10 vạn câu hỏi Vì sao? KHOA HỌC VŨ TRỤ p4
31. Phân biệt đá hình thành trên Trái Đất và vẫn thạch nguồn gốc từ vũ trụ?
Trước mặt bạn là hòn đá hoặc mẩu sắt, làm thế nào để bạn có thể phân biệt được nó là vẫn thạch, diêm thạch hay sắt tự nhiên?
Cách 1: Căn cứ thành phần chất khác nhau vẫn thạch được phân thành các nhóm sắt (siderites), đá (aerolites), sắt-đá (siderolites).
Vẫn thạch khi bay vào tầng khí quyển, vì ma sát mạnh với không khí nên nhiệt độ bề mặt có thể nóng đến mấy nghìn độ. Dưới nhiệt độ cao bề mặt thiên thạch chảy ra thành chất lỏng, khi gặp phải tầng không khí gần mặt đất dày đặc ngăn cản nên tốc độ của nó giảm dần, bề mặt nóng chảy nguội đi hình thành một lớp vỏ mỏng khoảng 1 mm, màu đen, hoặc màu nâu đen. Trong quá trình lớp vỏ nóng chảy nguội đi, do sự lưu động của không khí mà trên bề mặt vẫn thạch có một lớp hằn lưu lại gọi là dấu ấn không khí. Hình dạng của dấu ấn không khí giống như vân tay in trên vữa bột làm bánh.
Bề mặt nóng chảy và dấu ấn không khí là những đặc trưng chủ yếu của bề mặt vẫn thạch. Nếu bạn nhìn thấy những hòn đá hoặc những mẩu sắt có bề mặt như thế thì có thể phán đoán đó là mẫu vẫn thạch.
Cách 2: Một số vẫn thạch do rơi xuống đất lâu ngày, bị mưa gió, ánh nắng làm cho bề mặt bong ra, dấu ấn của không khí cũng không dễ nhận được.
Hình dạng của vẫn thạch rất giống với hòn đá trên Trái Đất, nhưng dùng tay nhấc lên cảm giác nó nặng hơn hòn đá có cùng thể tích. Vẩn thạch nói chung chứa mấy phần trăm sắt, có từ tính. Nếu dùng đá nam châm thử sẽ biết được. Ngoài ra xem kỹ hơn mặt cắt của vẫn thạch sẽ phát hiện có những hạt hình cầu nhỏ, kích thước của hạt nói chung khoảng 1 mm, cũng có lúc từ 2 - 3 mm. 90% vẫn thạch có những hạt như thế. Chúng là những hạt sản sinh ra trong quá trình hình thành vẫn thạch, là tiêu chí quan trọng để nhận ra vẫn thạch.
Thành phần chủ yếu của vẫn sắt là sắt và niken, trong đó sắt chiếm khoảng 90%, niken khoảng 4% - 8%. Hàm lượng niken trong sắt tự nhiên trên Trái Đất không nhiều đến thế.
Có những vẫn sắt sau khi dùng dung dịch chứa 5% axít sunphuric để rửa mặt cắt ngang thì độ sáng của bề mặt hiện ra nhiều đường vân đặc biệt, giống như những ô carô. Trừ những vẫn thạch chứa đặc biệt nhiều niken, còn đa số đều hiện những đường vân như thế. Đó là phương pháp chủ yếu để nhận ra vẫn sắt.
32. Thế nào là bí mật "Tunguska"?
Khoảng 7 giờ sáng ngày 30 tháng 6 năm 1908, vùng Tunguska miền trung Siberi Nga có một quả cầu lửa còn sáng hơn cả Mặt Trời ù ù rơi xuống theo góc xiên 275 độ. Bỗng chốc một tiếng nổ rền. Tiếng nổ lan ra hàng nghìn dặm phá vỡ kính tất cả cửa sổ trong vòng bán kính 1 km, thậm chí người và súc vật ở cách xa 300 - 500 km cũng ngất ngã xuống đất. Trong diện tích 2000 km2, 60 triệu cây trong rừng đổ ngổn ngang, lửa bốc cháy làm cho mọi vật chung quanh biến thành than. Tất cả các máy địa chấn trên thế giới đều ghi được một đường cong khác thường của vụ nổ này.
Đó là vụ nổ lớn nhất đầu thế kỷ XX người ta được chứng kiến từ khi có lịch sử loài người đến nay. Theo tính toán sức công phá của vụ nổ tương đương với 10 đến 20 triệu tấn thuốc nổ TNT cực mạnh, tương đương mấy nghìn quả bom nguyên tử của Mỹ ném xuống Nhật Bản hồi tháng 8 năm 1945.
