真空環境

真空環境

真空環境,當容器內沒有壓力稱為完全真空,其餘則被稱謂不完全真空。真空環境可以通過真空泵獲得。人體不是氣球,其內部壓力不會使人爆裂的。生活在正常氣壓下的人,內外壓力平衡,也就一個標準大氣壓而已,這點壓力,即使突然置身於真空之中,還是達不到"自爆"的效果的。

基本信息

水熊

真空環境水熊

近日,歐洲科學家發現了一種可以在太空真空環境中生存的動物——緩步類,也被稱做水熊。不僅僅是太空,它們中的一部分還可以同時在真空和太陽輻射條件下生存,這是人類迄今為

止發現的唯一一種可以在雙重嚴酷條件下存活的動物。緩步類動物的體形很小,在顯微鏡下才可以看到,幼蟲的身體只有0.5毫米長,成熟後也只有1.5毫米。它們分布在地衣類、苔蘚類植物、土壤、山頂和4000米的深海中。2007年9月,瑞典生態學家英厄馬爾·榮松和同事們將兩種不同的苔蘚緩步類動物和它們的卵暴露在太空環境中10天。最後發現,它們在太空環境中生活很好,和在地面上沒多大區別。它們可以修復輻射的傷害,或者直接抵禦太陽輻射。

人類

人體不是氣球,其內部壓力不會使人爆裂的。

生活在正常氣壓下的人,內外壓力平衡,也就一個標準大氣壓而已,這點壓力,即使突然置身於真空之中,還是達不到"自爆"的效果的。比如水下十米時(此時外界壓力為兩個標準大氣壓)並不足以把人壓扁一樣。

人體的主要組成部分是水和礦物質,氣體只是較少的一部分。雖然外界失去壓力,但是人體內的壓力不會無限膨脹,固體和液體部分對於壓力的變化不會太敏感,基本上仍然保持原來的狀態,氣體部分會有一定程度的膨脹,但是由於人體的皮膚\肌肉\血管等組織都具有一定程度的彈性,所以:

(1)腸道和呼吸道內的氣體會從口鼻和肛門等處排出,由於氣體總量並不大。所以不會產生車胎拔氣門心的效果,充其量也就是速度快些的慢撒氣。

(2)血管內的微氣泡會膨脹,並且由於無處可去,而產生大量泡沫狀的血液並堵塞血管。血管內的壓力會升高,但是由於血管壁和其外的肌肉組織都具有彈性,所以不會爆裂。但是由於血管壁有一定的滲透性,還有毛細血管等位置會由於壓力升高導致內出血。

(3)人體的整體看來,不會有過度膨大的效果,但是眼球可能會略微外凸,並且眼底、耳朵還有其他有黏膜和毛細血管的位置會出血。

真實案例:

1965年,在NASA的載人太空飛行器中心(現在更名為JohnsonSpaceCenter)一次真空艙太空衣泄露事件中,我們曾經有一名被試者不幸暴露於近似真空下(壓力小於1psi)。他保持知覺的時間是14秒,這大概是氧氣從肺部到達大腦所需要的時間。(不過)他的太空衣中的條件大概沒有達到極強的真空,而且15秒後我們就開始給真空艙重新加壓。在大約與一萬五千英尺高度相當的壓力下被試者開始恢復知覺。後來被試者報告說他能感受並聽到空氣泄露出去,他在失去知覺前最後的記憶是舌頭上的水開始沸騰。

1995年2月13號的《航空周刊與空間技術》發表了LeonardGordon報導另一次真空時間的信件:“太空人在做事時將一隻無加壓的手長時間置於接近真空下的試驗1960年8月16日發生在了真實生活中。在使用開放式的gondola(吊船)上升到102,800英尺(19.5英里)高度的過程中,JoeKittinger的右手上的加壓出了問題。他決定繼續任務,如預期的一樣,他的手很疼並失去了功能。但是在這次破記錄的跳傘後,一回到低海拔,他的手恢復了正常。”

在太空生活

在太空中生活很好和在地面上沒多大區別,德國科隆-波爾茲宇宙醫學研究中心研究員、參加本次研究的天體生物學家之一彼得拉·雷特貝格說,“我們發現,這兩種緩步類動物在太空環境中都生活得很好,和在地面上沒有多大區別。但是遭受太空環境太陽輻射雙重考驗後的樣本,存活率很低。”實際上,當最終被放回水中的時候,暴露在太空環境和太陽輻射雙重考驗下的緩步類動物只有10%存活了下來,並且,所有的幼蟲都沒有孵化出來。但是,榮松說,“儘管如此,這也是人類迄今為止發現的第一種在雙重暴露下,仍然有樣本存活的動物。”雷特貝格推測,可能是緩步類動物的外層,即皮層,可以幫助它們抵禦太陽輻射。

研究人員稱,和微生物細菌耐輻射奇球菌一樣,緩步類動物肯定也有一種細胞機理——可以修復輻射的傷害,或者直接抵禦太陽輻射。榮松說,“在遭受太陽輻射的時候,沒有數據顯示緩步類動物的體內在發生變化。所以,我們不知道太陽輻射對它們的傷害有多大,它們又是怎樣修復這些傷害的。”實驗表明,至少有一些動物可以在嚴酷的太空環境下毫無屏障地存活。在這個“超級堅強”動物的名單上,還包括輪蟲類、線蟲類(蛔蟲)、可抗乾燥的昆蟲幼蟲,還有甲殼類如鹽水蝦。科學家發現,所有的這些“超級動物”都和緩步類動物一樣,具備高度抗乾燥的能力。一部分緩步類動物賴以生存的地衣類植物也可以在太空環境下生存。榮松說,“如果保護這些緩步類樣本遠離太陽輻射,它們可以在太空中存活幾年。但是問題是,飛船進出大氣層時會產生巨大的噴射力,這些樣本也受到了影響。”飛船進出太空大氣層產生的灼熱感和一個石塊進出行星大氣層產生的摩擦大致相當。

