研究的工作人员在短短几天内，就收集到了100多块质量超过500克的陨．星，至于较小的陨星碎块和碎屑，简直是无法计数。

        

这次坠落的陨星总质量在2600千克以上。其中，最大的“一号陨星”，是有史以来世界上收集到的最大的石陨星，它有1770千克。这块陨石降落在永吉县桦皮厂乡范围内。

        

知识点：陨星、陨星雨、撞击、燃烧

        

为什么在南极地区有那么多陨星

        

陨星对于天文学家来说是极其难得的“天体标本”。谁也未曾想到，在没有任何资料和线索的情况下，在生活环境特别恶劣的南极地区，科学家却发现了大量的陨星。

        

1912年，澳大利亚的一支探险队在南磁极西北不远处威尔克斯地的冰雪中，发现了第一块陨星。这块陨星质量约1千克。以后又过了大约半个世纪，从1961-1964年，人们又先后在南极地区找到了5块陨星。

        

自1969年以后的20年中，在南极地区发现的陨星数目增加之快，完全出乎人们的意料。先是日本南极探险队于1969年在大和山脉地区发现的，到1976年为止，在200来平方千米的范围内，收集到约1000块陨星。1976年后，其他国家的南极考察队又相继在大和山脉、阿伦地区、维多利亚谷等地区发现大量陨星。到20世纪80年代末，整个南极大陆上找到的陨星总数已达七八千块，而且，看来还有不少潜力可挖。

        

全世界原先收集的陨星，据统计，大约是从3000来次陨落中收集起来的，而数千块南极陨星的发现，把陨落次数又增加了一半以上。十分可贵的是，南极陨星是在低温、低湿度、非常清洁的条件下长期保存下来的，是一大批极为珍贵的科研料和标本。

        

在南极地区发现的陨星特别多，范围又都比较集中。科学家发现，这些集聚在一起的陨星是各种类型的陨星。这一事实清楚地说明，这些陨星原来是分散在各处的，由于某种原因，如冰层长期而缓慢的流动，才逐渐会聚到几个地区附近来的。

        

因为南极大陆中间部分的冰层比较厚，延伸至海岸逐渐变薄。打个比喻来说，整个大陆的冰层像个铁饼。冰层很自然地从高处向低处滑动，尽管这种滑动是非常缓慢的，但正是这种缓慢的滑动把散落在各处的陨星，一点点地集中到比较靠近海岸的地区来。如果遇到高山、丘陵地带，陨星的移动受到阻碍，便会就地停下来。

        

也许你觉得奇怪，这些极其难得的“天体标本”为什么喜欢跑到南极大陆安家落户?其实，这和极光一样，是由于地球磁极的影响。再加上南极冰雪的覆盖，很好地将这份天外礼物保存了起来。

        

知识点：陨星、南极、地磁

        

为什么观测火星的机会两年才有一次

        

红色的火星是最引人注意和研究的一颗行星了，可是，观测火星的机会要隔两年才有一次，为什么呢？难道平常不能以它进行观测吗？火星是地球轨道外面的第一个行星，它绕太阳转一圈是我们地球的687日，而两颗行星接近后，到下一次再接近，需要2年零50天的时间。好比有两个长跑运动员从起跑点上一起出发，甲跑一圈只要365秒，乙跑得慢点，得687秒。两人同进起跑后，甲很快超过了乙，跑完一圈的时候，乙才跑了半圈多一点。甲开始跑第二圈，还是以同样的速度前进，由于他的速度快，看起来他正从后面赶上乙。当甲快跑满两圈时，乙刚跑完第一圈。687秒过去了，甲继续往前追赶，大约在起跑完780秒时又赶上了乙。地球和火星的情况也是这样，地球绕太阳一圈得365日多，火星得687日。而每隔2年零50天，火星才有一次接近地球的机会，这种现象叫“冲”。在“冲”的时候，是观测火星的最好机会。另外每隔15至17年，有一次火星特别接近地球，这叫“大冲”。在大冲的时候，观测的机会特别好。

