工业污染太空
A. 太空垃圾为何污染巨大
自从前苏联发射第一颗人造卫星以来,世界各国已经开始了太空竞赛,发射人造卫星、空间站、太空探测器等。一个接一个地进入太空。这些发射任务产生了大量的太空垃圾。
迄今为止,地球低地球轨道上已经产生了7000多吨太空垃圾。这些垃圾包括运载火箭和航天器发射期间产生的碎片和废弃卫星、航天器表面材料脱落以及由于表面涂层老化而脱落的油漆碎片。航天器泄漏的固体和液体材料。火箭和宇宙飞船爆炸、碰撞过程中产生的碎片等。
太空垃圾不仅给航天工业带来巨大的隐患,而且污染太空,给人类带来灾难,特别是核动力发动机的损失。一旦核能失控,就会造成放射性污染。太空中的放射性污染比地球上的放射性污染传播得更快、更广,因为如果没有有效的控制,核电站将在那个地方造成无法弥补的太空核污染。
B. 为什么太空工业是前途光明的
高真空和微重力的宇宙空间可提供某些比地球环境优越得多的工艺技术条件,不同成分的物质可以很好地混合,熔融液体无轻重浮沉之别,不产生对流,可很好地利用表面张力等物质特性。根据这些得天独厚的条件,人们可以制造出非常均匀、高硬度、高强度的合金和复合材料,制取无缺陷的大块晶体,高纯度的光导纤维,没有辉纹的玻璃,细如蚕丝的金属丝,薄如蝉翼的金属膜,又轻又结实的泡沫合金,完全球体的滚珠和空心球,贵重和纯洁的药品等等。总之,失重、真空、无污染的宇宙空间,是人们进行工业开发名副其实的“天府之国”,可给人类带来巨大的经济效益。
20多年来,人们利用各种航天器在宇宙空间飞行的机会,进行了大量广泛的宇宙工业开发实验,开辟了一个新兴的工业领域——宇宙工业。宇宙工业已在冶炼、焊接、材料加工、制药等方面取得了长足的进步。1973年,美国宇航员在“天空试验室”内,成功地进行了电子束焊割试验。1975年,美苏在“阿波罗-联盟号”宇宙飞船的对接飞行中,曾用.“宇宙多用电炉”进行了空间冶炼试验,使两种比重完全不同的金属熔化在一起,获得了地球上无法制造的铝钨合金。1979年9月至1960年前苏联在“礼炮6”号空间站上,曾进行了铝镁、铜。镓等金属混合实验,首次用液态镓浸渍多孔铜,获得超导体材料。据报道在“礼炮6”号上制造的锗单晶,经切片分析化验,杂质不均匀率由15%下降到2%,位错密度由1矿/厘米5下降到102/厘米2。在1982年4月16日发射人轨的“礼炮7”号空间站上,曾生产出第一批太空制造的优质单晶,重1.5千克,可用于电子计算机元器件的制造。美国也不甘落后,近几年的航天飞机飞行,除明显的军事目的之外,最重要的目标就是进行工业生产试验。1982年3月23日,“哥伦比亚”航天飞机在第3次飞行中,宇航员富勒顿试用电泳法从肾细胞中提取尿激素酶,这是一种能治疗脑溢血、血栓病的贵重药品,全世界每年需要700万克。试验获得成功,为血栓病等患者带来了福音。1983年11月28日,“哥伦比亚”号航天飞机第6次飞行时,在其携带发射的欧洲空间实验室内曾进行73项实验,如利用大功率的熔炉把地球上无法混合的铝锌熔化在一起,制造了一种强度高,比重小的海绵状铝锌合金。1984年11月,“发现”号航天飞机在为期8天的飞行中,宇航员利用失重环境生产出一种联结电脑和电话光导纤维的纯净有机晶体。据估计,能在太空条件下合成制造的合金和产品达400多种。美国宇航局开了一张太空生产清单,列举了35种目前可适合于太空生产的产品,其中电子仪器、特殊合金、药品等已有成熟工艺。据报道,空间生产的药物,1983年的销售额达120亿美元,相当于同年导弹、飞机、空间产品销售总额的18%。
