简述太空垃圾的危害以及防御措施

作者&投稿:承奚 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
问一下日本东京大学有“宇宙物理学”这个学科吗?这个学科怎么样?算好吗?东大理工科里面最好的专业是~

东京大学的官网有中文版,需要什么你自己也可以查。东大有“宇宙工学专攻”、“宇宙理论研究室”,以及“理学部 物理学科”。

如果物质不断冷下去、冷下去……一直冷到不能再冷下去,比如说,接近绝对零度(-273.16℃)吧,在这样的极低温下,物质又会出现什么奇异的状态呢?

这时,奇迹出现了——所有的原子似乎都变成了同一个原子,再也分不出你我他了!这就是物质第五态——玻色-爱因斯坦凝聚态(以下简称“玻爱凝聚态”)。玻色-爱因斯坦凝聚态

这个新的第五态的发现还得从1924年说起,那一年,年轻的印度物理学家玻色寄给爱因斯坦一篇论文,提出了一种关于原子的新的理论,在传统理论中,人们假定一个体系中所有的原子(或分子)都是可以辨别的,我们可以给一个原子取名张三,另一个取名李四……,并且不会将张三认成李四,也不会将李四认成张三。然而玻色却挑战了上面的假定,认为在原子尺度上我们根本不可能区分两个同类原子(如两个氧原子)有什么不同。

玻色的论文引起了爱因斯坦的高度重视,他将玻色的理论用于原子气体中,进而推测,在正常温度下,原子可以处于任何一个能级(能级是指原子的能量像台阶一样从低到高排列),但在非常低的温度下,大部分原子会突然跌落到最低的能级上,就好像一座突然坍塌的大楼一样。处于这种状态的大量原子的行为像一个大超级原子。打个比方,练兵场上散乱的士兵突然接到指挥官的命令“向前齐步走”,于是他们迅速集合起来,像一个士兵一样整齐地向前走去。后来物理界将物质的这一状态称为玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC),它表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态。这就是崭新的玻爱凝聚态。

然而,实现玻爱凝聚态的条件极为苛刻和矛盾:一方面需要达到极低的温度,另一方面还需要原子体系处于气态。极低温下的物质如何能保持气态呢?这实在令无数科学家头疼不已。

后来物理学家使用稀薄的金属原子气体,金属原子气体有一个很好的特性:不会因制冷出现液态,更不会高度聚集形成常规的固体。实验对象找到了,下一步就是创造出可以冷却到足够低温度的条件。由于激光冷却技术的发展,人们可以制造出与绝对零度仅仅相差十亿分之一度的低温。并且利用电磁操纵的磁阱技术可以对任意金属物体实行无触移动。这样的实验系统经过不断改进,终于在玻色—爱因斯坦凝聚理论提出71年之后的1995年6月,两名美国科学家康奈尔、维曼以及德国科学家克特勒分别在铷原子蒸气中第一次直接观测到了玻爱凝聚态。这三位科学家也因此而荣膺2001年度诺贝尔物理学奖。此后,这个领域经历着爆发性的发展,目前世界上己有近30个研究组在稀薄原子气中实现了玻爱凝聚态。

玻爱凝聚态有很多奇特的性质,请看以下几个方面:

这些原子组成的集体步调非常一致,因此内部没有任何阻力。激光就是光子的玻爱凝聚,在一束细小的激光里拥挤着非常多的颜色和方向一致的光子流。超导和超流也都是玻爱凝聚的结果。

玻爱凝聚态的凝聚效应可以形成一束沿一定方向传播的宏观电子对波,这种波带电,传播中形成一束宏观电流而无需电压。

原子凝聚体中的原子几乎不动,可以用来设计精确度更高的原子钟,以应用于太空航行和精确定位等。

玻爱凝聚态的原子物质表现出了光子一样的特性正是利用这种特性,前年哈佛大学的两个研究小组用玻色-爱因斯坦凝聚体使光的速度降为零,将光储存了起来。

玻爱凝聚态的研究也可以延伸到其他领域,例如,利用磁场调控原子之间的相互作用,可以在物质第五态中产生类似于超新星爆发的现象,甚至还可以用玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟黑洞。

太空垃圾危害知多少? 自上世纪50年代开始进军宇宙以来,人类已经发射了4千多次航天运载火箭.据不完全统计,太空中现有直径大于10厘米的碎片9千多个,大于1.2厘米的有数十万个,而漆片和固体推进剂尘粒等微小颗粒可能数以百万计. 不要小看这些太空垃圾,由于飞行速度极快(6-7公里/秒),它们都蕴藏着巨大的杀伤力,一块10克重的太空垃圾撞上卫星,相当于两辆小汽车以100公里的时速迎面相撞——卫星会在瞬间被打穿或击毁!试想,如果撞上的是载人宇宙飞船…… 而且人类对太空垃圾的飞行轨道无法控制,只能粗略地预测.这些垃圾就像高速公路上那些无人驾驶,随意乱开的汽车一样,你不知道它什么时候刹车,什么时候变线.它们是宇宙交通事故最大的潜在“肇事者”,对于宇航员和飞行器来说都是巨大的威胁. 目前地球周围的宇宙空间还算开阔,太空垃圾在太空中发生碰撞的概率很小,但一旦撞上,就是毁灭性的.更令航天专家头疼的是“雪崩效应”——每一次撞击并不能让碎片互相湮灭,而是产生更多碎片,而每一个新的碎片又是一个新的碰撞危险源.如果有一天,等地球周围被这些太空垃圾挤满的时候,人类探索宇宙的道路该何去何从呢?

