10 vạn câu hỏi Vì sao? KHOA HỌC VŨ TRỤ p5
41. Vì sao các nhà du hành khi đi trên Mặt trăng thường nhảy?
Xem vô tuyến truyền hình cảnh Apollo đổ bộ xuống Mặt Trăng, bạn sẽ phát hiện các nhà du hành khi hoạt động trên Mặt Trăng không phải đi từng bước mà là nhảy. Đó là vì sao?
Trước hết phải giới thiệu qua về Mặt Trăng. Mặt Trăng là vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất. Đường kính của nó bằng khoảng 1/4, khối lượng bằng khoảng 1/81 của Trái Đất, do đó trọng lượng trên Mặt Trăng chỉ bằng 1/6 so với Trái Đất. Một người trên Trái Đất nặng 60 kg thì trên Mặt Trăng chỉ nặng 10 kg.
Khi nhảy trên Mặt Trăng, bạn có thể nhảy cao được rất nhiều so với trên mặt đất. Một vận động viên nhảy cao có thể nhảy hơn 8m. Mọi người lên Mặt Trăng đều có thể trở thành vận động viên nhảy cao và nhảy dài.
Mặt Trăng là môi trường trọng lực yếu. Các nhà du hành mặc bộ trang phục nặng 150 kg đổ bộ lên Mặt Trăng vẫn cảm thấy không có gì nặng nề, đi lại trên Mặt Trăng vẫn nhẹ tênh. Nhưng khi các nhà du hành đi lại, lực đẩy ngang của Mặt Trăng sản sinh ra cũng chỉ bằng 1/6 so với trên Trái Đất, cho nên đi bộ trên Mặt Trăng rất chậm so với trên Trái Đất. Nếu các nhà du hành đi trên mặt đất một phút có thể bước được từ 100-120 bước thì trên Mặt Trăng cố gắng lắm cũng chỉ đi được 20 bước. Đồng thời trên Mặt Trăng còn có một lớp cát mịn khá dày, nên đi rất dễ ngã. Cộng thêm mặc bộ trang phục đổ bộ lên Mặt Trăng khiến cho trọng tâm người hơi dịch về phía sau, nếu không cẩn thận thì dù chỉ hơi lệch về phía sau một chút cũng bị ngã ngay. Cho nên trên Mặt Trăng các nhà du hành rất dễ bị ngã. Nhưng ngã trên Mặt Trăng rất đặc biệt, ngã thì từ từ còn đứng dậy lại rất nhanh. Các nhà du hành trên Mặt Trăng đi bộ dễ bị ngã, do đó họ nhảy từng chân để tiến lên, về sau họ lại nhảy cả hai chân, như vậy vừa nhanh vừa khoẻ. Họ đi trông như trẻ con chơi đùa. Biện pháp nhảy này không phải là khi huấn luyện trên mặt đất đã nghĩ ra mà là sau khi lên Mặt Trăng họ mới sáng tạo được.
Còn tàu Apollo đổ bộ sáu lần xuống Mặt Trăng, trong đó ba lần sau các nhà du hành có mang theo xe. Ở trên Mặt Trăng họ lái xe đi khắp bốn phía rất thuận lợi, khoảng cách rời con tàu đổ bộ xa nhất khoảng 20 km, các nhà du hành có thể khảo sát khoa học trong một vùng tương đối rộng.
42. Người như thế nào có thể làm nhà du hành vũ trụ?
Nhà du hành vũ trụ là "con cưng của trời". Muốn trở thành nhà du hành không phải là việc dễ.
Ở thời kỳ đầu, khi con người đi vào vũ trụ, người ta chưa hiểu cụ thể môi trường vũ trụ ra sao, chỉ biết ở đó môi trường rất khắc nghiệt, có đủ loại uy hiếp đối với tính mạng con người. Do đó mà cho rằng bay lên vũ trụ là việc vô cùng mạo hiểm. Vì vậy trước đây cho dù Liên Xô hay Mỹ khi tuyển các nhà du hành vũ trụ trước tiên là tìm chọn số phi công máy bay phản lực, bởi vì những người này đã trải qua rèn luyện trong môi trường bay nhanh trên không lâu dài, có thể nhanh chóng thích nghi với môi trường khốc liệt của vũ trụ. Họ còn có ưu điểm quyết đoán nhanh chóng, ứng phó thành thạo với các loại bất trắc. Từ hàng trăm hàng nghìn phi công ưu tú, cuối cùng chỉ chọn được một số ít để đào tạo du hành vũ trụ. Trước đây loạt đầu tiên Liên Xô chỉ chọn được 20 người, Mỹ chọn được 7 người.
Cùng với sự mở rộng kế hoạch vũ trụ cũng như hệ thống bảo hiểm không ngừng được hoàn thiện, điều kiện tuyển chọn nhà du hành đã thấp xuống, nhưng yêu cầu về 4 mặt tố chất là không thể thiếu được. Đó là các tố chất: sức khoẻ, tâm lý, tư tưởng và tri thức.
Tố chất sức khoẻ, ngoài cơ thể tốt ra còn cần có sức chịu đựng đặc biệt, như chịu đựng siêu trọng, chịu đựng áp suất thấp, chịu nóng, chịu chấn động, chịu cô đơn, v.v. Tố chất tâm lý là chỉ tình cảm ổn định, khả năng tự khống chế cao, tính thích nghi và hài hoà cùng với đồng sự và công việc. Tố chất tư tưởng chủ yếu xem người đó có tinh thần hiến thân và tinh thần phấn đấu ngoan cường cho sự nghiệp vũ trụ hay không. Tố chất tri thức đòi hỏi nhà du hành phải có cơ sở nhất định về văn hoá và khoa học kỹ thuật.