随着宇宙工业的兴起,各种宇宙设备和工具制造亦在同步进行。目前已经设计制造用于空间的生产设备,主要有加热、太阳能、电子束、感应电炉、磁流体动力设备和电泳等装置。这些设备和装置根据航天器的空间尺寸和有效载荷有限的条件;具备微型化和重量轻的特点,并在安全性、可靠性、可控性上与其他随航系统取得一致。在“礼炮”6号和7号两个轨道站上使用过两套材料设备——“合金”和“晶体”。
“合金”设备是一个电炉,重约32千克,用于金属冶炼。它有3个加热区,高温区(1000~1100℃)、低温区(600~700℃),以及介于:这两者之间的线性温度梯度形成的梯度区。计算机可把温度控制在所需值的正负5℃范围内。电炉装在轨道站后部对接过渡舱内,暴露在空间作业,这样可使冶炼的金属充分冷却。“合金”设备由轨道站供电,功率为300瓦。
试洋是用一种小盒包装的,每盒装有三支晶体安瓿,试验时将安瓿插入电炉加热室。加热室内的铜反射器可确保产生的热集中到试样上,同时还有助于炉壁温度保持在40%以下。试样材料经熔化、结晶、然后包装返回地面。宇航员使用“合金”电炉研究了熔融金属的扩散过程,金属合金材料的形成和密度的实际差异,以及超导体合金如钼、镉的形成等。
“晶体”设备是一种改进型电炉,重量为28千克,有比较复杂的电子控制器。宇航员可以从空间站间隔层操纵该电炉,因此不存在弱振动的扰动影响。“晶体”电炉能以4种不同方法加工材料:第一是气相升华;第二是化学气体传输;第三是高温运动溶解;第四是加热与结晶。它的炉温控制比“合金”电炉勤口严格,要求晶体生长规则而均匀。该电炉已被用于包括光学玻璃、半导体晶体和各种异乎寻常的金属合金等产品的生产。
首次在“礼炮7”号轨道站上试用的实验设备是PION,比较新式。PION用来研究热流和质量输运,采用一种叫做KGA-2全息装置把数据记录在胶卷或录像磁带上。PION和美国天空实验室3号上微重力研究所采用的NASA流体实验系统极为类似。
前苏联共进行了1600多次材料加工实验,使用设备主要是上述3种。此外,已有近1000磅(453.6千克)研究产品返回地面,有些已在工业上得到应用。目前头等重要的是获得各道工序的物理知识,也就是有助于提高地面材料生产效益的知识。
前苏联曾声称,到90年代末,他们可以采用空间生产的半导材料体制造密度为每平方厘米100万个半导体元件的集成电路。这一成功可以使他们在空间材料生产中消耗的大量资金得到补偿。在“礼炮”6号和7号轨道站上的实验表明,空间生产的晶体,其原子结构同地面生产的比较,已有显著改善,其位错结构(结构缺陷测定)比地面实验室生产的要小。
空间加工材料的成功,将在电子设备的生产方面取得重大进展。前苏联空间材料加正机构的一位官员克里亚波夫说,未来的太空工厂将生产用厂电视设备、医疗设备以及高速数字计算机的各种重要工业材料。前苏联空间计划专家詹姆斯?奥伯格指出,空间生产的材料还可以用来改进导弹制导系统的元件和红外跟踪装置。
在空间的微重力环境中,电泳分离效率要比地面上的高716倍,而产品纯度财比地面上的高4~5倍。尤其在1984年8月30日发射的“发现”号航天飞机上已生产出了可供临床试验的空间药品。
由于空间工业具有这样巨大的潜力,已引起许多国家工业界的重视,在美国已有53家私营公司正在考虑制定它们自己的经营计划。为了把更多的私营公司吸引到空间商业化的浪潮之中,1984年,7月印日,里根政府颁布了有关促进空间商业化活动的新政策,并在美宇航局内成立了一个协调空间商业应用的专门机构。