        

在冲的前后，地球同火星的距离也是有变化的，近到5千多万公里，远到1亿来公里，这是由于他们的轨道并不是同心圆，轨道的某些部分彼此较接近，另外的地方就远些。

        

知识点：火星、行星、同心道

        

为什么火星看上去是红色的

        

火星，似火一般在夜空发出火红色的光芒。从望远镜中看去，火星宛若一团燃烧的火球。这一现象曾一直使古人迷惑难解，因此在中国古代，人们把这颗火红的星星称为“荧惑”。荧就是荧荧似火的意思。

        

那么，火星为什么会呈火红色呢?

        

大家知道，火星是太阳系九大行星之一，行星是不会发光的，我们所看到火星火红的颜色是它反射太阳光的结果。

        

据研究，火星表面的岩石含有较多的铁质。当这些岩石受到风化作用而成为砂尘时，其中的铁质也被氧化成为红色的氧化铁。由于火星表面非常干燥，没有液态水的存在，这使火星上的砂尘极易在风的驱动下到处飞扬，甚至发展成覆盖全球的尘暴。1971年，当“水手9号”空间探测器飞临火星上空时，就曾观测到一次巨大的尘暴，尘暴先是从南半球开始，然后扩展到北半球，把整个行星都笼罩在尘埃之中。尘暴持续了几个月之久，大气中的砂尘才逐渐沉落，使火星表面恢复原来的状况。正是这种反复发作的尘暴，使火星表面几乎到处都覆盖着厚厚的氧化铁砂尘，结果火星表面便呈现出红色的面貌。在太阳光的照射下，火星在夜空中荧荧似火，发出火红色的光芒。

        

知识点：火星、火星尘暴、氧化碳

        

为什么人类要多次探测火星

        

在太阳系的九大行星中，火星和地球在许多地方十分相似：火星自转一周是24．66小时，昼夜只比地球上的一天多40分钟；火星自转倾斜角也和地球相近，所以火星上也有春夏秋冬四季的气候变化；火星上还有大气层。

        

1877年，意大利天文学家斯基帕雷用望远镜发现火星上有许多细长的暗线和暗区，他把暗线称为“水道”。有人干脆把“水道”翻译成英语的“运河”，暗区就成了“湖泊”。有运河就有智慧生命的大规模活动。于是，一个世纪以来，有关这颗红色星球上的火星人和火星生命的传说、猜测和探测不断出现。眼见为实，只有对火星进行逼近观测，才能彻底解开这些谜。20世纪50年代后，人类就开始了利用航天技术探测火星的努力。

        

早在1962年和1965年前俄罗斯和美国分别发射了“火星1号”和“水手4号”探测器，并首次给火星拍照。

        

1969年，“水手6号”和“水手7号”探测器观测了火星南极，并且发现火星大气中的二氧化氮含量高达95％。

        

1972年，“水手9号”探测器拍摄了7000多张火星照片，这些照片显示了火星表面70％区域中的峡谷、火山和干涸的河床。

        

1974年，前苏联发射的“火星5号”首次拍摄了火星的彩色照片。

        

“水手”系列探测器拍摄的大量照片表明，火星上根本没有什么运河。

        

那么，火星上究竟有没有生命呢?这必须对火星作进一步的了解，除了逼近观测外，还必须作着陆探测。

        

1996年12月，美国发射“火星探路者”探测器。1997年7月4日，“火星探路者”经过7个月的旅行，行程4．94亿千米，终于来到火星，并成功地在火星上的阿瑞斯平原着陆，同时向人类发回了1．6万张照片。这是美国航天局跨世纪的一连串火星轨道和着陆探测计划的开始。

        

1996年11月，美国发射“火星全球勘探者”飞船。“火星全球勘探者”在1997年9月进入火星轨道，这是人类成功地送入火星的第一个轨道器。

        