星際旅行可能會花費幾百萬年的時間,人類目前並沒有能力進行如此長期的實驗。但是,至少有一部分緩步類動物在星際旅行最開始的10天裡可以完好地生存。測驗緩步類動物生存能力的真正問題是尋找一個合適的環境。榮松說,“只要找到一個比太空溫和一些的環境,緩步類動物就可能繁殖生存。”

火箭

正常來說火箭是靠燃料推動空氣來前進的但是在真空中他是怎樣移動的?飛船在離地起飛到入軌階段,是靠運載火箭的推力升空;飛船在軌道上運行是靠慣性;飛船變軌、回收,是靠起動飛船上的變軌火箭來實現。火箭的工作原理,無論在大氣中,還是真空中,都是根據“動量守恆原理”來工作的,即:(後噴氣體的)質量*速度^2=(飛船)質量*(前行)速度^2.它與周圍是否有空飛無關。

如何獲得

真空環境真空環境

利用真空泵可以輕易獲得真空環境。水環式真空泵其工作原理:由兩個葉輪工作,在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪鏇轉時,水被葉輪拋向四周,由於離心力的作用,水形成了一個決定於泵腔形狀的近似於等厚度的封閉圓環。水環的下部分內表面恰好與葉輪輪轂相切,水環的上部內表面剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環內有一定的插入深度)。此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間,一側半個月牙形空間內相鄰兩葉片間的空間不斷增大,氣體通過吸氣口不斷吸入氣體;另一側半個月牙形空間內相鄰葉片間的空間不斷縮小,吸入的氣體不斷被壓縮,壓力不斷增大,當壓強大於外界壓強時,氣體經排氣孔排出。在泵連續運轉過程中,不斷的進行吸氣、壓縮、排氣的過程,從而獲得真空。

奇妙的空間

如果處在隕石的背面多好呀,那裡正對恆星方向,可是恆星光線足夠照射到的地方。不過肯定會很熱,冷,總比熱了好點,至少,能量消耗少點。空氣中瀰漫著的太陽光粒子,散發出奇妙的波動

太空漫步

外媒:中國完成"太空漫步"後將眼光投向月球。東方網9月30日訊息:神舟七號29日繼續成為西方媒體的關注焦點,不過不少媒體都不約而同地將注意力轉移到了中國首次太空行走後的航天計畫上,稱“中國將眼光投向月球”。

法新社在題為《中國歡呼太空漫步英雄並將眼光投向月球》的報導中稱,第一位漫步太空的中國人28日受到“國家英雄”的讚譽,因為中國這個新興太空大國明確表示它將奔向月球。不過報導也提到,中國的官方檔案目前還沒有將有人登月定為正式目標,在開始全面“登月”之前,中國更有可能集中精力建立太空實驗室,接下來的神舟系列飛船發射就是為了實現那個目標。中國長期的目標是建立能有與美、歐、俄、日等共同建設的國際空間站相媲美的屬於自己的空間站

美國彭博社報導說,中國計畫在2011年建立簡易的太空實驗室,9年後再建立有人值守的太空站。中國是繼前蘇聯和美國之後,世界上第三個完全掌握太空行走技術的國家。英國《觀察家報》報導稱,航天員出艙活動是中國雄心勃勃太空項目取得的最新進展,有朝一日,中國快速發展的航天事業可能超越美國和俄羅斯過去的成就。中國的下一個目標就是利用兩個神舟軌道艙組建太空站。

美聯社稱,隨著首次太空行走的成功,中國的太空項目得到了提升。報導說,太空行走為建立太空站鋪平了道路,組建有人太空站是中國太空項目的下一個主要目標。此外,中國也在開始探索月球,中國人在十年內有望踏上月球,這可能會早於美國國家航空航天局設定的2020年重返月球的目標。美國《國際先驅論壇版》也報導說,中國有著將人送上月球的雄心,只是沒有宣布具體計畫和時間表。

真空度

處於真空狀態下的氣體稀簿程度,通常用“真空度高”和“真空度低”來表示。真空度高表示真空度“好”的意思,真空度低表示真空度“差”的意思。

若所測設備內的壓強低於大氣壓強,其壓力測量需要真空表。從真空表所讀得的數值稱真空度。真空度數值是表示出系統壓強實際數值低於大氣壓強的數值,即:

真空度=大氣壓強-絕對壓強“真空度”顧名思義就是真空的程度。是真空泵、微型真空泵、微型氣泵、微型抽氣泵、微型抽氣打氣泵等抽真空設備的一個主要參數。

所謂“真空“,是指在給定的空間內,壓強低於101325帕斯卡(也即一個標準大氣壓強約101KPa)的氣體狀態。

在真空狀態下,氣體的稀薄程度通常用氣體的壓力值來表示,顯然,該壓力值越小則表示氣體越稀薄。

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