Nếu bạn muốn trở thành nhà du hành chuyên nghiệp, tuổi của bạn nên dưới 40, người cao khoảng 1,5 - 1,9 m, thể trọng tương ứng với chiều cao, có kinh nghiệm lái máy bay phản lực trên 1000 giờ và có trình độ học vấn đáp ứng yêu cầu, thị lực, huyết áp và các nội tạng đều khoẻ mạnh, có ý chí ngoan cường và quyết tâm hy sinh cho sự nghiệp vũ trụ. Nếu bạn chỉ muốn bay vào vũ trụ để làm một số thí nghiệm khoa học, tức là trở thành nhà du hành phi chuyên nghiệp thì bạn phải là nhà khoa học hoặc kỹ sư có kiến thức uyên thâm, thân thể khoẻ mạnh và tính tình ổn định, có thể cao hơn 40 tuổi một ít.
Mong ngày càng có nhiều độc giả thanh thiếu niên từ bé đã nỗ lực phấn đấu cho mục tiêu này.
43. Nhà du hành vũ trụ được huấn luyện như thế nào?
Sau khi trúng tuyển nhà du hành, việc huấn luyện bắt đầu. Huấn luyện thường gồm ba mặt: học lý luận vũ trụ và tri thức cơ sở; huấn luyện các kĩ năng đặc biệt; huấn luyện thể dục để tăng cường thể chất.
Quá trình nhà du hành bay trong vũ trụ được khởi đầu từ mặt đất, qua tầng khí quyển rồi bay vào vũ trụ, cuối cùng bình yên trở về Trái Đất. Do đó họ phải nắm vững các tri thức cơ sở có liên quan, như động lực học bay, động lực học không khí, vật lý địa cầu, khí tượng học, thiên văn học và du hành vũ trụ, v.v. Các nhà du hành nhờ tên lửa và các thiết bị chở người để bay vào vũ trụ, do đó họ còn phải nắm vững nguyên lý thiết kế, kết cấu, khống chế quỹ đạo bay, thông tin liên lạc, tính năng và các thiết bị máy móc trong khoang bay cũng như các kĩ năng sửa chữa đơn giản tên lửa và các thiết bị vũ trụ. Họ còn phải nắm chi tiết nhiệm vụ cụ thể mỗi lần bay.
Sự huấn luyện kĩ năng vũ trụ đặc biệt chủ yếu là mô phỏng môi trường thực và quá trình bay, khiến cho nhà du hành nắm thành thạo kĩ năng thao tác, ứng phó với các tình huống bất ngờ có thể xảy ra. Điều đó chủ yếu bao gồm mấy mặt huấn luyện sau:
1) Huấn luyện bay máy bay phản lực để nâng cao năng lực chịu đựng tiếng ồn, chấn động và siêu trọng của nhà du hành, tăng cường tính ổn định của cơ quan tiền đình trong cơ thể, huấn luyện năng lực sinh hoạt và làm việc trong điều kiện mất trọng lượng.
2) Luyện tập sức chịu đựng siêu trọng trên máy ly tâm cỡ lớn, mức độ siêu trọng đạt đến 10 g trở lên (g là gia tốc trọng trường trên mặt đất, khoảng 9,8 m/s2).
3) Luyện tập mô phỏng mất trọng lượng dưới nước. Trong nước có thể sản sinh hiệu quả tương tự như cuộc sống trong môi trường mất trọng lượng.
4) Huấn luyện lái mô hình bay, làm cho nhà du hành quen với kĩ thuật thao thác thiết bị bay.
5) Huấn luyện các loại cấp cứu như sống cô đơn trong vũ trụ yên lặng lâu dài, xử lý cấp cứu khi thiết bị vũ trụ xuất hiện sự cố, làm thế nào để thoát hiểm an toàn và cấp cứu khi rơi xuống biển.
Ngoài ra công việc mà nhà du hành đeo đuổi là vô cùng gian khổ, nên sự tiêu hao thể lực rất lớn. Vì vậy phải liên tục luyện tập thể dục để nâng cao thể chất.
44. Nhà du hành từ khoang tàu bước ra vũ trụ như thế nào?
Như ta đã biết, nhà du hành đáp con tàu vũ trụ bay lên không trung. Trong vũ trụ hầu hết thời gian làm việc của nhà du hành trong khoang tàu, nhưng cũng có lúc nhà du hành phải ra khỏi khoang tàu, đi vào vũ trụ. Điều đó vô cùng phức tạp, không đơn giản như ta bước từ phòng học ra sân tập.
Vì các thiết bị chở người vào vũ trụ như con tàu vũ trụ, trạm vũ trụ, v.v. Trong khoang tàu áp suất không khí và nhiệt độ được đảm bảo bình thường, cơ bản giống như môi trường ta sống trên mặt đất. Các nhà du hành không phải mặc trang phục đặc biệt cũng có thể thở và sinh hoạt tự do. Nhưng bên ngoài các thiết bị vũ trụ là khoảng không bao la, không những nhiệt độ rất thấp mà độ chân không rất cao.
Cho nên sự chênh lệch áp suất và nhiệt độ bên trong và ngoài con tàu vũ trụ là một trời một vực.
Nhà du hành từ trong khoang tàu bước vào vũ trụ không những phải mặc trang phục vũ trụ đặc biệt để bảo vệ thân thể an toàn mà còn phải dùng những biện pháp nhất định để bảo đảm môi trường trong con tàu vũ trụ không vì sự ra vào của nhà du hành mà bị phá hoại. Cho nên các nhà khoa học đã thiết kế một khoang van khí đặc biệt cho con tàu vũ trụ.
Nhà du hành từ trong con tàu đi ra vũ trụ giống như từ trong quả bóng khép kín bước ra. Nếu cứ bước ra bình thường thì mặc dù cửa đóng rất nhanh, không khí trong con tàu cũng sẽ bay đi hết, giống như quả bóng bị v ỡ. Nhưng nếu có hai cánh cửa, khi đi ra khỏi cánh cửa thứ nhất, cánh cửa thứ hai đóng chặt, sau đó đóng chặt cánh thứ nhất rồi mở cánh thứ hai để đi ra vũ trụ, như vậy luôn luôn có một cánh cửa được đóng chặt, bảo đảm cho con tàu vũ trụ luôn ở trạng thái đóng kín. Khoang van khí chính là được thiết kế theo nguyên lý đó.
