太空中你不知道的7件事,看完之後,感覺還是在地球上更踏實

地球 航天飛機 啤酒 火星 國際空間站 雲團科技 2018-11-27

7件太空中的異常事件,包括在低地球軌道的微重力環境中。

太空中你不知道的7件事,看完之後,感覺還是在地球上更踏實

1、水在一個大泡泡裡沸騰

在地球上,沸騰的水會產生成千上萬個微小的氣泡。然而,在太空中,它產生了一個巨大的波狀氣泡。

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左為地球上沸騰的水,右為太空中!

流體動力學是如此的複雜,以至於物理學家直到1992年在航天飛機上最終進行實驗才確定在微重力下沸水會發生什麼,在太空中沸騰這一更簡單的現象可能是由於沒有對流和浮力這兩種由重力引起的現象造成的。

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國際空間站

從這些沸騰的實驗中科學家受到啟發,學習液體在太空中如何沸騰,將導致航天器更有效的建立冷卻系統,將來也可能被用於為空間站設計發電廠,這些空間站利用陽光將液體煮沸以產生蒸汽,然後使渦輪發動機轉動以產生電力。

2、火焰是球體

蠟燭在地球上被點燃時,火焰是升起的;而在太空中,火焰的形狀近似球形,這以是為什麼呢?

火焰離地球表面越近,那裡的空氣分子就越多,相反,若離地面越遠,大氣變得越來越稀薄,導致壓力逐漸下降。

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這種壓力差引起了一種叫做自然對流的效應,當火焰周圍的空氣加熱時,它膨脹,變得比周圍的冷空氣密度低;當熱空氣分子向外膨脹時,冷空氣分子會推擠它們,由於在火焰底部有更多的冷空氣分子推動熱分子,而在火焰頂部,火焰在頂部的阻力較小。

但是,當沒有重力時,膨脹的熱空氣在所有方向上都經歷相同的阻力,因此火焰逞球形運動。

3、失重狀態下的細菌會變異且致使

實驗表明,細菌菌落在太空中生長得更快。例如,星狀大腸桿菌菌落的生長速度幾乎是地球上的兩倍。此外,一些細菌生長更致命。2007年在亞特蘭蒂斯號航天飛機上進行的沙門氏菌生長對照試驗表明,太空環境改變了167種細菌基因的“表達”。飛行後進行的研究發現,這些基因改變,使得沙門氏菌在小白鼠中致病的可能性,幾乎是地球上生長細菌對照的三倍。

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關於為什麼細菌在失重中茁壯成長有若干假說:他們可能比在地球上有更多的成長空間,他們傾向於聚集在培養皿的底部。至於沙門氏菌基因表達的變化,科學家們認為這些變化可能是由於一種叫做Hfq的蛋白質的應激反應引起的,Hfq在控制基因表達中起作用。微重力通過改變液體在其表面上的移動方式對細菌細胞施加機械應力。HFQ通過進入一種“存活模式”,從而使細胞更具毒性。

通過研究沙門氏菌如何應對太空中的壓力,科學家們希望瞭解沙門氏菌如何應對地球上的壓力環境。例如,當沙門氏菌受到人體免疫系統的攻擊時,HFQ可能經歷類似的應激反應。

4、喝啤酒不會打嗝

我們都知道,在飲用啤酒後,被吞嚥的二氧化碳會伴隨偶爾的打嗝而排出體外,那如果在失重狀態下呢,還會打嗝嘛?

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沒有重力就不會有浮力,太空中沒有什麼東西能把碳酸飲料中的氣泡推上拉下。這意味著二氧化碳泡沫只是停滯在飲料或者啤酒中,即使它們被喝到宇航員的肚子裡,也同理。事實上,沒有重力,宇航員就無法排出氣體,這使得飲用碳酸飲料非常不舒服。

5、相同的玫瑰氣味卻不同

花在空間生長時會產生不同的芳香化合物,因此,氣味會明顯不同。這是因為植物產生的揮發油--帶有香味的油--受到環境因素的強烈影響,如溫度、溼度和花齡。考慮到它們的香味,微重力也會影響油的生產也就不足為奇了。

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一種由1998年航天飛機發現號上的各種玫瑰產生的“異乎尋常”的香味,後來被分析、複製,後來演化成一種由日本資生堂公司銷售的香水。

6、太空汗

正如蠟燭火焰解釋的那樣,零重力意味著沒有自然對流,這意味著身體的熱量不會從皮膚上上升,所以身體不斷地出汗,努力使自己降溫。

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更糟糕的是,因為汗水源源不斷地不會滴落或蒸發,它只會堆積起來變得更加潮溼。

7、被壓扁的眼球

因失重,宇航員的眼球受擠壓,模糊了他們的視線。一些宇航員的背部變得扁平,而另一些人則經歷了由於頭部液體壓力過高而導致的視神經腫脹。如果沒有重力的向下拉,體液會比正常水平高,因此頭骨中的液體會比平常更多地壓在眼睛上。

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雖然這種效果會模糊大多數人的視力,但我們中的近視者,其眼睛通常被過度擴張,將從眼球扁平的效果得到視力提升。然而,視神經腫脹對任何人都沒有幫助,如果不加以治療,甚至會導致失明。因此,眼球問題可能是未來火星及其他地區,執行任務持續時間過長的限制因素。

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