Tại nơi xảy ra vụ nổ không phát hiện hố sâu trên mặt đất, vậy vật gì đã gây ra vụ nổ ở Tunguska? Năm 1958 các nhà khoa học Liên Xô phát hiện ở trong đất vùng đó có chứa những hạt bụi vẫn tinh sắt, trong đó hàm lượng niken từ 7 - 10%. Trong mỏ sắt trên Trái Đất không bao giờ hàm lượng niken cao quá 3%. Về sau đội khảo sát khác lại phát hiện trong đầm lầy ở vùng đó có một số vẫn thạch thủy tinh, các hạt kim loại, hạt hợp chất của silic và một ít hạt kim cương rất nhỏ. Những loại hạt này đúng là thành phần hoá học điển hình của các thiên thể nhỏ giữa các vì sao cũng như các tiểu hành tinh của sao chổi. Từ đó chứng tỏ sự kiện Tunguska có thể là những mảnh vỡ của sao chổi, hoặc là một hành tinh nhỏ, đường kính của nó khoảng 100m, khối lượng khoảng 1 triệu tấn trở lên. Khi nó chuyển động với tốc độ 30 km/s bay vào bầu khí quyển Trái Đất, vì không khí tác dụng mạnh làm cho nhiệt độ lên cao mấy nghìn độ, thậm chí hàng vạn độ mà phát sinh vụ nổ, tạo nên sự kiện Tunguska chấn động cả thế giới. Vì vụ nổ phát sinh trên cao, do đó không để lại hố sâu trên mặt đất.
33. Vì sao Mặt Trăng lúc tròn, lúc khuyết?
Như ta thấy, hình dạng Mặt Trăng luôn biến đổi, có lúc trông như cái đĩa, có lúc khuyết một nửa, có lúc lại cong cong như lưỡi liềm.
Vì sao Mặt Trăng lại biến đổi lúc tròn, lúc khuyết?
Như ta đã biết, Mặt Trăng là một vệ tinh quay quanh Trái Đất. Nó không phát nhiệt, cũng không phát sáng. Trong vũ trụ tối tăm Mặt Trăng dựa vào phản xạ ánh sáng Mặt Trời nên ta mới nhìn thấy nó.
Trong quá trình Mặt Trăng quay quanh Trái Đất, vị trí tương đối của nó với Mặt Trời và Trái Đất không ngừng biển đổi. Khi nó chuyển đến giữa Trái Đất và Mặt Trời thì phía Mặt Trăng đối diện với Trái Đất không được Mặt Trời chiếu sáng, nên lúc đó ta không nhìn thấy nó. Đó là ngày đầu tháng hoặc gọi là sóc.
Qua 2 - 3 ngày sau, Mặt Trăng chuyển qua một góc trên quỹ đạo, mép của nó đối diện với Trái Đất dần dần được Mặt Trời chiếu sáng, do đó ta nhìn thấy trăng lưỡi liềm trên bầu trời.
Từ đó về sau Mặt Trăng tiếp tục quay quanh Trái Đất, phía nó hướng về Trái Đất được Mặt Trời chiếu sáng ngày càng nhiều hơn, do đó mảnh trăng lưỡi liềm ngày càng "béo" dần. Đợi đến ngày 7 - 8, nửa Mặt Trăng hướng về Trái Đất được Mặt Trời chiếu sáng, nên ban đêm ta nhìn thấy nửa trăng sáng, gọi là trăng thượng huyền.
Sau thượng huyền Mặt Trăng dần dần chuyển đến phía đối diện với Mặt Trời, khi đó phía Mặt Trăng hướng về Trái Đất ngày càng được Mặt Trời chiếu sáng nhiều hơn, vì vậy ta nhìn thấy Mặt Trăng ngày càng tròn hơn. Đến lúc Mặt Trăng tròn hoàn toàn cũng là lúc nửa Mặt Trăng đối diện với Trái Đất hoàn toàn được Mặt Trời chiếu sáng, nên ta thấy trăng tròn vành vạnh, đó là ngày rằm, gọi là vọng.Trước mặt bạn là hòn đá hoặc mẩu sắt, làm thế nào để bạn có thể phân biệt được nó là vẫn thạch, diêm thạch hay sắt tự nhiên?
Cách 1: Căn cứ thành phần chất khác nhau vẫn thạch được phân thành các nhóm sắt (siderites), đá (aerolites), sắt-đá (siderolites).
Vẫn thạch khi bay vào tầng khí quyển, vì ma sát mạnh với không khí nên nhiệt độ bề mặt có thể nóng đến mấy nghìn độ. Dưới nhiệt độ cao bề mặt thiên thạch chảy ra thành chất lỏng, khi gặp phải tầng không khí gần mặt đất dày đặc ngăn cản nên tốc độ của nó giảm dần, bề mặt nóng chảy nguội đi hình thành một lớp vỏ mỏng khoảng 1 mm, màu đen, hoặc màu nâu đen. Trong quá trình lớp vỏ nóng chảy nguội đi, do sự lưu động của không khí mà trên bề mặt vẫn thạch có một lớp hằn lưu lại gọi là dấu ấn không khí. Hình dạng của dấu ấn không khí giống như vân tay in trên vữa bột làm bánh.
Bề mặt nóng chảy và dấu ấn không khí là những đặc trưng chủ yếu của bề mặt vẫn thạch. Nếu bạn nhìn thấy những hòn đá hoặc những mẩu sắt có bề mặt như thế thì có thể phán đoán đó là mẫu vẫn thạch.
