超离奇的太空生活

茂名资讯网 / 2018年01月14日 10:10

在失重状态下,人可以漂浮在空中,这样的太空生活令人向往。其实,太空生活还有许多不为常人所知的离奇现象,诸如烧水、养花、点蜡烛、喝啤酒之类的普通事情,到了太空中竟然变得十分古怪。

太空游幸运大抽奖揭晓了,你有幸抽到了头等大奖:免费跟随宇航员去太空旅游,并参观国际空间站!

能够亲身体验一下太空中的生活,真是让人兴奋啊 ! 你是不是已经迫不及待了呢?让我们立刻出发吧!

太空旅途,风扇不能停

随太空舱升空之后,兴奋的心情还未平复,你就感到非常的不舒服,太空舱里似乎太闷热了。

回想一下,其实太空舱的温度很适宜,刚进入太空舱时,你感觉环境很凉爽的,但是这会儿却感觉异常闷热,汗流浃背,是太空舱很容易被人的体温暖热吗?看看温度表,太空舱的温度依然保持在人体最适宜的温度。

是因为太空舱里湿度太大吗?我们知道,在地球上炎热的夏天里,即使没有风,只要空气干燥,我们也不会感觉有多热。因为我们的身体会出汗,汗液的蒸发会散发体内的热量,调节体温。但如果环境湿度很大,我们就会感到闷热难忍了。你看了看太空舱里的湿度计,发现太空舱里是很干燥的。

为什么在太空舱里你还是会感觉闷热呢?

问题出在空气对流上。在地球上,由于温差和重力的原因,不同位置的空气气压不同,因此空气就会不断地流动,没有完全静止的空气。于是我们身体流出的汗水,很容易就被不断流动的空气带走,蒸发掉了。

但是在太空中,情况就不一样了。太空舱里的空气处于微重力环境,不同位置的空气也没有温度差,自然就不会有空气对流,空气基本是静止的,除非有物体运动干扰。我们知道,宇航员的身体是不断向外散发热量的,但是没有空气的对流,身体就只能通过传导和辐射散热,而这两种方式往空气中传递的热量是很少的。这就会导致紧贴宇航员身体的空气层温度升高,很容易达到 30 ℃以上,身体就会感觉很热,要出汗了。汗液也是蒸发到附近的空气层中就停滞不走了。不久,身体附近的空气湿度也变大了,人体没法继续蒸发汗液了。

因此,当你和宇航员登上太空舱不久,身体就会被又热又潮的空气层包裹,会感觉越来越热,越热就越流汗,即使是汗如雨下,还是感觉异常闷热。而你旁边的空气其实还是凉爽而又干燥的空气,但是这部分空气没有流动过来,不能帮助你的身体降温。

那么怎么办?很简单,你只需要动一动身体,或者打开风扇吹一吹,空气对流就产生了,一切都舒适了。

因此,在太空旅途中,风扇是不能停的。

太空喝啤酒,后果很严重

风扇转动起来,你感觉非常舒适,兴高采烈之余,想起自己偷偷带来的那罐啤酒,于是拿出啤酒,准备清爽一下。刚要打开啤酒,旁边的宇航员马上制止了你。

你一定很纳闷:" 为什么不让我喝啤酒?"

我们知道,可乐、啤酒之类的饮料内都压入了很多气体,在地球上,打开这些饮料的时候,里面的气体会以气泡的形式不断溢出。饮料倒入杯子里,不断溢出的气泡甚至会跑出杯子外。把饮料喝到肚子里,人会感受到被气泡冲击的刺激,气泡不断通过食道冒出,带出体内的热量,真是爽啊!

但是,你若在太空打开这些饮料,由于瓶内压力突然降低,也会有气泡产生,但是由于太空中是微重力环境,饮料液体里的气泡不会向上溢出,而是继续混在液体中,小气泡之间还会彼此吸引、合并,形成一个大气泡,位于液体的中央。

这就相当于向啤酒瓶中央塞入了一个大气泡,瓶口处的液体被撑得只能通过瓶口冒出来。于是,如果你在太空中打开啤酒,从瓶口冒出的不是气泡,而是饮料液体。如果瓶内充入的气体太多,瓶内压力太大,打开瓶盖的时候,饮料甚至会喷出来!

如果你对宇航员的劝告置若罔闻,把啤酒之类的饮料喝入肚子会怎样?

较低温的饮料在体温的温暖下,不断有气体溢出,聚成一个大气泡,呆在你的胃里。然后,即使不吃饭你也会觉得又胀又饱。很多人都体会过胃部胀气的难受,但是在太空中喝了啤酒,胀气要严重得多,甚至胃里的饭和水都会被胃里的气泡顶出来。由于没有足够大的重力作用,气泡会一直呆在胃里不溢出。只有采用特殊的措施,才能把气泡从胃里赶出来。

在太空中,为了自己的身体健康,千万不要喝啤酒、可乐之类的饮料,后果会很严重。

捞啊捞,捞出个大水球

终于抵达了国际空间站,在宇航员的带领下,你饶有兴趣地参观了一番。然而,没喝到啤酒的你感觉很渴,经历了啤酒事件之后,你已经谨慎了许多,不会贸然地找水喝了。不过你还是很好奇,在太空中,可以烧开水吗?