Trước khi nhà du hành vũ trụ bước ra vũ trụ phải mặc trang phục vũ trụ, sau đó đi vào khoang van khí, đóng cửa lại khiến cho khoang van khí vẫn cách ly với bên ngoài. Tiếp theo khoang van khí được giảm áp với tốc độ chậm cho đến khi áp suất trong khoang van khí giống với ngoài vũ trụ. Lúc đó cửa ngoài của khoang van khí mới mở ra, nhà du hành có thể từ trong khoang bước ra. Đương nhiên lúc đó việc duy trì áp lực không khí và nhiệt độ của nhà du hành để bảo đảm tính mệnh phải nhờ vào trang phục vũ trụ và do nhà du hành quyết định.
45. Vì sao nhà du hành phải mặc trang phục vũ trụ?
Các nhà du hành đi ra ngoài vũ trụ đều phải mặc bộ trang phục vũ trụ, đó là điều cần thiết để thích ứng với môi trường vũ trụ. Môi trường vũ trụ rất khắc nghiệt, luôn bị các loại thiên thạch trong vũ trụ bắn vào, thường không đề phòng kịp; bức xạ trong chân không cao làm tổn hại màng tế bào trong cơ thể, gây nhiễu hoặc ngừng hẳn công năng kháng bệnh của tế bào; trong vũ trụ còn có nhiều loại rác thải do con người gây ra, cũng là một mối uy hiếp đến tính mạng của nhà du hành. Do đó các nhà du hành phải được bảo vệ cẩn thận mới có thể làm việc trong vũ trụ.
Trang phục vũ trụ là một sản phẩm kỹ thuật cao. Tác dụng của nó ngoài ngăn ngừa sự tấn công của các vật đến từ vũ trụ, còn có cả một hệ thống bảo hiểm tính mạng và thông tin liên lạc cho nhà du hành. Nó giúp các nhà du hành thích ứng với sự biến đổi khốc liệt về nhiệt độ trong vũ trụ, khiến họ thích nghi với nhiệt độ, khí oxy và áp lực không khí để thoải mái như trên mặt đất. Khi bay trong vũ trụ có thể liên hệ được với các nhà du hành trong con tàu.
Người ta thiết kế trang phục vũ trụ rất kĩ càng và chu đáo. Bộ trang phục gồm có nhiều tầng, tối thiếu có năm tầng sau:
Áo lót sát với cơ thể vừa mềm, vừa nhẹ, có tính đàn hồi tốt, vừa thông khí vừa truyền nhiệt, trên áo lót còn có máy đếm bức xạ để giám sát các tia bức xạ năng lượng cao trong môi trường. Ở thắt lưng của áo lót còn có hệ thống giám sát sinh lý cơ thể, có thể đo nhịp tim và thân nhiệt bất cứ lúc nào.
Tầng thứ hai là tầng điều tiết dung dịch ấm. Trên tầng thứ hai người ta phân bố dày đặc nhiều ống nhỏ chứa plyvinyl clorua, thông qua dung dịch chảy trong ống nhỏ để điều tiết thân nhiệt. Nhiệt độ cao hay thấp do nhà du hành tự khống chế, có ba nấc nhiệt độ để chọn lựa
Tầng thứ ba là tầng tăng áp được đóng kín bằng vải cao su. Trong tầng này chứa đầy không khí có áp suất tương đương 1 at, bảo đảm cho nhà du hành nằm trong môi trường áp suất bình thường không vì áp suất quá thấp hoặc quá cao mà gây nguy hiểm cho tính mạng.
Tầng thứ tư là tầng bó cứng. Nó là vỏ áo ngoài để bó tầng thứ ba lại, đồng thời cũng đề phòng khi tầng cuối cùng bị thiên thạch bắn thủng.
Tầng ngoài cùng thông thường được chế tạo bằng sợi thuỷ tinh và sợi tổng hợp đặc biệt. Nó có cường độ rất cao, có thể ngăn cản thiên thạch nhỏ bắn vào và còn có công năng chống các tia vũ trụ.
Một bộ trang phục vũ trụ phức tạp như thế, giá chế tạo rất đắt, khoảng trên 3 triệu USD. Trang phục vũ trụ nói chung rất nặng, để các nhà du hành cử động dễ dàng, ở các khớp khi thiết kế đã cố gắng nâng cao độ linh hoạt, nhưng mặc bộ trang phục này vẫn rất nặng nề.
Nghe nói nhà du hành đầu tiên mặc bộ trang phục này bước ra vũ trụ tuy thời gian chỉ 12 phút nhưng đã toát mồ hôi ròng ròng. Nhưng trong vũ trụ nếu không có bộ trang phục bảo hiểm như thế thì nguy hiểm khó mà tưởng tượng được.
46. Người đầu tiên bay vào vũ trụ là ai?
Cách đây 79 năm, ngày 9/3/1934, khi Yuri Alekseievich Gagarin cất tiếng khóc chào đời, không ai có thể tưởng tượng cậu bé người Nga sẽ là người đầu tiên bay vào không gian, mở đầu cho kỷ nguyên chinh phục vũ trụ của nhân loại.
Nhà du hành vũ trụ đầu tiên của Liên Xô Gagarin ra đời tại ngôi làng Klushino, cách thủ đô Mátxcơva 180 km về phía tây. Ông là con thứ 3 trong một gia đình công nhân có 4 người con. Tuổi thơ của ông đã chứng kiến sự khốc liệt của cuộc chiến tranh thế giới lần thứ 2, khi ngôi làng Klushino bị quân Đức chiếm đóng.