Cách 2: Một số vẫn thạch do rơi xuống đất lâu ngày, bị mưa gió, ánh nắng làm cho bề mặt bong ra, dấu ấn của không khí cũng không dễ nhận được.
Hình dạng của vẫn thạch rất giống với hòn đá trên Trái Đất, nhưng dùng tay nhấc lên cảm giác nó nặng hơn hòn đá có cùng thể tích. Vẩn thạch nói chung chứa mấy phần trăm sắt, có từ tính. Nếu dùng đá nam châm thử sẽ biết được. Ngoài ra xem kỹ hơn mặt cắt của vẫn thạch sẽ phát hiện có những hạt hình cầu nhỏ, kích thước của hạt nói chung khoảng 1 mm, cũng có lúc từ 2 - 3 mm. 90% vẫn thạch có những hạt như thế. Chúng là những hạt sản sinh ra trong quá trình hình thành vẫn thạch, là tiêu chí quan trọng để nhận ra vẫn thạch.
Thành phần chủ yếu của vẫn sắt là sắt và niken, trong đó sắt chiếm khoảng 90%, niken khoảng 4% - 8%. Hàm lượng niken trong sắt tự nhiên trên Trái Đất không nhiều đến thế.
Có những vẫn sắt sau khi dùng dung dịch chứa 5% axít sunphuric để rửa mặt cắt ngang thì độ sáng của bề mặt hiện ra nhiều đường vân đặc biệt, giống như những ô carô. Trừ những vẫn thạch chứa đặc biệt nhiều niken, còn đa số đều hiện những đường vân như thế. Đó là phương pháp chủ yếu để nhận ra vẫn sắt.
32. Thế nào là bí mật "Tunguska"?
Khoảng 7 giờ sáng ngày 30 tháng 6 năm 1908, vùng Tunguska miền trung Siberi Nga có một quả cầu lửa còn sáng hơn cả Mặt Trời ù ù rơi xuống theo góc xiên 275 độ. Bỗng chốc một tiếng nổ rền. Tiếng nổ lan ra hàng nghìn dặm phá vỡ kính tất cả cửa sổ trong vòng bán kính 1 km, thậm chí người và súc vật ở cách xa 300 - 500 km cũng ngất ngã xuống đất. Trong diện tích 2000 km2, 60 triệu cây trong rừng đổ ngổn ngang, lửa bốc cháy làm cho mọi vật chung quanh biến thành than. Tất cả các máy địa chấn trên thế giới đều ghi được một đường cong khác thường của vụ nổ này.
Đó là vụ nổ lớn nhất đầu thế kỷ XX người ta được chứng kiến từ khi có lịch sử loài người đến nay. Theo tính toán sức công phá của vụ nổ tương đương với 10 đến 20 triệu tấn thuốc nổ TNT cực mạnh, tương đương mấy nghìn quả bom nguyên tử của Mỹ ném xuống Nhật Bản hồi tháng 8 năm 1945.
Tại nơi xảy ra vụ nổ không phát hiện hố sâu trên mặt đất, vậy vật gì đã gây ra vụ nổ ở Tunguska? Năm 1958 các nhà khoa học Liên Xô phát hiện ở trong đất vùng đó có chứa những hạt bụi vẫn tinh sắt, trong đó hàm lượng niken từ 7 - 10%. Trong mỏ sắt trên Trái Đất không bao giờ hàm lượng niken cao quá 3%. Về sau đội khảo sát khác lại phát hiện trong đầm lầy ở vùng đó có một số vẫn thạch thủy tinh, các hạt kim loại, hạt hợp chất của silic và một ít hạt kim cương rất nhỏ. Những loại hạt này đúng là thành phần hoá học điển hình của các thiên thể nhỏ giữa các vì sao cũng như các tiểu hành tinh của sao chổi. Từ đó chứng tỏ sự kiện Tunguska có thể là những mảnh vỡ của sao chổi, hoặc là một hành tinh nhỏ, đường kính của nó khoảng 100m, khối lượng khoảng 1 triệu tấn trở lên. Khi nó chuyển động với tốc độ 30 km/s bay vào bầu khí quyển Trái Đất, vì không khí tác dụng mạnh làm cho nhiệt độ lên cao mấy nghìn độ, thậm chí hàng vạn độ mà phát sinh vụ nổ, tạo nên sự kiện Tunguska chấn động cả thế giới. Vì vụ nổ phát sinh trên cao, do đó không để lại hố sâu trên mặt đất.
33. Vì sao Mặt Trăng lúc tròn, lúc khuyết?
Như ta thấy, hình dạng Mặt Trăng luôn biến đổi, có lúc trông như cái đĩa, có lúc khuyết một nửa, có lúc lại cong cong như lưỡi liềm.
Vì sao Mặt Trăng lại biến đổi lúc tròn, lúc khuyết?
Như ta đã biết, Mặt Trăng là một vệ tinh quay quanh Trái Đất. Nó không phát nhiệt, cũng không phát sáng. Trong vũ trụ tối tăm Mặt Trăng dựa vào phản xạ ánh sáng Mặt Trời nên ta mới nhìn thấy nó.