在地球上烧水,水从凉水变成沸水的过程,是大家都很清楚的。一开始,水中没有气泡产生,水只是在上下流动 ( 对流 ) 。不久,水中开始出现气泡,并由少到多,气泡多到一定程度,会上升到水面,爆开。继而,大量气泡产生,上升,爆开,水进入剧烈翻滚、沸腾状态。

但是在太空烧水,会有什么样的现象呢?

虽然宇航员很早就冲出大气层,进入了太空,但直到 1992 年,宇航员在航天飞机上亲自进行了烧水实验,人们才了解了太空烧水的玄机。

不过要在太空烧水,并观察会有什么现象,是需要特殊设备的。首先,水壶要透明,才能看到水被加热的情况;其次,如果水壶有开口,由于太空是微重力环境,水中压力稍大,水就会很容易脱离水壶飞出去,如果水壶是封闭的,被加热的水肯定压力越来越大,水壶爆炸了怎么办?

宇航员独辟蹊径,跳出了用水壶烧水的思维,他们的办法很巧妙:直接用一根铁丝弯成圆圈状,就可以捞起一团非常大、非常圆的水球。

其实在地球上,我们也可以用直径不到半厘米的铁丝圈捞起小水珠,这是因为表面张力的作用,较小的水珠表面张力大于重力,就可以用铁丝捞起来。而在失重的太空中,我们可以捞起很大的水球。例如铁丝圈的直径如果是 10 厘米,那么捞起的水球直径就会大于 10 厘米。通过表面张力,水球会粘附在铁丝上,不会乱跑。这时,把类似热得快这样的加热器直接深入水球内部,就可以烧水了。完全裸露的水球被加热时的表现,那可是一目了然。

在失重的情况下加热水,水的表现可真是异常壮观:一开始,水很安静,那是真安静,连上下或左右的流动都没有。之后不久,在加热的部位就会突然出现很多小气泡,小气泡迅速聚向中央,形成了一个很大的气泡。由于小气泡不断生成,不断向大气泡聚拢,大气泡在水球内是不安稳的,气泡壁不断波动,不断出现凸起和凹陷,搅动气泡外的水也跟着 " 不安 " 起来。奇怪的是,虽然不断有小气泡加入大气泡,大气泡的体积却没有明显增大,也没有气泡跑出水球之外爆开。那么不断产生的水蒸气跑哪去了?

原来水蒸气到了气泡边缘,由于与温度较低的水接触,大气泡内的水蒸气不断冷凝,融入周围的水中,这样释放出的冷凝热对周围的水不断加热。在太空微重力环境中,水无法通过对流传热,传导和辐射传热又太慢,结果水就通过蒸发和冷凝来传热:在加热部位,水变成水蒸气,迅速漫延到其它部位,然后冷凝,重新变成水,每一滴水的蒸发和冷凝,可以传递 2000 多焦耳的热量!

水球内出现巨大气泡的时候,还不是水烧开的时候,如果用吸管吸取水球外围的水尝一下,或许你会感觉水不烫嘴呢,水球中热量的传递并不快。当你看到水球内的大气泡突然急剧增大,水球有要爆开的势头时,就是所有的水都达到沸点的时候了,这时就该马上停止加热了。

宇航员告诉你说,在太空中烧水不仅是个有趣的过程,也不仅是让你有口热水喝,将来国际空间站或许要装上蒸汽发电机,以提供能量,因此研究水在太空中如何被加热的过程,对未来人类的太空事业非常重要。

太空水球怎么玩

在观看了加热水球的有趣过程之后,你对水球产生了浓厚的兴趣,太空水球真像是童话世界的玩具。为了让你一饱眼福,宇航员开始玩起了太空水球——

太空中的水球确实很好玩,宇航员们悠闲时,就经常用铁丝捞起一团水球来玩。如果用吸管对圆滚滚的水球吹气,水球上的波浪与地球上的情景不一样:先是被吹的部位出现不太深的小凹坑,之后小凹坑会迅速反弹,一些水会以串珠的形状溅出去。之后,在被吹的部位就会产生波纹,就像石头投在水里会产生波纹一样,在地球的水面上,波纹是一圈一圈漫延开去,但是在水球上,波纹从波源(被吹的部位)向外漫延,直径不断扩大,之后又不断缩小,向波源的正对面汇聚,汇聚成一点后,波纹好像还会反弹一样,又反向漫延,并向波源处汇聚,如此反复,波纹在水球上漫过来漫过去,持续很长时间。

如果用吸管向水球内吹入气泡,再用注射器向气泡内注射一些水珠,之后的景象就更有趣了。在气泡内的水珠们会悬浮着到处飘荡,像居无定处的浪子一般。水珠们经常会撞到一起,如果是快速撞到一起,就会像触电一样迅速分开。但如果水珠们慢慢靠近,两个水珠则会相互融合在一起,形成一个大水珠。这时,如果动一动最外面的大水球,水球内的大气泡会随着动,气泡内的水珠则会贴着气泡壁不断转圈,像是在玩旋转木马,煞是有趣。

太空烛焰不好着

国际空间站的生活有时很枯燥,不妨来一次浪漫的烛光聚会吧!