由于太空工业的诱惑力,美国总统里根在1984年国情咨文中宣布,计划十年内建造一座永久载人空间站,该空间站包括一个科学实验室、一座空间工厂、一个向外层空间发射探测器的航天基地。初步拟定了109项科学实验和太空生产项目,常驻6~8人,届时将由航天飞机每隔半年往返一次,送去生产资料和生活资料,取回工业产品和探测资料。虽然由于各种原因,这个空间站的规模将缩小,建成时间要推迟,但太空生产迟早都会发展起来的,茫茫宇宙空间将出现一批“太空冶炼厂”、“太空焊接厂”、“太空制药厂”、“太空电厂”等等,市场也将有太空商品出售,人类将直接受益于宇宙空间。
C. 求一种科幻电影,未来地球严重污染,人类在地球挣扎求生的、移居地下的、移民太空的。
《遗忘星球》
在末日后满目疮痍的未来地球上,一段不断涌现的昨日记忆带领正为人类生存奋战的主人公,踏上一段救赎与发现之旅。时值2077年,经过数十年与外星人的争战,这些入侵者仍不放弃夺掠地球的剩余资源。身为收集地球重要资源之庞大计划的一员,杰克·哈伯(汤姆·克鲁斯饰)担任驻扎在人类已全面撤守的地球上的维安维修技师,他的任务也即将结束。
再过两个星期,他将离开这被战争摧残的家乡,前往遥远的行星与已移居该处的幸存者会合。杰克住在离地数千英尺的美丽高空,每天进行巡逻工作,有一天他拯救了坠毁太空船中一位美丽的陌生人,原本意气风发的他从此跌落谷底。她与杰克的邂逅完全合乎逻辑,但她的出现却引发一连串的事件,迫使他开始质疑原本理所当然的一切。在现实粉碎后,他发现自己和过去地球有关的惊人事实,杰克将发掘自己潜在的英雄特质,去改变人类的命运。[3]
《雪国列车》
2031年,人类试图阻止全球变暖的实验失败,极寒造成地球上绝大部分生命死亡。在冰河灾难中幸存下来的所有人登上了一辆如同诺亚方舟的列车,列车依靠永动机绕着地球不停行驶。在这列车厢有着等级之分的列车上,饱受饥饿之苦、生活在恶劣环境的末节车厢的人们在革命领袖柯蒂斯的带领下,为了生存一节车厢一节车厢的向前突进,掀起了一场向车头进军的“革命”。
《重返地球》
在许多灾难性的事件之后,人类做出了抛弃地球的决
海报(6张)
定,移民到了太阳系之外的一个行星上。而没有了人类的打扰,地球上的生物开始自由自在的进化和变异。
人类移居外星十个世纪之后,地球成为了一级隔离的星球。而人类也发展出了新的文明。这时候的人类建立了一只游侠兵团的军队,带领这个军队训练和做实战演练的是一个叫做赛弗·雷吉(威尔·史密斯饰)的将军。雷吉很聪明,但是也很独裁。在他的麾下,有一个叫做吉泰(贾登·史密斯饰)的年轻士兵。吉泰只有十几岁,叛逆又不受管教,满脑子的恶作剧的点子--他是雷吉的儿子。但是他们父子之间的关系并不是太好。
雷吉的妻子,菲亚知道这两个男人的心理。她知道自己的儿子之所以这么叛逆是因为得不到父亲的关爱和关注。在她的要求下,雷吉准备带着吉泰和自己的部队去地球执行一项任务。可是,在半路上,他们乘坐的飞船遭遇到了事故,只有雷吉和吉泰是幸存者。
一千年后,地球已经成为了一个充满了危险的地方,而这对关系并不好的父子,只有徒步穿越一段很长的距离去寻找一个发射机向人类的聚集地发送求救信号。地球上的各种生物,并没有见过人类,它们把吉泰和雷吉当做是入侵的异形来对待,要把它们杀死吃掉--这对父子能成功获得营救并冰释前嫌么?