向太空垃圾“宣战”
答:各国又是如何清理太空垃圾的呢? 太空垃圾环绕地球 图源:https://etamax.de/?lang=en 太空垃圾有哪些危害? 太空垃圾,即空间碎片,是人类空间活动的废弃物,是空间环境的主要污染源。在近地球轨道, 火箭助推器的最后部分、调压器和报废的卫星残片, 还有因为事故而爆炸的宇宙飞船的残骸碎片以及航天员丢弃或遗落的物品...

随着航天事业的发展,太空垃圾越来越多,危害越来越大。
答:禁:就是国际上制定有关法规,禁止在空间进行实验和部署各种武器,限制发射核动力卫星,使空间成为为人类文明服务的和平空间。减:就是发射航天器的国家应采取措施,尽量减少太空垃圾的增加。清:就是发展太空垃圾清楚技术,有些专家提出设想,运用激光的力量,使大块垃圾首先改变运行轨道,然后将其气化。

太空垃圾会产生哪些危害?可以通过哪些危害来清理太空垃圾
答:其实目前被认可的解决方案就是用航天飞机用于空间站对接的方式来与太空垃圾保持同速,然后将其回收。

在空间站能看到太空垃圾吗
答:这些太空垃圾的数量非常多。据不完全统计,在地球近地空间中,现有直径大于10厘米的太空垃圾九千多个,大于1.2立方英寸的有10万个以上,总重量超过7000吨。太空垃圾的危害:1、太空垃圾对太空探索和运作产生了直接的威胁。太空垃圾在高速飞行时可能会与航天器或卫星相撞,导致机体损坏或紧急停机。这将对...

上太空有什么危害
答:4、无重力环境的影响:人类适应了地球的重力环境,因此在太空中会面临血液分布异常、钙质流失等问题。宇航员返回地球后常常需要适应,因为他们在太空中的生理变化可能导致飞船内压力失衡。5、太空垃圾的威胁:人类航天活动产生的废弃物,如工具、螺丝,甚至是报废的卫星,都可能成为太空垃圾。随着太空活动的...

什么是太空垃圾?有哪些危害?
答:而且,一个太空飞行器若在600公里的高空飞行,它将围绕地球转25-30年,如果它位于1000公里的高度,则可飞行到4001年,如果再高,它则几乎会成为永恒的物体。如今,太空中这种“长寿”垃圾越来越多,清除将是极其艰难的。 太空垃圾的威胁 正在太空飞行的各种飞行器同太空垃圾相遇的可能性与日俱增,...

太空垃圾来袭,国际空间站机械臂被撞出破洞,我们该如何防御?
答:而在2020 年,俄罗斯系统记录下有220次太空垃圾差点撞上国际空间站的案例,最严重的一次发生在当年9月,当时,为了躲避太空垃圾,国际空间站上所有宇航员均躲到“联盟”号载人飞船上。如此频繁的太空垃圾袭击,不由让人担心我们的“天和”空间站的安全,特别是类似“巡天”这样的太空望远镜,一旦镜片被...

国际空间站被击穿!罪魁祸首竟是太空垃圾?
答:接着STS-120的宇航员在维修国际空间站上的一块太阳能电池板时遗失一对钳子,在STS-126中一名宇航员进行舱外活动时丢失了一个和与公文包差不多大小的工具包。太空垃圾的危害是惊人的,据计算一块直径为10厘米的太空垃圾足以将航天器彻底摧毁,如果太空垃圾和正常工作的卫星发生碰撞,进行可能会产生新的...

小行星对地球影响有多大,人类能够防御撞击吗?
答:在太空之中,可以说存在大量的小行星或者太空岩石,并且它们很多都是围绕地球旋转或者飞跃而过,当然我们也可以将它们简称为“太空垃圾”,然而近些年来,人类对太空监测的力度不断加大,所以发现小行星或者太空岩石非常的多,但是偶尔也会出现“漏网之鱼”,所以最终还是有一些小行星或者太空岩石坠落地球。而...

太空垃圾的处理方法有哪些?
答:太空垃圾的运行速度,都在2万公里/小时以上。运行在地球轨道上的这些物体无时无刻不对卫星本身的安全、航天飞机以及国际空间站的安全构成威胁。世界航天大国已经认识到太空垃圾危害的严重性,拟定各项措施治理太空垃圾。各国处理太空垃圾的措施 1.美国宇航局提出了一项"清理"近地太空的激进方法。它将通过把...