“火星探路者”终于找到了一些支持“火星生命说”的证据，从它发回的1．6万张照片中科学家发现，几十亿年前，火星的阿瑞斯平原曾发生过大洪水，而现在的火星可能与地球一样有晨雾，说明火星上有水，有水就可能有生命。而“漫游者”的研究结果，证实地球上的一块编号为“ALH84001”的陨星，可能来自火星，而美国航天局的科学家宣布，他们在这块陨星中发现了可能存在原始生命的证据。这一研究仍在继续。

        

知识点：火星探测、“火星探路者”、“火星全球勘探者”

        

为什么有的彗星会消失

        

彗星就像是太阳系的“流浪者”，它们有的每隔一定时期回来一次，有的则一去不复返。每隔一定时期回来一次的彗星，叫周期彗星，它们环绕太阳沿着扁长的椭圆轨道运行；而那些一去不复返的彗星，则是非周期彗星，它们的运行轨道是抛物线或者双曲线。科学家发现，有的周期彗星也会消失，这是什么原因呢?

        

彗星在太阳系空间穿行时，常常会从某颗大行星的附近飞过，而受它们摄动的影响，运行轨道会发生改变。施加这种摄动影响的最主要“角色”就是质量较大的木星和土星。如果彗星受到的摄动很大，彗星的速度有可能增加很多，原来椭圆形轨道就会变成非椭圆，成为抛物线或双曲线，周期彗星也就变成非周期彗星，它们就会一去不复回，成为“遗失”了的彗星。

        

周期彗星消失的另一个原因，就是因崩裂瓦解而成为流星群。作为彗星，它是消灭不见了，但作为流星群，它依然穿行于太阳系，有时还会化作壮观的流星雨，在地球附近作一番精彩的表演。比拉彗星就是一个著名的例子。

        

另外，彗星每次回归经过太阳附近时，由于部分物质化为气体，形成彗发、彗尾、彗云等，就会损失一部分质量，而使彗星变“瘦”、变“小”。科学家算了算，彗星每次回归大约都要损失0．5％-1％的物质。如果这种估算正确的话，一颗彗星在回归一二百次后，就将消耗殆尽，从此，这位“流浪者”也就在太阳系中消失了。

        

知识点：彗星、周期彗星、非周期彗星、比拉彗星

        

为什么金星表面温度特别高

        

金星离太阳比地球近30％左右，它表面温度应该比地球高些，这是完全可以预料和理解的。可是，当科学家们通过观测发现金星表面温度竟高达465℃-485℃的时候，也感到有点惊讶。

        

什么原因使得金星表面温度如此高呢?

        

金星有着浓密的大气层，它阻挡我们直接看到它的表面。只是在空间探测器接二连三地对金星大气层和表面进行现场考察之后，它才逐渐揭开了自己的面纱，为我们透露了—些秘密。

        

原来，金星大气中二氧化碳的含量达到难以想象的程度，在97％以上。大气低层的二氧化碳含量高，达99％，几乎全是二氧化碳了。而我们地球表面附近的大气层中只含有约0．03％的二氧化碳，与金星比起来，实在太微不足道了。此外，金星大气中还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气等。

        

就在离金星表面三四十千米高空的大气层里，存在着很厚的浓云密雾。更加令人惊奇的是，这层浓云竟是由雾滴状的浓硫酸组成的。在地球上，硫酸是重要的化工产品，想不到它在金星上竟然是大量存在的天然产品。

        

金星大气可以反射约76％的太阳光，使它在天空中显得特别明亮。其余24％的太阳光穿过金星大气，照射到金星地面，本来的情况应该是，照射到金星地面的24％太阳光中，有一部分会从地面返回太空，可是，金星大气层中浓密的二氧化碳却起了阻碍作用，就像给金星盖了一床大棉被。太阳辐射的热量在金星表面附近越积越多，温度也越来越高，达到了现在难以想象的程度，产生所谓的“温室效应”。

        

地球大气层中的二氧化碳含量尽管不多，但是，地球上每时每刻产生出来的二氧化碳可不少；如果长此以往面不采取有效的措施，后果将会是非常严重的。地球上的温室效应已经成为一个重要的环境问题，金星无异给人类上了严肃的一课，向人类提出了警告。