点蜡烛这种普通的事情,到了太空中,也变得异常有趣了,太空烛火会制造出一种魔幻的效果。

在地球上,烛焰是什么形状,我们已经很了解了。烛焰自蜡烛的芯开始,向上耸起,呈两头稍尖的长椭圆形,中上部的外焰部分最明亮,下部的焰心部分最暗淡。地球上的烛焰为什么会这个模样呢?

这是因为在重力作用下,受热的空气密度较低,会上升,周围的冷空气密度较大,会下沉,并流向焰心部位,这样,空气就形成了一个对流。焰心部位产生的石蜡蒸气和一氧化碳等可燃气体在上升的过程中充分燃烧,形成了明亮的外焰,也拉长了火焰的形状。

那么太空的烛焰会是什么形状的呢?考虑到太空是微重力环境,你肯定已经猜到了,太空中的烛焰是球形的,而且很大,直径是地球上烛焰的高度那样的尺寸。焰心和烛芯都在火球的中心部位。

太空烛焰还有更奇妙之处。整个火球除了中心的焰心部位是比较明亮的橙色之外,其它部分都在发出幽蓝的光。也就是说,太空中的烛焰是焰心最明亮,外焰最暗淡。

而且,太空蜡烛还不能是普通的蜡烛。因为,普通的蜡烛拿到太空中是没法燃烧的,点燃后,不到一秒钟它就会熄灭。为什么会这样呢?

你也许又猜到了,因为太空中没有空气对流,烛焰又是呈球形向外扩展的,蜡烛芯在火球的最中心,因此蜡烛芯就会因得不到氧气而窒息。那么烛光聚会就要泡汤了吗?

宇航员告诉你,不要担心,你可以点燃太空专用蜡烛。原来,太空专用蜡烛的成分里添加了氧化剂,随着蜡烛的燃烧,氧化剂也不断从烛芯部位释放出来,如此,才会出现球形的、中心明亮的太空烛焰。

太空玫瑰,别样花香

蜡烛已经点起来了,要是还能有鲜花点缀,聚会就太完美了。可是整个国际空间站,满眼都是一片死寂沉沉的金属,似乎看不到一片草叶,一朵鲜花啊!

宇航员告诉你,国际空间站还真有一盆鲜花,而且还是美丽的玫瑰花。然而当你来到花前,让你惊讶的是,花朵竟然没有玫瑰的香味,而是有另外一种味道,虽然闻上去也挺愉快,但好像在地球上没闻到过。

其实太空玫瑰花的味道,有的人在地球上也闻到过,因为有人制作出了太空玫瑰花香水,只是你没有用过这类香水。

说起太空玫瑰花香水的来历,还有一段故事要说。

在太空生活,人会很容易出汗,容易感觉热,那么如果把植物,例如一盆鲜花搬到太空中,它会有什么异常的表现呢?有人早就这么想过,1998 年,宇航员特意把一盆很香的玫瑰花搬到了太空。但是这盆花到了太空,味道很快就变了。当然,在太空中由于缺少空气对流,玫瑰花即使有香味,也不容易挥发。但即使你把鼻子贴近花朵,也闻不到原来熟悉的花香了,闻到的是另一种味道,虽然也是香味,但与玫瑰花香明显不一样了。这是怎么回事呢?

原来,植物分泌化合物就像开花产果一样,受环境中的温度、湿度和光线等因素影响很大。而且由于太空中没有重力,花儿体内的液体循环都要来个大变样,适应了地球重力的玫瑰花,对于太空的失重环境肯定不会觉得舒适,因此玫瑰花的生长和香精油的分泌就大受影响。

有意思的是,那盆玫瑰花从太空被带回地球后,其玫瑰花所分泌的物质后来被仔细分析过,日本一家公司则根据分析结果,配出了太空玫瑰花香味的香水,据说还很畅销呢。

短暂而充实的太空之旅结束了,太空中那些古怪的水球、烛焰,以及微重力环境下的各种奇异的感受,永远地留在了你的记忆里。如果让你长期定居在太空中,你愿意一直过这种离奇的生活吗?

本文源自大科技〈科学之谜〉 杂志文章 欢迎您关注大科技公众号:hdkj1997