Gagarin đã mơ ước về bầu trời từ thời niên thiếu. Trong một tấm ảnh được người nhà của ông lưu giữ, có một người thanh niên đứng bên cánh máy bay, giơ tay vẫy chào thân mật. Khi đó Gagarin mới tốt nghiệp ngành đúc, trường kỹ thuật công nghiệp Saratov, đồng thời tham gia khóa huấn luyện của một câu câu lạc bộ hàng không. Tốt nghiệp loại giỏi, Gagarin được điều động về một trường hàng không và trở thành phi công quân sự. Năm 1955, sau 4 năm luyện tập, Gagarin thực hiện chuyến bay một mình đầu tiên.
Tháng 11/1957, khi Liên Xô phóng vệ tinh nhân tạo thứ hai đem theo chú chó Laica, Gagarin lần đầu tiên mơ về vũ trụ: Có lẽ sắp tới con người sẽ bay vào vũ trụ và tại sao người đó không phải là mình? Khi nghe tin tuyển phi công để nắm bắt kỹ thuật mới, anh đã đề nghị được ứng cử. Trong số 3.500 tình nguyện đáp ứng đòi hỏi bắt buộc: Cao không quá 1,65 m (Gagarin cao đúng 1,65 m) và cân nặng không quá 68 kg, cuối cùng chỉ có 20 người được chọn, trong đó có Gagarin.
Vào năm 1960, kiến trúc sư trưởng thiết kế các con tàu vũ trụ của Nga Sergei Korolev mời các nhà du hành vũ trụ tương lai đến xem con tàu vũ trụ. Khi được ông mời vào buồng lái và ngồi thử vào chiếc ghế của con tàu vũ trụ thật sự, chỉ có Gagarin lên tiếng “cho phép tôi”. Anh bước đến con tàu, sờ vào lớp vỏ bọc, nắm tay vịn và bỗng nhiên chậm rãi tụt xuống sàn và cởi đôi giày ra. Một thái độ thật sự trân trọng đối với lao động. Ngay khi đó, Korolev nói với các cộng sự: “Đây chính là người đầu tiên sẽ bay”. Ông hài lòng khi phát hiện ở Gagarin những phẩm chất cao đẹp của con người, đặc biệt những ưu điểm bẩm sinh như sự tự chủ, bình tĩnh, chân thành, giản dị và tin vào chính mình. Khi gần gũi Gagarin hơn, ông nhận xét rằng con người này có sự kết hợp giữa bản chất dũng cảm, sự thông minh mang tính phân tích, sự lao động khác thường.
Ngày 7/4/1961, thiếu tá phi công Gagarin được chọn làm nhà du hành vũ trụ đầu tiên trong lịch sử loài người, một vinh dự lớn lao kèm theo một trách nhiệm nặng nề. Vào lúc 9 giờ 7 phút ngày 12/4/1961, tàu Phương Đông mang theo nhà du hành vũ trụ Gagarin xuất phát. 10 phút sau, tàu đi vào quỹ đạo, với tốc độ 18 nghìn dặm một giờ và Gagarin trở thành người đầu tiên nhìn thấy Trái đất từ bên ngoài vũ trụ. Anh thấy Trái đất màu xanh da trời dìu dịu, bên cạnh là bầu trời tối thẫm, điểm muôn vàn vì sao rất sáng. Gagarin không nhìn thấy mặt trăng nhưng mặt trời thì rất sáng, sáng gấp hàng chục lần khi nhìn từ mặt đất. Và người ta không bao giờ quên được câu nói đầu tiên từ vũ trụ của Gagarin chuyển về Trái đất. Anh nói: “Từ vũ trụ, tôi không còn nhìn thấy biên giới các quốc gia! Trái đất xanh một màu xanh vĩnh cửu”. Đây cũng chính là thông điệp hòa bình bất diệt mà Liên Xô thời đó đã chuyển tới con người trên khắp hành tinh.
Sau khi bay một vòng quanh Trái đất hết 108 phút, tàu vũ trụ Phương Đông hạ cánh an toàn xuống một cánh đồng bên bờ sông Volga. Chuyến bay đầu tiên của con người vào vũ trụ đã kết thúc thắng lợi. Sau này, trong cuốn “Đường vào vũ trụ”, Gagarin đã viết lại cảm xúc của mình khi đó: “Tất cả xảy ra như trong một giấc mơ: Từ không gian bao la tôi đã quay về an toàn nơi tôi cất cánh lần đầu trên mặt đất”. Chuyến bay thành công của Gagarin đã mang lại niềm hân hoan phấn khởi cho mọi người trên khắp thế giới. Thế là ước mơ ngàn đời của nhân loại là thoát ra khỏi sức hút của Trái đất bay vào khoảng không vũ trụ đã trở thành hiện thực.
Pavel Popovich, một trong số 6 nhà du hành vũ trụ đầu tiên của Nga, phát biểu: “Không có nhiều thành tựu có thể so sánh với những gì Gagarin đã làm được. Dường như Gagarin sinh ra là để cho những điều vĩ đại. Rất nhiều người khác cũng cố gắng làm nhiều điều trong vũ trụ song không một ai có được tiếng vang như Gagarin lúc bấy giờ”. Điều đáng tiếc là chỉ 7 năm sau chuyến bay đã đi vào lịch sử nhân loại, ngày 27/3/1968, người anh hùng Gagarin đã hy sinh trong một chuyến bay thử nghiệm, khi mới 34 tuổi.
Với những đóng góp lớn lao cho ngành vũ trụ Liên Xô và thế giới, Gagarin được thưởng danh hiệu Anh hùng Liên Xô và cũng được Nhà nước ta tặng danh hiệu Anh hùng Lao động Việt Nam và nhiều huân chương, huy chương, danh hiệu công dân danh dự của các thành phố tại các quốc gia ở châu Âu, châu Á, châu Phi, châu Mỹ. Ông cũng đã tới thăm nhiều quốc gia trên thế giới với tư cách sứ giả của hòa bình và hữu nghị.