        

知识点：金星、金星大气、温室效应、二氧化碳

        

为什么太阳系中会有那么多小行星

        

太阳系里有什么?一位天文学家曾巧妙地回答说：“一小簇大行星，一大簇小行星。”这句话的确抓住了问题的核心。太阳系中已经发现的大行星只有9颗，而从1801年发现第一颗小行星，到20世纪90年代末，已登记在册和编了号的小行星已超过8000颗，还有更多的小行星有待进一步的证实。

        

大行星的这些“小兄弟”究竟有多少呢?据统计，总数当在50万颗左右。其中的绝大多数都在火星与木星轨道之间运行，与太阳的距离集中在2．06-3．65天文单位。太阳系的这部分区域被称为“小行星带”。

        

为什么在火星和木星轨道之间，聚集着那么多小行星呢?

        

这个问题摆在天文学家面前已经有一二百年了，但迄今还没有普遍承认的定论。

        

常提到的是一种“爆炸说”，它认为：小行星带内原先是有一颗与地球、火星不相上下的大行星，后来，由于某种现在还不清楚的原因，这颗大行星发生了爆炸，炸裂的碎片就成了现在的小行星。但是，究竟从哪里来那么大的能量，居然能使整个大行星炸得粉身碎骨?炸飞的碎块又怎么能恰好集中在的小行星带内呢?

        

有人提出了另外的观点，认为原来这部分空间存在着直径都在几百千米以下的小行星，它们在长期绕日运动程中，难免会相互靠近，发生碰撞甚至多次碰撞，于是就了现在这样大小不等、形状各异的众多小行星。碰撞说也有不能自圆其说的地方，如果有几十个那么大的天体在火星和木星的轨道间运动，就像是太平洋里有几条鱼在游动，哪来那么多碰撞机会呢?

        

近些年来，比较流行的是所谓的“半成品说”，大意是：在原始星云开始形成太阳系天体的初期，由于木星的摄动和其他一些未知因素，使得这部分空间内本来就不多的物质更进一步减少，这样，这些物质无法形成大行星，只能成为现在的“半成品”——小行星。

        

有关小行星的问题，虽然一时还没有解决，但天文学家已经认识到，研究小行星对于我们弄清太阳系的起源问题是多么重要!

        

知识点：小行星、小行星带、爆炸说、半成品说

        

为什么天文学家要研究河外星系

        

河外星系的发现，使人类清楚地了解了自己在宇宙中的地位，同时也使我们的视野迈向更加深远的宇宙空间，这是人类在探索宇宙历程中的重要一步。

        

现在我们知道，茫茫宇宙中分布着无数个像我们银河系一样的河外星系。它们是宇宙中最基本的单元，也是宇宙中物质最基本的表现形式之一。通过对河外星系形态、分布、运动以及起源与演化的研究，人们正在逐步加深对宇宙的认识。比如，从观测上可以知道，河外星系彼此都在相互远离，因此，科学家们推断出，我们的宇宙起源于一次全方位的大爆炸。再比如，我们发现河外星系在空间的分布并不均匀，而是成群结队，这说明在宇宙创生的时候，就有一些不均匀的“种子”，它们主导了宇宙的演化历程，以至于形成如今我们看到的形形色色的星系世界。所以说，河外星系的研究是人类认识宇宙的一个重要环节。

        

另一方面，将视线再转回到我们的银河系。银河系中有恒星、星云以及各种星际物质，非常复杂，而我们地球所在的太阳系又身处其中，这就为我们研究银河系本身造成了很大的困难。正所谓“不识庐山真面目，只缘身在此山中。”可我们知道，河外星系中有许多是和我们银河系相似的，通过研究它们，就可以帮助我们了解银河系本身。

        

知识点：河外星系、演化历程、星系世界、银河系

        

为什么发射火箭要沿着地球自转方向

        