《极乐空间》
22世纪中叶,地球并未借助文明和科技的进步变得更加美好,反而在各种贪欲荼毒之下变成毫无希望的废墟荒原。少数极度富有之人抛弃生身故乡,在漂浮于地球之上的空间站上建立了宛若天堂般美好的乐土,继续过着享乐奢靡的幸福生活。而绝大多数的穷苦人不得不留在千疮百孔的地球上,在绝望的混乱之中苟延残喘,同时被迫忍受各种严苛可笑的联邦法规的压迫。他们在富人建立起来的工业系统下努力赚取稀薄的营生,时而仰望苍穹,幻想着早日移民空间站开始新的生活。无奈在政府官员德拉库特(朱迪·福斯特 Jodie Foster 饰)的铁腕掌控下,偷渡者一次次化作宇宙中的碎片。
工作中受到强辐射的普通人麦克斯(马特·达蒙 Matt Damon 饰),除非借助空间站先进的医疗系统,否则五天后将一命呜呼。纵使仅有一线生机,也要朝着极乐世界挺进…
。。。找了好半天,望采纳
D. 人类破坏污染环境对宇宙有什么影响
人类破坏环境带来的危害:
(1)全球变暖全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总得看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃
。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的温室效应",导致全球气候变暖。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。
(2)臭氧层破坏在地球大气层近地面约20~30公里的平流层里存在着一个臭氧层,其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。臭氧含量虽然极微,却具有强烈的吸收紫外线的功能,因此,它能挡住太阳紫外辐射对地球生物的伤害,保护地球上的一切生命。然而人类生产和生活所排放出的一些污染物,如冰箱空调等设备制冷剂的氟氯烃类化合物以及其它用途的氟溴烃类等化合物,它们受到紫外线的照射后可被激化,形成活性很强的原子与臭氧层的臭氧(O3)作用,使其变成氧分子(O2),这种作用连锁般地发生,臭氧迅速耗减,使臭氧层遭到破坏。南极的臭氧层空洞,就是臭氧层破坏的一个最显著的标志。到1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里。南极上空的臭氧层是在20亿年里形成的,可是在一个世纪里就被破坏了60%。北半球上空的臭氧层也比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10~15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。因此科学家警告说,地球上空臭氧层破坏的程度远比一般人想象的要严重的多。
(3)酸雨酸雨是由于空气中二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等酸性污染物引起的pH值小于5.6的酸性降水。受酸雨危害的地区,出现了土壤和湖泊酸化,植被和生态系统遭受破坏,建筑材料、金属结构和文物被腐蚀等等一系列严重的环境问题。酸雨在五、六十年代最早出现于北欧及中欧,当时北欧的酸雨是欧洲中部工业酸性废气迁移所至,七十年代以来,许多工业化国家采取各种措施防治城市和工业的大气污染,其中一个重要的措施是增加烟囱的高度,这一措施虽然有效地改变了排放地区的大气环境质量,但大气污染物远距离迁移的问题却更加严重,污染物越过国界进入邻国,甚至飘浮很远的距离,形成了更广泛的跨国酸雨。此外,全世界使用矿物燃料的量有增无减,也使得受酸雨危害的地区进一步扩大。全球受酸雨危害严重的有欧洲、北美及东亚地区。我国在八十年代,酸雨主要发生在西南地区,到九十年代中期,已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区。
(4)淡水资源危机地球表面虽然2/3被水覆盖,但是97%为无法饮用的海水,只有不到3%是淡水,其中又有2%封存于极地冰川之中。在仅有的1%淡水中,25%为工业用水,70%为农业用水,只有很少的一部分可供饮用和其它生活用途。然而,在这样一个缺水的世界里,水却被大量滥用、浪费和污染。加之,区域分布不均匀,致使世界上缺水现象十分普遍,全球淡水危机日趋严重。目前世界上100多个国家和地区缺水,其中28个国家被列为严重缺水的国家和地区。预测再过20~30年,严重缺水的国家和地区将达46~52个,缺水人口将达28~33亿人。我国广大的北方和沿海地区水资源严重不足,据统计我国北方缺水区总面积达58万平方公里。全国500多座城市中,有300多座城市缺水,每年缺水量达58亿立方米,这些缺水城市主要集中在华北、沿海和省会城市、工业型城市。世界上任何一种生物都离不开水,人们贴切地把水比喻?quot;生命的源泉"。然而,随着地球上人口的激增,生产迅速发展,水已经变得比以往任何时候都要珍贵。一些河流和湖泊的枯竭,地下水的耗尽和湿地的消失,不仅给人类生存带来严重威胁,而且许多生物也正随着人类生产和生活造成的河流改道、湿地干化和生态环境恶化而灭绝。不少大河如美国的科罗拉多河、中国的黄河都已雄风不再,昔日"奔流到海不复回"的壮丽景象已成为历史的记忆了。