47. Các nhà du hành từ trên vũ trụ thấy Trái Đất như thế nào?
Các nhà du hành khi bay trong vũ trụ niềm hứng thú lớn nhất là nhìn cảnh quan vũ trụ. Họ thấy các ngôi sao và hiện tượng sao chói sáng xưa nay chưa từng thấy, vì ở đó không bị không khí che lấp, các ngôi sao nhìn thấy rất rõ. Họ nhìn thấy Mặt Trời mọc lên và lặn xuống, họ thích nhất là cảnh Mặt Trời lặn. Sau khi Mặt Trời lặn có thể nhìn thấy ánh sáng màu trắng, thấy vị trí Mặt Trời lặn xuống chính xác. Xem Mặt Trăng cũng rất thú vị. Ban ngày họ có thể nhìn thấy Mặt Trăng trên trời xanh rất sáng, ban đêm chỉ thấy trăng sáng từng phần. Từ trên cao thấy Mặt Trăng sáng hơn nhiều so với nhìn từ mặt đất.
Tuy mỗi nhà du hành nhìn thấy và miêu quả Trái Đất khác nhau, nhưng nói chung họ đều cảm thấy Trái Đất trôi bồng bềnh rất đẹp. T ừ trên cao nhìn xuống, thoạt nhìn Trái Đất là một khối cầu mầu xanh lam, nhìn kỹ thì Trái Đất ban ngày là màu xanh lam nhạt, chỉ có vùng cao nguyên Thanh - Tạng của Trung Quốc là một dải màu xanh lục; một số hồ trên đỉnh núi rất sáng, hơn nữa có màu xanh lam, giống như màu đồng thau, còn sa mạc Xahara có màu nâu đặc biệt; trên mặt đất những chỗ nhiệt độ thấp và không có mây như các đỉnh núi dãy Hymalaya có thể nhìn thấy rất rõ, thậm chí nhìn thấy những thảm rừng xanh, bình nguyên, con đường và những con sông, hồ nước ở đó, có lúc còn nhìn thấy các căn nhà và ống khói có khói cuồn cuộn bốc lên.
Nhà du hành vũ trụ Mỹ trong hành trình bay đến Mặt Trăng còn nhìn thấy Vạn lý trường thành của Trung Quốc, tàu hoả đang chạy, con tàu trên sông… Những ngày trời trong họ có thể phân biệt được các màu sắc trên Trái Đất như đỉnh núi Hymalaya sừng sững khoác áo trắng bằng tuyết, đem lại một cảm giác mênh mông và hoang vu. Vùng sa mạc lớn ở Iran khiến họ chú ý vì nó có màu giống như Sao Mộc, ở giữa có vòng xoáy hiện lên màu đỏ, màu nâu và màu trắng, đó là dấu tích những hồ muối nhiều đời đã khô cạn. Họ còn nhìn thấy quần đảo Pahamas giống như chuỗi ngọc xanh lấp lánh dưới ánh nắng.
Từ trên không nhìn xuống mặt đất khi có chớp rất thú vị, từng ánh chớp loé lên giống như từng chuỗi pháo đang nổ. Khi chớp nhiều có thể nhìn thấy cả một biển lửa. Nếu chớp vào ban đêm có lúc còn nhìn thấy ánh chớp trong những đám mây khác nhau, cảnh tượng rất đẹp, không thể miêu tả nổi.
Từ trên không nhìn ra xung quanh cảnh tượng đẹp tuyệt vời.
48. Làm thế nào máy bay có thể bay trên bầu trời?
Máy bay có trọng lượng rất lớn, tới cả trăm tấn. Nhiều người sẽ tự hỏi vậy thứ lực khủng khiếp nào có thể nhấc cục sắt ấy lên khỏi mặt đất và bay trong không khí? Câu trả lời là lực nâng khí động lực học đã giúp máy bay cất cánh.
Máy bay bay thắng được trọng lực và bay lên được là nhờ lực nâng khí động lực học hay còn gọi là lực nâng Joukowski. Khi máy bay chạy trên đường băng, dòng khí chảy bao quanh cánh máy bay sẽ tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa mặt dưới cánh và mặt trên cánh tạo nên một lực nâng xuất hiện theo hướng vuông góc với cánh, đẩy từ dưới mặt đất lên trời. Máy bay càng di chuyển nhanh, lực nâng này càng lớn, cho tới mức lực nâng thắng được trọng lực Trái đất, nhấc bổng cỗ máy khổng lồ hàng trăm tấn lên không trung.
Để có lực nâng khí động lực học thì thiết diện cánh phải không đối xứng qua trục chính và đường biên của mặt trên phải lớn hơn của mặt dưới, những vật thể có hình dạng thiết diện như vậy được gọi là có hình dạng khí động lực học.
Muốn có lực nâng đủ thì vận tốc và diện tích cánh phải đủ: cánh càng rộng thì máy bay có thể cất cánh với vận tốc nhỏ hơn, ngược lại cánh càng nhỏ thì đòi hỏi vận tốc càng lớn để cất cánh. Khi không có đủ vận tốc lực nâng sẽ mất đi nên máy bay không thể bay mà đứng một chỗ. Trực thăng cũng theo nguyên tắc lực nâng khí động lực học nhưng các cánh nâng là cánh quạt ngang quay xung quanh trục nên vẫn đảm bảo chuyển động tương đối với không khí và có lực nâng khi trực thăng vẫn đứng yên nên trực thăng có thể bay đứng một chỗ.
49. Thế nào là máy bay hàng không?
Máy bay hàng không là thiết bị bay sử dụng lực nâng khí động lực học để di chuyển trong không khí. Những máy bay thương mại dân dụng thường bay ở phần trên tầng đối lưu của khí quyển, nơi có độ cao 8,5km – 12,8km so với mặt đất. Nếu bay quá cao, động cơ không thể đốt cháy do nhiệt độ thấp; còn nếu bay thấp thì gặp sức cản của không khí. Ở độ cao này không khí loãng giúp máy bay di chuyển nhanh hơn, tốn ít nhiên liệu hơn, tránh được các hiện tượng thời tiết xấu hay nhiễu tín hiệu.