大家都知道，跳远运动员在起跳前，先要助跑一段距离；而掷铁饼运动员，则是先转上几圈，再将铁饼投掷出去。这都是利用惯性，使人在起跳前、铁饼在出手时，就有了一定的初速度，可以比静立着跳得更远、投得更远。

        

发射火箭之所以要顺着地球自转的方向，道理正跟跳远和投掷铁饼一样，因为地球上的物体都随着地球的自转一起转动。根据惯性原理，如果顺着地球自转方向发射火箭，火箭在离开地球时就已经有了一个初速度，这个初速度的大小就是地球自转的速度。

        

地球由西向东自转，地球自转的线速度并不是全球各点都一样的，越近南北极，线速度越慢；越近赤道，线速度越快。在南北极的中心点上，线速度几乎等于0，可是在赤道上，线速度可达465米／秒。要使火箭绕着地球飞行不落到地球上来，那就需要使火箭达到7．9千米／秒的第一宇宙速度；要使它飞向月球，就需要达到11.2千米／秒的第二宇宙速度。要达到这样的速度，当然首先要依靠火箭本身的推力，可是如果火箭在赤道上发射，那么因为有465米／秒的初速度可借，火箭的推力略为小一点点，问题也不大。

        

当然，如果发射火箭的推力大到足够的程度时，就不一定要借用地球自转的速度了。不过无论从科学上、经济上来考虑，沿着地球自转方向发射火箭，借用地球自转的速度总是有利而无弊。

        

知识点：发射火箭、地球自转、借力

        

为什么火箭发射采用倒数计时

        

1927年，一批早期的宇航爱好者在德国成立了宇宙航行协会。不久，他们接受了为一部科幻电影《月里嫦娥》制造一枚真实火箭的任务。但由于缺乏经验，这枚真实的火箭始终未能制造出来，反而是制片商把一枚模型火箭先制造出来了。在拍摄影片的过程中，为了发射模型火箭，导演弗里茨·兰首创了倒数计时的发射程序。这种计时程序，既符合火箭发射规律和人们习惯，又能清楚地表示火箭发射的准备时间在逐渐减少。

        

10分钟准备，5分钟准备……1分钟准备，直到发射前10秒钟，而后是10、9、8……3、2、1，起飞!这种倒数计时，会使人产生准备时间即将完结，发射将要开始的紧迫感觉。

        

电影成为这种发射模式的先导。之后，德国在20世纪30年代制成第一枚试验火箭，以及40年代初研制“v-2”火箭时，都采用这种倒数计时的发射程序。40年代后，美国和前苏联研制的火箭和导弹，发射时也都采用了这种程序。它把火箭在起飞前的各种动作按时间程序化，既严格又科学，真是“万无一失”。

        

目前，世界各国的火箭、导弹和航天飞机的发射，自然就一直沿用这种倒数计时程序了。

        

知识点：火箭发射、倒计时、发射程序

        

为什么一枚火箭可以发射多颗卫星

        

发射卫星的传统方式是用一枚火箭发射一颗卫星。而用一枚火箭同时发射多颗卫星进入轨道，则是一种先进的航天发射技术。因为准备一次火箭发射，需要耗资数千万元和历时数年，工作量相当大，涉及范围也十分广，而且每次发射难免要承担一定的风险。一箭多星就能以较少的代价取得较多的效益，所以它从一个方面代表了一个国家航天技术的新水平。

        

一箭多星技术一般采用两种发射方式，其一是将多颗卫星一次投放，进入一条近似相同的运行轨道，卫星之间相距一定的距离；其二是利用多次起动运载火箭的末级发动机，分次分批地投放卫星，使各颗卫星分别进入不同的运行轨道。显然，后者的技术就更为高超。为了实现一箭多星，需要解决许多技术关健。首先是要提高火箭的运载能力，以便把质量更大的数颗卫星送入轨道。其次是需要掌握稳定可靠的“星箭分离”技术，做到万无一失。运载火箭在最后的飞行路线和确定最佳分离时刻，使多颗卫星在各自的轨道上“就位”。另外，还必须考虑运载火箭装载多颗卫星难以稳定，多颗卫星和火箭在飞行中，所载的电子设备可能会发生无线电干扰等特殊问题。