Trong quá trình Mặt Trăng quay quanh Trái Đất, vị trí tương đối của nó với Mặt Trời và Trái Đất không ngừng biển đổi. Khi nó chuyển đến giữa Trái Đất và Mặt Trời thì phía Mặt Trăng đối diện với Trái Đất không được Mặt Trời chiếu sáng, nên lúc đó ta không nhìn thấy nó. Đó là ngày đầu tháng hoặc gọi là sóc.
Qua 2 - 3 ngày sau, Mặt Trăng chuyển qua một góc trên quỹ đạo, mép của nó đối diện với Trái Đất dần dần được Mặt Trời chiếu sáng, do đó ta nhìn thấy trăng lưỡi liềm trên bầu trời.
Từ đó về sau Mặt Trăng tiếp tục quay quanh Trái Đất, phía nó hướng về Trái Đất được Mặt Trời chiếu sáng ngày càng nhiều hơn, do đó mảnh trăng lưỡi liềm ngày càng "béo" dần. Đợi đến ngày 7 - 8, nửa Mặt Trăng hướng về Trái Đất được Mặt Trời chiếu sáng, nên ban đêm ta nhìn thấy nửa trăng sáng, gọi là trăng thượng huyền.
Sau khi trăng tròn, phía Mặt Trăng đối diện với Trái Đất có một phần dần dần không được Mặt Trời chiếu sáng, do đó ta thấy Mặt Trăng "gầy" dần. Đến ngày 17 hoặc 18 trên bầu trời chỉ nhìn thấy trăng sáng một nửa, đó là trăng hạ huyền.
Từ trăng hạ huyền trở đi, Mặt Trăng tiếp tục gầy đi, qua 4 - 5 ngày sau chỉ còn lại hình lưỡi liềm. Sau đó trăng hoàn toàn biến mất, bắt đầu một tháng mới.
Sự biến đổi trăng tròn hay khuyết là do kết quả Mặt Trăng quay quanh Trái Đất và bản thân nó không phát sáng mà chỉ phản xạ ánh sáng Mặt Trời gây nên.
34. Vì sao chỉ một phía Mặt Trăng luôn hướng về Trái đất?
Khi quan sát Mặt Trăng từ Trái Đất ta luôn thấy hình dạng mặt Trăng cố định không đổi, vì Mặt Trăng luôn hướng một mặt về Trái Đất, còn mặt kia không qua sát được.
Như ta đã biết Trái Đất, Mặt Trăng tự quay quanh trục của nó và cùng quay quanh Mặt Trời vậy tại sao Mặt Trăng lại giữ được một mặt cố định so với Trái Đất?
Đó là vì thời gian Mặt Trăng tự quay một vòng vừa bằng với thời gian nó quay quanh Trái Đất một vòng là 27,3 ngày. Khi Mặt Trăng quay quanh Trái Đất được một góc thì nó cũng tự quay quanh mình một góc như thế nhưng ngược lại, cho nên góc của nó so với Trái Đất không thay đổi. Nghĩa là mặt nào hướng về Trái Đất thì luôn luôn cố định và ta chỉ quan sát được mặt đó.
35. Trên Mặt trăng có không khí và nước không?
Ngày 21 tháng 7 năm 1969, tàu vũ trụ "Apollo 11" lần đầu tiên đưa con người đổ bộ xuống Mặt Trăng, sau đó từ năm 1969 - 1972, có 10 lần các nhà du hành vụ trụ đã khám phá bề mặt vệ tinh tự nhiên của Trái Đất này. Các nhà du hành vũ trụ đã chụp 1,5 vạn bức ảnh về Mặt Trăng mang về khoảng 380 kg mẫu đất đá. Kết quả thăm dò Mặt Trăng đem lại kết quả là trên bề mặt Mặt Trăng không có nước, không có không khí, ban ngày nóng bỏng, ban đêm rất lạnh, không có cây cỏ, càng không có cầm thú, chim muông, là một thế giới hoang vu lặng lẽ. Trên Mặt Trăng vì không có không khí nên âm thanh không truyền đi được. Các nhà du hành vũ trụ chỉ có thể dùng sóng vô tuyến để liên lạc với nhau.
Đầu năm 1998, tàu "Thám hiểm Mặt Trăng" của Mỹ đã phát hiện thấy ở hai đầu Nam, Bắc Cực của Mặt Trăng - những nơi quanh năm Mặt Trời không chiếu đến, tồn tại một lượng băng rất nhiều. Theo tính toán sơ bộ, lượng băng này có thể đạt đến hơn 10 tỷ tấn. Phát hiện này là một bảo đảm để cho loài người tiến thêm một bước khai thác Mặt Trăng. Bởi vì cư dân trong tương lai sống trên Mặt Trăng có thể từ băng này mà nhận được nguồn nước cần thiết và có thể phân tích nước thành khí hyđô và oxy, từ đó mà nhận được không khí cần thiết cho động, thực vật sinh sống. Xem ra cuộc sống trên Mặt Trăng không còn là giấc mơ nữa.