Bay cao không chỉ tránh lực cản không khí mà còn giúp máy bay không đụng phải những vật cản khác những đàn chim với số lượng lớn hay thiết bị Drone (thiết bị bay không người lái) có thể va chạm với tốc độ cao hoặc bị cuốn vào động cơ máy bay.
50. Thiết bị vũ trụ
Thiết bị vũ trụ (tiếng Anh: spacecraft; tiếng Nga: космический аппарат) là tên gọi chung của các thiết bị với chức năng là thực hiện nhiều bài toán khác nhau về không gian vũ trụ, tiến hành nghiên cứu các công việc khác nhau trên bề mặt của những thiên thể khác nhau. Các thiết bị vũ trụ được đưa lên quỹ đạo nhờ các tên lửa đẩy.
Thiết bị vũ trụ được dùng để vận chuyển người, các trang bị, hàng hóa lên khoảng không ở bên ngoài tầng khí quyển Trái Đất được gọi là tàu vũ trụ. Tàu vũ trụ còn có tên gọi là phi thuyền không gialn, có hai loại cơ bản là tàu vũ trụ có người lái như tàu Phương Đông (Liên Xô), Tàu vũ trụ Soyuz (Nga), hệ thống tàu con thoi (Mỹ), tàu Thần Châu (Trung Quốc); tàu vận tải (tàu vũ trụ không người lái) như tàu vận tải Tiến Bộ (Nga), tàu vận tải HTV (Nhật), v.v.
Ngoài ra thiết bị vũ trụ còn bao gồm vệ tinh các loại, trạm vũ trụ (Trạm vũ trụ Hòa Bình, Trạm vũ trụ Quốc tế), kính viễn vọng không gian Hubble, kính thiên văn không gian James Webb, Phòng thí nghiệm khoa học Sao Hỏa.v.v.
Tên lửa đẩy (hay còn gọi là tên lửa vũ trụ) là loại tên lửa đạn đạo để đưa các tàu vũ trụ hoặc vệ tinh nhân tạo vào quỹ đạo quanh Trái Đất hoặc tiến hành du hành vũ trụ đến các hành tinh trong phạm vi Hệ Mặt Trời hoặc thoát khỏi Hệ Mặt Trời.
Trạm vệ tinh: Là các loại tàu vũ trụ được phóng và trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái Đất nhằm làm một trạm có khả năng kết nối với các tàu vũ trụ khác, thực hiện các thí nghiệm không gian, và có thể dùng làm trạm trung chuyển cho các chuyến phi hành có người lái vào khoảng không xa hơn của vũ trụ. Ví dụ của trạm vệ tinh là Skylab, Trạm vũ trụ Quốc tế.
Tàu thám hiểm: Đây là loại tàu vũ trụ có khả năng bay theo một quỹ đạo nào đó hoặc vượt ra khỏi tầm hút của Trái Đất. Ví dụ bao gồm các phi thuyền trong chương trình Apollo, các phi thuyền bay tới Sao Hỏa...
Tàu con thoi (phi thuyền con thoi) gồm có 3 phần chính: Hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn, thùng chứa nhiên liệu (nằm bên ngoài) để cung cấp nhiên liệu cho 3 động cơ chính của tàu trong quá trình phóng, trạm quỹ đạo chứa phi hành đoàn và được thiết kế để có thể kết nối vào trạm không gian. Tổng cộng có 5 tàu con thoi được đóng: tàu con thoi Atlantis, Tàu Challenger (rơi năm 1986 trong quá trình phóng), tàu con thoi Columbia (rơi năm 2003 trong quá trình đáp), tàu con thoi Discovery và Tàu Endeavour.
Như vậy Soisang.com.vn đã mang đến cho bạn những kiến thức cơ bản về khoa học vũ trụ, giúp bạn trả lời được những câu hỏi Vì sao? cần thiết nhất mà ai cũng cần trang bị. Để có nhiều kiến thức hơn nữa mời bạn xem trong bản đầy đủ tại đây: link Mega
Xem vô tuyến truyền hình cảnh Apollo đổ bộ xuống Mặt Trăng, bạn sẽ phát hiện các nhà du hành khi hoạt động trên Mặt Trăng không phải đi từng bước mà là nhảy. Đó là vì sao?
Trước hết phải giới thiệu qua về Mặt Trăng. Mặt Trăng là vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất. Đường kính của nó bằng khoảng 1/4, khối lượng bằng khoảng 1/81 của Trái Đất, do đó trọng lượng trên Mặt Trăng chỉ bằng 1/6 so với Trái Đất. Một người trên Trái Đất nặng 60 kg thì trên Mặt Trăng chỉ nặng 10 kg.
Khi nhảy trên Mặt Trăng, bạn có thể nhảy cao được rất nhiều so với trên mặt đất. Một vận động viên nhảy cao có thể nhảy hơn 8m. Mọi người lên Mặt Trăng đều có thể trở thành vận động viên nhảy cao và nhảy dài.