        

最早实现一箭多星技术的是美国。1960年，美国率先应用一枚火箭成功发射了两颗卫星。1961年，又实现了一箭三星。前苏联也多次用一枚火箭发射了八颗卫星。我国于1981年9月20日开始，用“风暴1号”火箭发射了三颗科学试验卫星，成为世界上第四个掌握一箭多星的技术的国家，从1981年至今，已进行了12次一箭多星的发射，次次成功，分别一次把三颗卫星送入预定轨道，包括许多国外的卫星在内。这表明我国的一箭多星技术已达到相当高超的水平。

        

知识点：卫星发射、一箭多星、星箭分离技术

        

为什么要制造和发射小卫星

        

当今地球的上空，越来越多地出现了小卫星，成为一道新的风景线。所谓小卫星，是指质量在500千克以下而功能与同类型大卫星相当的卫星。

        

微电子、微机械、新材料和新工艺等高新技术的发展，可以使卫星的体积、质量大大减小，而性能仍保持较高的水平。如美国一种名叫“观测镜”的侦察卫星，质量仅为200-300千克，在700千米轨道高度，对地面目标的分辨率达到1米，成像带宽度达15千米，工作寿命5年，功能已经相当于过去的大型侦察卫星了。

        

现代小卫星具有很多优点：首先是它的研制周期短，一般不超过两年，而大卫星通常要七八年；其次是小卫星的发射方式灵活，既能由小运载火箭单独发射，也可以“搭车”方式随同别的卫星一起发射，或用一枚火箭发射多颗小卫星；最后是成本低，小卫星可批量在流水线上生产，单颗卫星的价格大大下降，而发射费用也较为低廉。

        

小卫星在应付突发军事事件时，具有特别重要的价值。例如在1982年的英阿马岛战争和1991年海湾战争时，前苏联和美国都临时发射了多颗小卫星，以快速获取战场信息。

        

除应用于军事外，小卫星在民用领域也有广阔的应用前景。不久前建成的“铱”系统，是全球第一座个人移动通信系统，相当于把地面蜂窝移动电话系统搬上了天，它就是由66颗小卫星组成的。今后，这类小卫星星座还会如雨后春笋般地多起来。

        

知识点：小卫星、“铱”系统

        

为什么航天员要穿航天服

        

去太空旅行的航天员都要带上一件航天服，那是为了适应太空环境的需要。太空环境十分险恶，大大小小陨星的袭击，常常令航天员猝不及防；高空的辐射，会危害人体的细胞膜，干扰或终止细胞的抗疾病功能；还有太空中充斥着人类遗弃在那里的太空垃圾，对航天员的生命也是一种威胁。为此，航天员需要严格的保护措施，才能去太空工作。

        

航天服是一件高科技的产品。它的作用除了防御来自太空的侵袭以外，还有一套生命保障系统和通信系统。它能帮助航天员适应太空中温度的急剧变化，使航天员有合适的温度、氧气和压力，如同在地面上一样舒适；在太空行走时，可以方便地与航天器上的航天员通话联系。

        

航天服的设计者，可谓精心而周全。一般至少有5层。与皮肤接触的贴身内衣又轻又软，富有弹性，通气又传热，内衣上安有辐射计量计，以监测环境中各种高能射线的剂量。内衣上的腰带，具有生理监测系统，可随时测定心率、体温。

        

第二层是液温调节服。衣服上排列着大量的聚氯乙烯细管，调节温度的液体通过细管流动，温度的高低可由航天员自己控制，有3个温度档次可供选择。

        

第三层是有橡胶密封的加压层。层内充满了具有相当于一个大气压的空气，保障了航天员处于正常的压力环境，不致因压力过低或过高而危及生命。

        

第四层是一个约束层。它把充气的第三层约束成一定的衣服外形，同时也协助最外一层抗御陨星的袭击。

        