(5)资源、能源短缺当前,世界上资源和能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现。这种现象的出现,主要是人类无计划、不合理地大规模开采所至。本世纪九十年代初全世界消耗能源总数约100亿吨标准煤,预测到2000年能源消耗量将翻一番。从目前石油、煤、水利和核能发展的情况来看,要满足这种需求量是十分困难的。因此,在新能源(如太阳能、快中子反应堆电站、核聚变电站等)开发利用尚未取得较大突破之前,世界能源供应将日趋紧张。
此外,其它不可再生性矿产资源的储量也在日益减少,这些资源终究会被消耗殆尽。
(6)森林锐减森林是人类赖以生存的生态系统中的一个重要的组成部分。地球上曾经有76亿公顷的森林,到本世纪时下降为55亿公顷,到1976年已经减少到28亿公顷。由于世界人口的增长,对耕地、牧场、木材的需求量日益增加,导致对森林的过度采伐和开垦,使森林受到前所未有的破坏。据统计,全世界每年约有1200万公顷的森林消失,其中占绝大多数是对全球生态平衡至关重要的热带雨林。
对热带雨林的破坏主要发生在热带地区的发展中国家,尤以巴西的亚马逊情况最为严重。亚马逊森林居世界热带雨林之首,但是,到九十年代初期这一地区的森林覆盖率比原来减少了11%,相当于70万平方公里,平均每5秒钟就有差不多有一个足球场大小的森林消失。此外,在亚太地区、非洲的热带雨林也在遭到破坏。
(7)土地荒漠化简单地说土地荒漠化就是指土地退化。1992年联合国环境与发展大会对荒漠化的概念作了这样的定义:"荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素,使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化。1996年6月17日第二个世界防治荒漠化和干旱日,联合国防治荒漠化公约秘书处发表公报指出:当前世界荒漠化现象仍在加剧。全球现有12亿多人受到荒漠化的直接威胁,其中有1.35亿人在短期内有失去土地的危险。荒漠化已经不再是一个单纯的生态环境问题,而且演变为经济问题和社会问题,它给人类带来贫困和社会不稳定。到1996年为止,全球荒漠化的土地已达到3600万平方公里,占到整个地球陆地面积的1/4,相当于俄罗斯、加拿大、中国和美国国土面积的总和。全世界受荒漠化影响的国家有100多个,尽管各国人民都在进行着同荒漠化的抗争,但荒漠化却以每年5~7万平方公里的速度扩大,相当于爱尔兰的面积。到二十世纪末,全球将损失约1/3的耕地。在人类当今诸多的环境问题中,荒漠化是最为严重的灾难之一。对于受荒漠化威胁的人们来说,荒漠化意味着他们将失去最基本的生存基础--有生产能力的土地的消失。
(8)物种加速灭绝物种就是指生物种类。现今地球上生存着500~1000万种生物。一般来说物种灭绝速度与物种生成的速度应是平衡的。但是,由于人类活动破坏了这种平衡,使物种灭绝速度加快,据《世界自然资源保护大纲》估计,每年有数千种动植物灭绝,到2000年地球上10~20%的动植物即50~100万种动植物将消失。而且,灭绝速度越来越快。世界野生生物基金会发出警告:本世纪鸟类每年灭绝一种,在热带雨林,每天至少灭绝一个物种。物种灭绝将对整个地球的食物供给带来威胁,对人类社会发展带来的损失和影响是难以预料和挽回的。
(9)垃圾成灾全球每年产生垃圾近100亿吨,而且处理垃圾的能力远远赶不上垃圾增加的速度,特别是一些发达国家,已处于垃圾危机之中。美国素有垃圾大国之称,其生活垃圾主要靠表土掩埋。过去几十年内,美国已经使用了一半以上可填埋垃圾的土地,30年后,剩余的这种土地也将全部用完。我国的垃圾排放量也相当可观,在许多城市周围,排满了一座座垃圾山,除了占用大量土地外,还污染环境。危险垃圾,特别是有毒、有害垃圾的处理问题(包括运送、存放),因其造成的危害更为严重、产生的危害更为深远,而成了当今世界各国面临的一个十分棘手的环境问题。
(10)有毒化学品污染市场上约有7~8万种化学品。对人体健康和生态环境有危害的约有3.5万种。其中有致癌、致畸、致突变作用的约500余种。随着工农业生产的发展,如今每年又有1000~2000种新的化学品投入市场。由于化学品的广泛使用,全球的大气、水体、土壤乃至生物都受到了不同程度的污染、毒害,连南极的企鹅也未能幸免。自五十年代以来,涉及有毒有害化学品的污染事件日益增多,如果不采取有效防治措施,将对人类和动植物造成严重的危害。物造成严重的危害。
E. 2020中国航天继续超级模式!为何对星河的探索永无止境
我个人认为宇宙是浩瀚无际的,以目前人类的航天水平来说,对星河的探索就是永无止境的,而且地球也不是能够一直供人类生存的,所以对宇宙的探索就是一件不断向前的事情。
最后,我觉得要对我们的地球保持敬畏的态度,大力推进可持续发展,可以才能最大程度减轻我们地球的损耗,也更有利于我们人类的生存,所以我们中国的航天近年来取得了很大的突破,各种宇宙飞船和卫星发送到宇宙中,我真的为我们祖国骄傲,这也是全人类的福分,和对星河的探索一样,人类的进步也是永无止境的,两者相辅相成,共同让我们的生存变得更稳定,让世界变得更美好!