Mặt Trăng là môi trường trọng lực yếu. Các nhà du hành mặc bộ trang phục nặng 150 kg đổ bộ lên Mặt Trăng vẫn cảm thấy không có gì nặng nề, đi lại trên Mặt Trăng vẫn nhẹ tênh. Nhưng khi các nhà du hành đi lại, lực đẩy ngang của Mặt Trăng sản sinh ra cũng chỉ bằng 1/6 so với trên Trái Đất, cho nên đi bộ trên Mặt Trăng rất chậm so với trên Trái Đất. Nếu các nhà du hành đi trên mặt đất một phút có thể bước được từ 100-120 bước thì trên Mặt Trăng cố gắng lắm cũng chỉ đi được 20 bước. Đồng thời trên Mặt Trăng còn có một lớp cát mịn khá dày, nên đi rất dễ ngã. Cộng thêm mặc bộ trang phục đổ bộ lên Mặt Trăng khiến cho trọng tâm người hơi dịch về phía sau, nếu không cẩn thận thì dù chỉ hơi lệch về phía sau một chút cũng bị ngã ngay. Cho nên trên Mặt Trăng các nhà du hành rất dễ bị ngã. Nhưng ngã trên Mặt Trăng rất đặc biệt, ngã thì từ từ còn đứng dậy lại rất nhanh. Các nhà du hành trên Mặt Trăng đi bộ dễ bị ngã, do đó họ nhảy từng chân để tiến lên, về sau họ lại nhảy cả hai chân, như vậy vừa nhanh vừa khoẻ. Họ đi trông như trẻ con chơi đùa. Biện pháp nhảy này không phải là khi huấn luyện trên mặt đất đã nghĩ ra mà là sau khi lên Mặt Trăng họ mới sáng tạo được.
Còn tàu Apollo đổ bộ sáu lần xuống Mặt Trăng, trong đó ba lần sau các nhà du hành có mang theo xe. Ở trên Mặt Trăng họ lái xe đi khắp bốn phía rất thuận lợi, khoảng cách rời con tàu đổ bộ xa nhất khoảng 20 km, các nhà du hành có thể khảo sát khoa học trong một vùng tương đối rộng.
42. Người như thế nào có thể làm nhà du hành vũ trụ?
Nhà du hành vũ trụ là "con cưng của trời". Muốn trở thành nhà du hành không phải là việc dễ.
Ở thời kỳ đầu, khi con người đi vào vũ trụ, người ta chưa hiểu cụ thể môi trường vũ trụ ra sao, chỉ biết ở đó môi trường rất khắc nghiệt, có đủ loại uy hiếp đối với tính mạng con người. Do đó mà cho rằng bay lên vũ trụ là việc vô cùng mạo hiểm. Vì vậy trước đây cho dù Liên Xô hay Mỹ khi tuyển các nhà du hành vũ trụ trước tiên là tìm chọn số phi công máy bay phản lực, bởi vì những người này đã trải qua rèn luyện trong môi trường bay nhanh trên không lâu dài, có thể nhanh chóng thích nghi với môi trường khốc liệt của vũ trụ. Họ còn có ưu điểm quyết đoán nhanh chóng, ứng phó thành thạo với các loại bất trắc. Từ hàng trăm hàng nghìn phi công ưu tú, cuối cùng chỉ chọn được một số ít để đào tạo du hành vũ trụ. Trước đây loạt đầu tiên Liên Xô chỉ chọn được 20 người, Mỹ chọn được 7 người.
Cùng với sự mở rộng kế hoạch vũ trụ cũng như hệ thống bảo hiểm không ngừng được hoàn thiện, điều kiện tuyển chọn nhà du hành đã thấp xuống, nhưng yêu cầu về 4 mặt tố chất là không thể thiếu được. Đó là các tố chất: sức khoẻ, tâm lý, tư tưởng và tri thức.
Tố chất sức khoẻ, ngoài cơ thể tốt ra còn cần có sức chịu đựng đặc biệt, như chịu đựng siêu trọng, chịu đựng áp suất thấp, chịu nóng, chịu chấn động, chịu cô đơn, v.v. Tố chất tâm lý là chỉ tình cảm ổn định, khả năng tự khống chế cao, tính thích nghi và hài hoà cùng với đồng sự và công việc. Tố chất tư tưởng chủ yếu xem người đó có tinh thần hiến thân và tinh thần phấn đấu ngoan cường cho sự nghiệp vũ trụ hay không. Tố chất tri thức đòi hỏi nhà du hành phải có cơ sở nhất định về văn hoá và khoa học kỹ thuật.
Nếu bạn muốn trở thành nhà du hành chuyên nghiệp, tuổi của bạn nên dưới 40, người cao khoảng 1,5 - 1,9 m, thể trọng tương ứng với chiều cao, có kinh nghiệm lái máy bay phản lực trên 1000 giờ và có trình độ học vấn đáp ứng yêu cầu, thị lực, huyết áp và các nội tạng đều khoẻ mạnh, có ý chí ngoan cường và quyết tâm hy sinh cho sự nghiệp vũ trụ. Nếu bạn chỉ muốn bay vào vũ trụ để làm một số thí nghiệm khoa học, tức là trở thành nhà du hành phi chuyên nghiệp thì bạn phải là nhà khoa học hoặc kỹ sư có kiến thức uyên thâm, thân thể khoẻ mạnh và tính tình ổn định, có thể cao hơn 40 tuổi một ít.
Mong ngày càng có nhiều độc giả thanh thiếu niên từ bé đã nỗ lực phấn đấu cho mục tiêu này.
43. Nhà du hành vũ trụ được huấn luyện như thế nào?
Sau khi trúng tuyển nhà du hành, việc huấn luyện bắt đầu. Huấn luyện thường gồm ba mặt: học lý luận vũ trụ và tri thức cơ sở; huấn luyện các kĩ năng đặc biệt; huấn luyện thể dục để tăng cường thể chất.
Quá trình nhà du hành bay trong vũ trụ được khởi đầu từ mặt đất, qua tầng khí quyển rồi bay vào vũ trụ, cuối cùng bình yên trở về Trái Đất. Do đó họ phải nắm vững các tri thức cơ sở có liên quan, như động lực học bay, động lực học không khí, vật lý địa cầu, khí tượng học, thiên văn học và du hành vũ trụ, v.v. Các nhà du hành nhờ tên lửa và các thiết bị chở người để bay vào vũ trụ, do đó họ còn phải nắm vững nguyên lý thiết kế, kết cấu, khống chế quỹ đạo bay, thông tin liên lạc, tính năng và các thiết bị máy móc trong khoang bay cũng như các kĩ năng sửa chữa đơn giản tên lửa và các thiết bị vũ trụ. Họ còn phải nắm chi tiết nhiệm vụ cụ thể mỗi lần bay.