最外一层通常用玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维制成。它具有很高的强度，能抵御陨星的袭击，还具有防宇宙辐射的功能。

        

这样复杂的一件航天服，它的制作代价当然十分的昂贵，大约一件在300万美元以上。航天服一般很重，虽然在设计中，为了方便航天员的行动，关节部位有较高的灵活性，可是，穿着航天服对航天员来说仍是一个沉重的负担。

        

知识点：太空环境、航天服、高科技产品

        

为什么在太空中会发生失重现象

        

地球上的一切物体都受到地球的万有引力，这称为重力。重力的大小随着高度的增加而迅速减小。航天器在环绕地球运行或在行星际空间轨道上飞行时，它们远离地球和其他星球，自然处于失去重力的状态，这就是失重。当然，失重并非绝对没有重力，只不过重力非常微小，所以失重也常称作微重力。

        

失重是太空环境一个十分重要的特性。

        

在失重状态下，人体和其他物体受到很小力的作用时就飘起来。利用失重，能在太空进行某些地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工，例如生长高纯度大单晶硅，制造超纯度金属和超导合金以及制造特殊的生物药品等。

        

失重为在太空中组装结构庞大的航天器(空间站、太空太阳能电站等)提供了有利条件。

        

当然，失重也会对人体有一定的伤害，这主要是航天员会患上航天运动病。这种病的典型特征是脸色苍白、出冷汗、恶心呕吐，有时还会出现唾液增加、上腹部不适、嗜睡、头痛、食欲不振和飘飘然的错觉。长期失重还会导致人体骨质疏松和肌肉萎缩。为了防止和减缓航天运动病，首先要在地面上就加强航天员的训练，增强体质；另外是在太空中重视体育锻炼，我们在电视上收看有关航天活动的实况录像时，经常可以看到，太空中的航天员正在运动器械上活动身体呢。

        

知识点：重力、失重、航天运动病

        

为什么在太空中会发生超重现象

        

在载人航天活动中，超重现象主要发生在航天器的发射和返回过程中。为了把航天器送入太空，目前一般都采用多级运载火箭。在第一级火箭开始燃烧时，由于整个火箭的自身重力很大，加速度是很小的，看上去是徐徐上升。随着燃料的消耗，火箭重力逐渐减轻，加速度值逐渐加大，直到第一级火箭燃料耗尽，燃烧停止；接着是第二级火箭开始燃烧，重复上述过程；最后是第三级火箭的燃烧和加速。经过这样三次的加速过程，一般可把载人航天器加速到第一宇宙速度(7．9千米／秒)，进入绕地球的太空轨道。在这个加速过程中，载人航天器上的设备和其中的航天员，自身的重力都会相应地增大许多，而处于超重状态了。

        

同样道理，载人航天器在完成任务从太空返回地面时，也会出现超重现象。返回前，载人航天器的返回舱先把底部朝前，然后利用反推火箭减小速度和降低轨道高度。在进入大气层时，因受空气的阻力而逐步减速。刚开始时，因高层大气密度很小，减速值很小；随着高度的降低，大气密度逐渐增加，阻力逐渐加大，减速值也逐渐加大，并在达到最大值后开始减小，形成一个半正弦的曲线。因此，在返回过程中，载人航天器及航天员，将第二次进入到超重状态。

        

随着航天技术的提高，延长了火箭的加速过程，火箭发射时的加速度已下降到地面重力加速度的5倍；而返回时的超重也大大减小。航天飞机条件更好了，发射时超重峰值只相当于3倍重力加速度，返回时采用了滑翔式飞机般地载入，超重峰值不到重力加速度的2倍，一般健康的人都可以承受得了。

        

过大的超重对航天员的身体十分不利，因为人的体重突然增加了许多倍，无论是对心血管系统，还是对呼吸功能，以及人的工作效率，都会造成不良的影响。人能忍受超重的能力总是有限的，为了最大限度地减小这个影响，人们在载人航天活动中对超重采取了一些防护措施。

        

知识点：超重、重力、加速度