36. Vì sao phát sinh nhật thực và nguyệt thực?
Nhật thực là gì?
- Nhật thực - Mặt Trời bị Mặt Trăng che khuất: là hiện tượng xảy ra khi Mặt Trăng đi qua giữa Trái Đất và Mặt Trời. Lúc này bóng của Mặt Trăng phủ lên Trái Đất làm cho ánh sáng mất đi và tối lại. Nếu Mặt Trăng che khuất hoàn toàn Mặt Trời gọi là Nhật thực toàn phần, nếu chỉ che khuất một phần gọi là nhật thực một phần hoặc hình khuyên.
Nguyệt thực là gì?
- Nguyệt thực: Mặt Trời chiếu sáng vào trái đất tạo nên nửa bán cầu sáng và nửa bán cầu tối, phía bị trái đất che khuất tạo thành hình chóp bóng của Trái Đất, đối diện với Mặt Trời. Khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng thẳng hàng hoặc gần thẳng hàng với nhau, với Trái Đất ở giữa, Mặt Trăng đi vào vùng tối này gọi là Nguyệt thực. Do vậy, nguyệt thực chỉ có thể xảy ra vào những ngày trăng tròn. Nếu Mặt Trăng đi vào vùng tối và bị Trái Đất che khuất một phần gọi là Nguyệt thực một phần, nếu che toàn bộ gọi là Nguyệt thực toàn phần.
Khi Nguyệt thực toàn phần xảy ra vẫn có thể quan sát được Mặt Trăng nhờ ánh sáng Mặt Trời khúc xạ qua bóng tối của Trái Đất. Ánh sáng này có màu đỏ do sự tán xạ Rayleigh của các tia sáng màu có bước sóng ngắn hơn. Bởi vì màu đỏ của nó, nguyệt thực toàn phần đôi khi được gọi là mặt trăng máu.
Nhật thực luôn phát sinh vào ngày sóc (đầu tháng) còn nguyệt thực luôn phát sinh vào ngày vọng (trăng tròn). Thông thường một năm tối thiểu phát sinh 2 lần nhật thực, có lúc phát sinh 3 lần, nhiều nhất là 5 lần. Nhật thực toàn phần rất khó gặp, đối với một địa phương bình quân khoảng 200 - 300 năm mới gặp một lần. Nguyệt thực hàng năm phát sinh khoảng 1 - 2 lần, nếu tháng giêng năm đó đã phát sinh nguyệt thực thì trong năm đó có thể phát sinh nguyệt thực 3 lần.
37. Tốc độ cao bao nhiêu mới thoát khỏi sức hút của Trái đất?
Trên mặt đất, dù ta ném lên trời một vật gì, chúng luôn rơi lại mặt đất, cho dù lực ném mạnh đến đâu thì các vật nhiều nhất cũng chỉ đi được một vòng cung, cuối cùng lại rơi xuống đất. Ví dụ bắn viên đạn lên trên không cuối cùng vẫn rơi xuống đất.
Đó là vì Trái Đất có sức hút đối với mọi vật. Bất cứ vật nào quanh ta đều không tránh khỏi sức hút của Trái Đất.
Vệ tinh nhân tạo đã bay quanh Trái Đất mà không bị rơi xuống là vì sao? Đó là vì các nhà khoa học đã cho vệ tinh một tốc độ cực lớn. Để trả lời tốc độ thoát được sức hút của Trái Đất cần bao nhiêu, trước hết ta hãy bàn về lực ly tâm: khi một vật chuyển động quanh một điểm thì sẽ xuất hiện một lực tác động lên vật đó, lực này có hướng rời xa tâm mà vật đang chuyển động. Trái Đất và Mặt Trăng có lực hấp dẫn vậy thì sao Mặt Trăng không rơi vào Trái Đất? Nguyên nhân là ở chỗ khi Mặt Trăng quay quanh Trái Đất đã sản ra một lực ly tâm. Lực ly tâm này đủ để chống lại sức hút của Trái Đất, cho nên Mặt Trăng vẫn bay lơ lửng trên không trung mà không rơi xuống đất.
Vì vậy muốn phóng vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất mà không bị rơi xuống thì phải khiến cho lực ly tâm của nó cân bằng với sức hút của Trái Đất.
Các nhà khoa học đã tính toán, độ lớn hay nhỏ của lực ly tâm tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ chuyển động tròn. Căn cứ vào đó người ta tính được muốn cho vật thể không rơi vào Trái Đất nó phải có tốc độ 7,9 km/s, tức là nếu vật thể đạt được tốc độ 7,9 km/s thì nó sẽ bay quanh Trái Đất và không rơi xuống nữa. Ta gọi đó là tốc độ vũ trụ cấp một hay tốc độ bay vòng quanh trái đất. Nếu tốc độ của vật thể vượt quá 7,9 km/s thì quỹ đạo chuyển động của vật thể lúc đó không phải là hình tròn nữa mà là hình elip. Tốc độ càng lớn thì hình Elip càng dẹt. Khi tốc độ đạt đến 11,2 km/s hình elip lúc đó sẽ không khép kín nữa, tức là vật thể sẽ vượt ra khỏi sự ràng buộc của Trái Đất và bay vào vũ trụ giữa các vì sao. Cho nên tốc độ 11,2 km/s gọi là tốc độ vũ trụ cấp hai, cũng gọi là tốc độ thoát khỏi sức hút của Trái Đất. Con người muốn bay lên Mặt Trăng hoặc các hành tinh khác thì phải đạt được tốc độ này.