F. 太空工业的发展历程是怎样的
高真空和微重力的宇宙空间可提供某些比地球环境优越得多的工艺技术条件,不同成分的物质可以很好地混合,熔融液体无轻重浮沉之别,不产生对流,可很好地利用表面张力等物质特性?根据这些得天独厚的条件,人们可以制造出非常均匀?高硬度?高强度的合金和复合材料,制取无缺陷的大块晶体,高纯度的光导纤维,没有辉纹的玻璃,细如蚕丝的金属丝,薄如蝉翼的金属膜,又轻又结实的泡沫合金,完全球体的滚珠和空心球,贵重和纯洁的药品等等?总之,失重?真空?无污染的宇宙空间,是人们进行工业开发名副其实的“天府之国”,可给人类带来巨大的经济效益?
20多年来,人们利用各种航天器在宇宙空间飞行的机会,进行了大量广泛的宇宙工业开发实验,开辟了一个新兴的工业领域——宇宙工业?宇宙工业已在冶炼?焊接?材料加工?制药等方面取得了长足的进步?1973年,美国宇航员在“天空试验室”内,成功地进行了电子束焊割试验?1975年,美苏在“阿波罗-联盟号”宇宙飞船的对接飞行中,曾用“宇宙多用电炉”进行了空间冶炼试验,使两种比重完全不同的金属熔化在一起,获得了地球上无法制造的铝钨合金?1979年9月至1960年前苏联在“礼炮6”号空间站上,曾进行了铝镁?铜?镓等金属混合实验,首次用液态镓浸渍多孔铜,获得超导体材料?据报道在“礼炮6”号上制造的锗单晶,经切片分析化验,杂质不均匀率由15%下降到2%,位错密度由1矿/厘米5下降到102/厘米2?在1982年4月16日发射人轨的“礼炮7”号空间站上,曾生产出第一批太空制造的优质单晶,重1.5千克,可用于电子计算机元器件的制造?美国也不甘落后,近几年的航天飞机飞行,除明显的军事目的之外,最重要的目标就是进行工业生产试验?1982年3月23日,“哥伦比亚”航天飞机在第3次飞行中,宇航员富勒顿试用电泳法从肾细胞中提取尿激素酶,这是一种能治疗脑溢血?血栓病的贵重药品,全世界每年需要700万克?试验获得成功,为血栓病等患者带来了福音?1983年11月28日,“哥伦比亚”号航天飞机第6次飞行时,在其携带发射的欧洲空间实验室内曾进行73项实验,如利用大功率的熔炉把地球上无法混合的铝锌熔化在一起,制造了一种强度高,比重小的海绵状铝锌合金?1984年11月,“发现”号航天飞机在为期8天的飞行中,宇航员利用失重环境生产出一种联结电脑和电话光导纤维的纯净有机晶体?据估计,能在太空条件下合成制造的合金和产品达400多种?美国宇航局开了一张太空生产清单,列举了35种目前可适合于太空生产的产品,其中电子仪器?特殊合金?药品等已有成熟工艺?据报道,空间生产的药物,1983年的销售额达120亿美元,相当于同年导弹?飞机?空间产品销售总额的18%?
随着宇宙工业的兴起,各种宇宙设备和工具制造亦在同步进行?目前已经设计制造用于空间的生产设备,主要有加热?太阳能?电子束?感应电炉?磁流体动力设备和电泳等装置?这些设备和装置根据航天器的空间尺寸和有效载荷有限的条件;具备微型化和重量轻的特点,并在安全性?可靠性?可控性上与其他随航系统取得一致?在“礼炮”6号和7号两个轨道站上使用过两套材料设备——“合金”和“晶体”?
