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环境模拟 探路火星的必修课(节选)

2015-01-20王婷婷

作文周刊(高考版) 2014年20期
关键词:空客尘埃宇航员

王婷婷

火星是除了地球以外目前人类了解最多的行星,已经有超过30枚探测器到达过火星。它们对火星进行了详细的考察,并向地球发回了大量数据。根据这些数据,科学家们通过各种方法来模拟火星的环境,测试火星登陆设备,培养火星宇航员。

空客火星场:300吨沙子模拟火星地表

长约30米、宽约13米,气温零下63摄氏度,氧气稀薄,所有内部表面都被漆成红褐色,地面还铺设了300吨沙子。

这个位于英格兰东部赫特福德郡斯蒂夫尼奇的火星任务模拟场,由空中客车集团旗下空客防务与空间部门建造。“火星场”内所有设计都尽可能接近真实的火星地貌,此外,场内还陈设了一幅巨大的火星地貌壁画。

迷你“火星锅”:繁殖类似火星尘埃

它的外观不是特别引人注目:一个直径小于1米、大约1.5米高的金属圆筒,周围围绕着不同的仪器、电线和管子,顶部伸出一个带有一个门的小气缸,在其底部有一个托盘可以放置样品。蓝色涂层是氯丁橡胶,一种廉价而有效的材料,可以保持其内部恒定的温度。除此之外还有用铝箔覆盖以保持内侧热度的区域。

“火星锅”的一项重要用途是繁殖与火星上类似的尘埃。灰尘在地球上不值一提,在火星却能致命。火星灰尘多为硅酸盐,被人类吸入肺中能变成有毒的化学品。另外,灰尘颗粒极其微小,在火星稀薄、干燥的大气中四散飞扬,氧化铁等磁性尘埃很容易附着在来自地球的火星探测器上,影响正常工作,对过滤装置提出了极高的要求。于是,科学家制造出仅有63微米宽的尘埃,随机散播在机器内,模拟火星环境,用于测试准备飞赴火星的探测装置。

训练“火星人”:南极是个好地方

这里是地球最寒冷、最黑暗以及拥有最极端气候的地方。室外温度曾降到零下80℃甚至达到零下99.9℃。

位于南极中央的肯考迪娅基地,在这里的工作人员从事火星模拟任务的工作,研究如何让载人火星任务取得成功。这里地理位置偏远,环境非常恶劣,这份工作也被誉为世界上最孤独的工作。

肯考迪娅基地由法国和意大利合作运营,该基地由两座圆柱形三层高塔构成,目前共有13名工作人员,英国研究人员库玛负责为欧洲航天局的载人太空飞行计划研究与世隔绝的环境将对人的生理和心理产生何种影响。这种研究将为未来制定载人火星任务提供参考,尤其是确保宇航员安全返回。

在肯考迪娅基地这样与世隔绝的环境,人必须处于忙碌状态,将每天的日程安排得非常紧凑,让自己没有太多时间思考自己所处的环境。这种做法能够在很大程度上保持健康的心理状态。如果情况刚好相反,人最终会失控,导致心理崩溃。

“火星500”:中国航天人担任载荷专家

在一艘宇宙飞船模型里,6位志愿者用250天模拟飞向火星,接下来的一个月“登陆”火星并开展科学实验,最后用剩下的230天左右“返回”地球。在密闭的空间里长期承受着压力生活工作,到底会对人的精神和身体造成怎样的影响?这就是“火星500”想要回答的主要问题。

这项耗资1500万美元的实验由欧洲航天局和俄罗斯生物医学问题研究所合作开展。2011年11月4日,6位志愿者顺利完成实验走出舱门,其中包括一位来自中国的志愿者王跃。

在550立方米的实验舱,属于王跃个人的空间只有3.4平方米的卧室,包括一张床、一张桌子,墙壁上醒目地挂着一张杨利伟的照片。在火星500试验乘组中,王跃的角色是载荷专家,在舱内除按计划完成试验工作外,还负责中方参试项目的数据采集、传输、设备维护等工作。

来自国内的试验队表示,实验的520天积累的大量研究信息表明,密闭环境下人的自身极限能力数据有了新的突破。研究人员并初步获得了对长期密闭环境中人体整体功能状态的中医辨证、人体生物节律和氧化应激的规律性认知。

(选自《科技日报》2014年4月3日,有删改)

品读赏析

本文以小标题的形式分别了阐述了火星环境的模拟、宇航员的训练基地以及宇航员的实际训练等内容,详略得当,且运用了多种表达方式。本文还运用了多种说明方法,如列数据,通过详细的数据具体介绍了空客火星场。

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