Nhưng vật thể đạt được tốc độ vũ trụ cấp hai vẫn chưa thoát khỏi sự khống chế của Mặt Trời. Nếu muốn du hành ra khỏi hệ Mặt Trời thì phải đạt được tốc độ vũ trụ cấp ba là 16,7 km/s. Vậy tốc độ vượt khỏi hệ Ngân hà là bao nhiêu? Các nhà khoa học đã tính toán trong khoảng 110 - 120 km/s, ta gọi nó là tốc độ vũ trụ cấp bốn. Nó sẽ là mơ ước và mục tiêu để sau này ta du hành trong vũ trụ.
38. Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu là gì?
Hệ thống Định vị Toàn cầu (tiếng Anh: Global Positioning System - GPS) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý.
Hệ thống này dựa trên một mạng lưới 26 vệ tinh đặt trên quỹ đạo không gian. Chúng bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận thông tin này và bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người dùng. Về bản chất máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được chúng. Sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS ở cách vệ tinh bao xa. Nếu nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh sẽ tính ra được vị trí hai chiều (kinh độ và vĩ độ) và có khả năng theo dõi được chuyển động, nhận được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí ba chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao). Khi vị trí người dùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính các thông tin khác, như tốc độ, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, khoảng cách tới điểm đến, thời gian Mặt Trời mọc, lặn và nhiều thứ khác.
Các máy thu GPS ngày nay cực kì chính xác, nhờ vào thiết kế nhiều kênh hoạt động song song và duy trì kết nối bền vững, thậm chí trong tán lá rậm rạp hoặc thành phố với các toà nhà cao tầng. Độ chính xác của máy thu GPS phụ thuộc vào trạng thái của khí quyển và các nguồn gây sai số khác. Các máy thu GPS có độ chính xác trung bình trong vòng 15 mét, mới hơn tới dưới 3 mét.
Các hệ thống tương tự GPS của Mỹ như GLONASS của Nga, Galileo của Liên minh châu Âu, Bắc Đẩu củaTrung Quốc.
39. Trạm vũ trụ không gian là gì?
Trạm vũ trụ không gian là một cấu trúc nhân tạo được thiết kế cho con người sống trong không gian bên ngoài Trái Đất. Cho đến nay người ta chỉ triển khai các trạm hoạt động ở quỹ đạo tầm thấp cách Trái Đất khoảng 346 km, di chuyển với tốc độ vòng quanh Trái đất nhanh hơn khoảng 29 lần so với một chiếc máy bay thương mại. Trạm không gian có khả năng cung cấp không gian sống và nghiên cứu lâu dài cho con người, nó có các bộ phận để kết hợp với các thiết bị khác lắp ráp vào hoặc tách rời đi. Trạm vũ trụ được thiết kế cho con người vừa đủ sống trong quỹ đạo ở thời gian trung bình, khoảng thời gian như tuần, tháng, hoặc thậm chí cả năm. Hiện nay chỉ có một trạm không gian được sử dụng là trạm vũ trụ quốc tế (ISS). Trước đó những trạm không gian là Almaz, Salyut series, Skylab và Mir (Hòa Bình).
Trạm vũ trụ Hòa Bình (tiếng Nga: Мир - Mir - có nghĩa là "hòa bình") là một trạm nghiên cứu của Liên Xô được phóng lên vũ trụ vào ngày 19 tháng 2 năm 1986, chuyên chú vào các thí nghiệm khoa học phục vụ mục đích hòa bình và sự phát triển của con người.
Suốt 15 năm bay vòng quanh Trái Đất với 23.000 thí nghiệm khoa học, đây là kỉ lục độc nhất của ngành hàng không vũ trụ thế kỉ 20. Trạm đã đón nhận 104 lượt phi hành gia từ nhiều quốc gia khác nhau, đa phần là phi hành gia Nga và Mỹ và một số phi hành gia từ các nước khác như Pháp, Đức, Anh, Áo, Nhật... đến làm nhiệm vụ nghiên cứu khoa học. Đợt lưu trú dài nhất trên Mir, và cũng là kỉ lục chuyến bay vũ trụ dài nhất của một con người là của phi hành gia Nga Valeri Vladimirovich Polyakov (437 ngày).
Ngày 23 tháng 3 năm 2001 tàu vận tải Progress M1-5 từ từ đưa trạm về Trái Đất. Tín hiệu cuối cùng từ trạm Mir đã nhận lúc 5:31 GMT cùng ngày. Mir cùng với tàu Progress sau đó cháy và tan vỡ trong khí quyển, những mảnh vỡ sót lại đã rơi xuống mặt Thái Bình Dương lúc 06:00 GMT.