“合金”设备是一个电炉,重约32千克,用于金属冶炼?它有3个加热区,高温区(1000~1100℃)?低温区(600~700℃),以及介于:这两者之间的线性温度梯度形成的梯度区?计算机可把温度控制在所需值的范围内?电炉装在轨道站后部对接过渡舱内,暴露在空间作业,这样可使冶炼的金属充分冷却?“合金”设备由轨道站供电,功率为300瓦?
试洋是用一种小盒包装的,每盒装有三支晶体安瓿,试验时将安瓿插入电炉加热室?加热室内的铜反射器可确保产生的热集中到试样上,同时还有助于炉壁温度保持在40%以下?试样材料经熔化?结晶?然后包装返回地面?宇航员使用“合金”电炉研究了熔融金属的扩散过程,金属合金材料的形成和密度的实际差异,以及超导体合金如钼?镉的形成等?
“晶体”设备是一种改进型电炉,重量为28千克,有比较复杂的电子控制器?宇航员可以从空间站间隔层操纵该电炉,因此不存在弱振动的扰动影响?“晶体”电炉能以4种不同方法加工材料:第一是气相升华;第二是化学气体传输;第三是高温运动溶解;第四是加热与结晶?它的炉温控制比“合金”电炉勤口严格,要求晶体生长规则而均匀?该电炉已被用于包括光学玻璃?半导体晶体和各种异乎寻常的金属合金等产品的生产?
首次在“礼炮7”号轨道站上试用的实验设备是PION,比较新式?PION用来研究热流和质量输运,采用一种叫做KGA-2全息装置把数据记录在胶卷或录像磁带上?PION和美国天空实验室3号上微重力研究所采用的NASA流体实验系统极为类似?
前苏联共进行了1600多次材料加工实验,使用设备主要是上述3种?此外,已有近1000磅(453.6千克)研究产品返回地面,有些已在工业上得到应用?目前头等重要的是获得各道工序的物理知识,也就是有助于提高地面材料生产效益的知识?
前苏联曾声称,到90年代末,他们可以采用空间生产的半导材料体制造密度为每平方厘米100万个半导体元件的集成电路?这一成功可以使他们在空间材料生产中消耗的大量资金得到补偿?在“礼炮”6号和7号轨道站上的实验表明,空间生产的晶体,其原子结构同地面生产的比较,已有显著改善,其位错结构(结构缺陷测定)比地面实验室生产的要小?
空间加工材料的成功,将在电子设备的生产方面取得重大进展?前苏联空间材料加正机构的一位官员克里亚波夫说,未来的太空工厂将生产用厂电视设备?医疗设备以及高速数字计算机的各种重要工业材料?前苏联空间计划专家詹姆斯?奥伯格指出,空间生产的材料还可以用来改进导弹制导系统的元件和红外跟踪装置?
在空间的微重力环境中,电泳分离效率要比地面上的高716倍,而产品纯度财比地面上的高4~5倍?尤其在1984年8月30日发射的“发现”号航天飞机上已生产出了可供临床试验的空间药品?
由于空间工业具有这样巨大的潜力,已引起许多国家工业界的重视,在美国已有53家私营公司正在考虑制定它们自己的经营计划?为了把更多的私营公司吸引到空间商业化的浪潮之中,1984年,7月印日,里根政府颁布了有关促进空间商业化活动的新政策,并在美宇航局内成立了一个协调空间商业应用的专门机构?
由于太空工业的诱惑力,美国总统里根在1984年国情咨文中宣布,计划十年内建造一座永久载人空间站,该空间站包括一个科学实验室?一座空间工厂?一个向外层空间发射探测器的航天基地?初步拟定了109项科学实验和太空生产项目,常驻6~8人,届时将由航天飞机每隔半年往返一次,送去生产资料和生活资料,取回工业产品和探测资料?虽然由于各种原因,这个空间站的规模将缩小,建成时间要推迟,但太空生产迟早都会发展起来的,茫茫宇宙空间将出现一批“太空冶炼厂”?“太空焊接厂”?“太空制药厂”?“太空电厂”等等,市场也将有太空商品出售,人类将直接受益于宇宙空间?
