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