Trạm vũ trụ Quốc tế hay Trạm Không gian Quốc tế (tiếng Anh: International Space Station, viết tắt: ISS, tiếng Nga: Междунаро́дная косми́ческая ста́нция, МКС, tiếng Pháp: Station spatiale internationale, SSI) là một tổ hợp công trình quốc tế nhằm nghiên cứu không gian bay ở quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất, nhờ sự hợp tác của năm cơ quan không gian: NASA (Hoa Kỳ), RKA (Nga), JAXA (Nhật Bản), CSA (Canada) và 10 trong 17 nước thành viên của ESA (châu Âu).
Trạm vũ trụ quốc tế là kết quả của sự hợp nhất hai dự án lớn, nhưng thiếu kinh phí để có thể thực hiện riêng biệt là Trạm vũ trụ Tự do (Freedom) của Hoa Kỳ và Trạm vũ trụ Hòa Bình 2 (Mir-2) của Nga. Ngoài các mô-đun của Hoa Kỳ và của Nga đã được lên kế hoạch, các mô-đun Columbus của Châu Âu và Mô-đun thí nghiệm của Nhật Bản cũng được ghép vào trạm. Cơ quan không gian Brasil (AEB, Brasil) tham gia dự án này thông qua một hợp đồng riêng với NASA. Cơ quan Không gian Ý cũng có vài hợp đồng tương tự cho nhiều hoạt động, nằm ngoài khuôn khổ các nhiệm vụ của ESA trong dự án ISS (Ý cũng là một thành viên trong ESA). Có thông tin cho rằng, Trung Quốc cũng thể hiện sự quan tâm của họ đối với dự án, đặc biệt nếu họ được phép hợp tác với RKA, tuy nhiên Trung Quốc vẫn chưa được mời tham gia.
Do quỹ đạo của Trạm vũ trụ Quốc tế trùng với quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất (còn gọi là Quỹ đạo LEO - Low Earth Orbit), độ cao cách Mặt Đất chỉ trong khoảng từ 400 km, trạm có các tấm pin mặt trời rộng, phản chiếu tốt ánh sáng Mặt Trời nên có thể quan sát ISS từ mặt đất. ISS di chuyển trong không gian với vận tốc trung bình là 27.743,8 km/giờ, ứng với 15,79 lần bay quanh Trái Đất mỗi ngày.
Từ năm 2007, ISS đã trở thành vệ tinh nhân tạo lớn nhất trong quỹ đạo Trái Đất, lớn hơn bất kỳ trạm vũ trụ nào khác, nó có 6 khoang thí nghiệm, một khoang để ở, hai khoang nối tiếp hệ thống phục vụ và hệ thống chuyên chở cấu tạo thành.
Trạm ISS hiện nay gồm có 7 mô-đun điều áp chính gồm 2 mô-đun của Nga mang tên Zarya (Bình minh) và Zvezda (Ngôi sao), 3 mô-đun của Hoa Kỳ mang tên Destiny (Vận mệnh), Unity (Thống nhất) và Harmony (Hòa hợp), module Columbus của châu Âu và KIBO (Hi vọng) của Nhật Bản. Các bộ phận điều áp khác trong cấu trúc trạm hiện nay là Quest Joint Airlock, Gian nối Pirs và module hậu cần điều áp của KIBO. Tàu vũ trụ kết nối với ISS cũng góp phần mở rộng thể tích điều áp trong trạm. Luôn có ít nhất một tàu vũ trụ Soyuz được nối với trạm như một "tàu cứu hộ" và cứ 6 tháng một lần được thay thế bởi một tàu Soyuz khác cùng với sự thay đổi phi hành đoàn.
40. Con người lần đầu đổ bộ xuống Mặt trăng như thế nào?
Thứ ba ngày 16 tháng 7 năm 1969, một hôm nắng đẹp không có mây. 9h 30 giờ miền Đông nước Mỹ, tên lửa vận tải khổng lồ "Saturn V" sau tiếng nổ rền vang đã mang con tàu vũ trụ "Apollo 11" từ từ bay vào không trung. Hơn 1,5 triệu người vô cùng xúc động theo dõi tên lửa phóng lên từ Trung tâm vũ trụ Kennơđi. Riêng phóng viên cũng đã đến 3.500 người. Cùng với con tàu bay lên không trung, mũ, gậy, kính, bút, v.v. đều được tung lên trời, người ta phát cuồng nhảy lên hô to "Lên đi! lên nữa đi! ở Washinhtơn bên cạnh máy vô tuyến tổng thống Nixson đã phấn khởi tuyên bố bốn ngày sau toàn quốc sẽ tổ chức lễ chúc mừng thám hiểm Mặt Trăng. Hôm đó toàn quốc nghỉ một ngày.