G. 工业生产带来哪些污染
工业生产带来了大量的废气、废水、废渣,江湖臭水横流,地面垃圾成堆,空中烟雾内弥漫。“阿波罗”容飞船上的宇航员证实,他们在太空眺望美国,看到城市和工业区上空笼罩着厚厚的尘雾。在分辨率相当高的卫星拍摄的图片上,某些工业城市竟已消失不见!
H. 宇宙空间是如何遭到污染的
此外,人类活动扩大到宇宙空间后,又使宇宙空间遭到污染。废弃的火箭和人造卫星残骸及碎片在宇宙空间的轨道上形成了一条飘浮的垃圾带。当过些废弃的人工物体再次坠入大气层时,不仅可能直接给人类带来危害,而且由于进入大气层的内的纳、钡、锶等轻金属元素受到高温摩擦而熔化蒸发,还会对地球的电离层带来不良影响。据联合国的报告和美国宇航局的统计,自1957年前苏联发射人类历史上的第一颗人造地球卫星的40多年中,世界上发射的各种航天器总数已达3600多颗(艘),目前还在轨道上正常运转的只有400多颗(艘),其余都变成了残骸——垃圾,仅观察到的就有4740个,难以长期追寻的估计还有5000多个,而直径在1厘米以上碎片则数以万计,更小的碎片则在百万以上。在轨道上飘游的一个碗豆大小的碎片,如与卫星相撞,可产生和一颗手榴弹相当的爆炸力,足以摧毁这颗价值达几亿美元的人造卫星。在过去的25年中,坠入大气层而烧毁的人造宇宙飞行物共有8724件。1969年,前苏联一艘宇宙飞船残骸坠落时击中正在海上航行的日本货船,就使5名船员受重伤。
当然,大气污染也有自然的原因。如火山爆发,大量火山灰和二氧化硫喷入大气层……等。但是城市大气污染有70%~90%是工业窑炉、机动车辆和家庭炉灶及其它人类活动造成的。
I. 为什么人类不将核废料扔到太空或其它星球上呢
人类自数百年前走进科技发展的道路之后,在科技的帮助下,人类文明迎来了飞速发展时期。人们的生活因为科技的崛起发生了巨大的变化,生活越来越美好,科技衍生下的各种科技产品让人们真正看到了科技带来的好处。可是同样的,科技也给人类文明的生存地带来了一些未知的风险,比如生态环境破坏,环境污染等。
说起科技衍生物对环境的污染严重程度,其中最严重可怕的应该是核污染。人类第一次认识核能的威力和可怕之处应该是在第二次世界大战末期,美国向日本投射的两颗原子弹,两颗原子弹的爆炸结束了二次世界大战,也让世界人民认识到了这种毁灭性的可怕武器。
核爆炸真正可怕的地方就是它后期的核污染,发生爆炸的区域至少百年之内将寸草不生,人类无法生存。当世界和平下来之后,核能也应用到工业方面,比如核能发电,世界各地出现了不少的核电站以及其它的核工业。当使用核能之后自然会产生一些核废料,这种核废料一部分可以被回收二次利用,还有一部分则无法再次使用。
也有可能在未来,科学家会在太阳系专门寻找一颗没有用的星球作为核废料的处理垃圾地,将地球上工业产生的核废料都运到这颗星球上,同时也可以将其它的无法处理的垃圾也扔到这颗星球上。而地球没有了各种垃圾,环境自然也会一天天变好。
事实上,当人类的太空科技越来越强大之后,地球上的重工业有可能也会向外星球移动,比如将月球当成人类的重工业基地,将那些污染严重的重工业厂全部移到月球上,地球没有了重工业,那么也就没有了污染。生态环境也会越来越好,用不了多久就会再次回归到鸟语花香的美丽地球。
J. 工业氢气放空,会对环境造成污染吗氢气最终去了哪里
氢气本身就是大气重要组成部分,常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味内且难容溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14(即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L
常见制氢方法有
①电解法氢气;②水煤气转化法;③烃类裂解法;④烃类蒸气转化法等。
工业上制取氢气有下列几种方法:
(1)电解水法(2)电解食盐水法(3)水煤气转化法
工业氢气相对纯度较高,所以氢气放空,不会会对大气环境造成污染。氢气释放后自然升空,最终被大气稀释。但是氢气放空时的安全防护问题必需高度重视,按规程办事。特别是其物理化学特性:易燃、易爆、强还原性,还需做好应急防护措施。