Chiều ngày 19 tháng 7 tức là sau ba ngày, con tàu đã bay trên bầu trời Mặt Trăng. Lái trưởng Michale Collins điều chỉnh quỹ đạo cuối cùng của con tàu không có một sai sót nào, khiến cho con tàu bay vào quỹ đạo cách Mặt Trăng 15 km. Ngày 20 tháng 7 hai nhà du hành vũ trụ khác là Neil Armstrong và Buzz Aldrin bước sang khoang đổ bộ Mặt Trăng có tên là "Chim ưng". Xuất phát từ khoang đổ bộ này, nhờ tên lửa giảm tốc, "Chim ưng" đã bay theo quỹ đạo parabon từ từ hạ xuống đổ bộ nhẹ nhàng lên bình nguyên "Biển chết" của Mặt Trăng. Qua hơn 6h 30 chuẩn bị, các nhà du hành mặc quần áo vũ trụ, Neil Armstrong mở cửa khoang đổ bộ, bước ra cửa, tiến đến bậc cao 5 m và ngừng lại mấy phút như để trấn tĩnh trong lòng đang vô cùng xúc động. Sau đó ông từ từ đi theo bậc thang từ khoang tàu đổ bộ xuống Mặt Trăng. Để cơ thể thích nghi với môi trường trọng lượng trên Mặt Trăng chỉ bằng 1/6 trên Trái Đất, mỗi lần vịn thang xuống một bậc ông lại ngừng lại. Chỉ có chín bậc thang mà phải đi hết ba phút.
Thông qua vô tuyến truyền hình hàng tỉ người trên mặt đất đã nhìn thấy Neil Armstrong cẩn thận đặt chân trái xuống Mặt Trăng, sau đó lấy hết dũng cảm đưa chân phải xuống Mặt Trăng.
Con người lần đầu đã để lại dấu chân trên một tinh cầu khác. Lúc đó đồng hồ đeo tay ở cổ tay Neil Armstrong chỉ 10h 56 phút tối. Khi ông cất chân bước thứ nhất, thông qua vô tuyến truyền hình đã nói với toàn nhân loại trên Trái Đất rằng: "Đối với một người mà nói, đây chỉ là một bước nhỏ; nhưng đối với nhân loại mà nói đây là một bước tiến khổng lồ"
Một câu nói giản dị và xúc động lòng người biết bao!
19 phút sau Aldrin cũng đã bước xuống Mặt Trăng. Trước hết hai người cắm quốc kỳ Mỹ lên Mặt Trăng, sau đó dựng một cái bia kỷ niệm bằng kim loại, trên đó viết "Tháng 7 năm 1969 Công Nguyên, con Người trên hành tinh Trái Đất lần đầu tiên đổ bộ xuống Mặt Trăng. Chúng tôi đại diện cho toàn nhân loại. Chúng tôi đến đây vì hoà bình! "Họ dừng lại trên Mặt Trăng 2h 21 phút hoàn thành một số thí nghiệm hoá học, dùng hộp nhôm đựng chất khí hiếm từ Mặt Trời bắn ra; đặt một máy đo chấn động trên Mặt Trăng; đặt một miếng gương phản xạ ánh sáng có diện tích 0,186 m2 dùng để đo chính xác cự ly từ Mặt Trời đến Trái Đất (hiện nay đã biết được mỗi năm Mặt Trăng đang rời xa Trái Đất 4 cm). Họ đã lấy được 23 kg mẫu đất đá của Mặt Trăng.
Ngày 21 tháng 7 Neil Armstrong và Aldrin sau khi hoàn thành nhiệm vụ khảo sát đã tiến vào khoang tàu rời khỏi Mặt Trăng và bay lên quỹ đạo cùng hợp với Collins rồi trở về Trái Đất an toàn.
Nhân loại lần đầu tiên ghi vào trang sử của mình sự kiện đổ bộ lên Mặt Trăng.
NQuan
Ý kiến của bạn
Gửi Ý kiến bạn đọc
Bài viết liên quan
.jpg)
Cách rút các khoáng chất trong nước biển ra?
Trong nước biển chứa nhiều loại khoáng chất như Natri, Magie, Canxi, Kali…
.jpg)
Những phương pháp làm ngọt nước biển
Phương pháp loại muối khỏi nước biển để sử dụng.
.jpg)
Vì sao nói "Lên trời còn dễ hơn xuống biển"?
Ngày nay đáp máy bay bay trên trời đối với mỗi người mà nói không còn là mơ ước nữa. Nhưng so với bay lên trời thì xuống sâu dưới biển không phải là việc dễ dàng...
.jpg)
Vì sao phải bảo vệ san hô?
Dưới đáy biển có những rạn san hô khổng lồ có ảnh hưởng lớn đến sinh vật đáy biển và cả con người…
.jpg)
Thuỷ triều đỏ (hồng triều) là hiện tượng gì?
Trên biển có hiện tượng nước thuỷ triều có sắc đỏ gọi là thuỷ triều đỏ hay hồng triều.
.jpg)
Vì sao trong biển có một số đảo lúc chìm, lúc nổi?
Có những hòn đảo khi tì nổi lên mặt biển, lúc lại biến mất. Vì sao?
Có thể bạn quan tâm:
Xem thêm