Sự huấn luyện kĩ năng vũ trụ đặc biệt chủ yếu là mô phỏng môi trường thực và quá trình bay, khiến cho nhà du hành nắm thành thạo kĩ năng thao tác, ứng phó với các tình huống bất ngờ có thể xảy ra. Điều đó chủ yếu bao gồm mấy mặt huấn luyện sau:
1) Huấn luyện bay máy bay phản lực để nâng cao năng lực chịu đựng tiếng ồn, chấn động và siêu trọng của nhà du hành, tăng cường tính ổn định của cơ quan tiền đình trong cơ thể, huấn luyện năng lực sinh hoạt và làm việc trong điều kiện mất trọng lượng.
2) Luyện tập sức chịu đựng siêu trọng trên máy ly tâm cỡ lớn, mức độ siêu trọng đạt đến 10 g trở lên (g là gia tốc trọng trường trên mặt đất, khoảng 9,8 m/s2).
3) Luyện tập mô phỏng mất trọng lượng dưới nước. Trong nước có thể sản sinh hiệu quả tương tự như cuộc sống trong môi trường mất trọng lượng.
4) Huấn luyện lái mô hình bay, làm cho nhà du hành quen với kĩ thuật thao thác thiết bị bay.
5) Huấn luyện các loại cấp cứu như sống cô đơn trong vũ trụ yên lặng lâu dài, xử lý cấp cứu khi thiết bị vũ trụ xuất hiện sự cố, làm thế nào để thoát hiểm an toàn và cấp cứu khi rơi xuống biển.
Ngoài ra công việc mà nhà du hành đeo đuổi là vô cùng gian khổ, nên sự tiêu hao thể lực rất lớn. Vì vậy phải liên tục luyện tập thể dục để nâng cao thể chất.
44. Nhà du hành từ khoang tàu bước ra vũ trụ như thế nào?
Như ta đã biết, nhà du hành đáp con tàu vũ trụ bay lên không trung. Trong vũ trụ hầu hết thời gian làm việc của nhà du hành trong khoang tàu, nhưng cũng có lúc nhà du hành phải ra khỏi khoang tàu, đi vào vũ trụ. Điều đó vô cùng phức tạp, không đơn giản như ta bước từ phòng học ra sân tập.
Vì các thiết bị chở người vào vũ trụ như con tàu vũ trụ, trạm vũ trụ, v.v. Trong khoang tàu áp suất không khí và nhiệt độ được đảm bảo bình thường, cơ bản giống như môi trường ta sống trên mặt đất. Các nhà du hành không phải mặc trang phục đặc biệt cũng có thể thở và sinh hoạt tự do. Nhưng bên ngoài các thiết bị vũ trụ là khoảng không bao la, không những nhiệt độ rất thấp mà độ chân không rất cao.
Cho nên sự chênh lệch áp suất và nhiệt độ bên trong và ngoài con tàu vũ trụ là một trời một vực.
Nhà du hành từ trong khoang tàu bước vào vũ trụ không những phải mặc trang phục vũ trụ đặc biệt để bảo vệ thân thể an toàn mà còn phải dùng những biện pháp nhất định để bảo đảm môi trường trong con tàu vũ trụ không vì sự ra vào của nhà du hành mà bị phá hoại. Cho nên các nhà khoa học đã thiết kế một khoang van khí đặc biệt cho con tàu vũ trụ.
Nhà du hành từ trong con tàu đi ra vũ trụ giống như từ trong quả bóng khép kín bước ra. Nếu cứ bước ra bình thường thì mặc dù cửa đóng rất nhanh, không khí trong con tàu cũng sẽ bay đi hết, giống như quả bóng bị v ỡ. Nhưng nếu có hai cánh cửa, khi đi ra khỏi cánh cửa thứ nhất, cánh cửa thứ hai đóng chặt, sau đó đóng chặt cánh thứ nhất rồi mở cánh thứ hai để đi ra vũ trụ, như vậy luôn luôn có một cánh cửa được đóng chặt, bảo đảm cho con tàu vũ trụ luôn ở trạng thái đóng kín. Khoang van khí chính là được thiết kế theo nguyên lý đó.
Trước khi nhà du hành vũ trụ bước ra vũ trụ phải mặc trang phục vũ trụ, sau đó đi vào khoang van khí, đóng cửa lại khiến cho khoang van khí vẫn cách ly với bên ngoài. Tiếp theo khoang van khí được giảm áp với tốc độ chậm cho đến khi áp suất trong khoang van khí giống với ngoài vũ trụ. Lúc đó cửa ngoài của khoang van khí mới mở ra, nhà du hành có thể từ trong khoang bước ra. Đương nhiên lúc đó việc duy trì áp lực không khí và nhiệt độ của nhà du hành để bảo đảm tính mệnh phải nhờ vào trang phục vũ trụ và do nhà du hành quyết định.
45. Vì sao nhà du hành phải mặc trang phục vũ trụ?
Các nhà du hành đi ra ngoài vũ trụ đều phải mặc bộ trang phục vũ trụ, đó là điều cần thiết để thích ứng với môi trường vũ trụ. Môi trường vũ trụ rất khắc nghiệt, luôn bị các loại thiên thạch trong vũ trụ bắn vào, thường không đề phòng kịp; bức xạ trong chân không cao làm tổn hại màng tế bào trong cơ thể, gây nhiễu hoặc ngừng hẳn công năng kháng bệnh của tế bào; trong vũ trụ còn có nhiều loại rác thải do con người gây ra, cũng là một mối uy hiếp đến tính mạng của nhà du hành. Do đó các nhà du hành phải được bảo vệ cẩn thận mới có thể làm việc trong vũ trụ.
Trang phục vũ trụ là một sản phẩm kỹ thuật cao. Tác dụng của nó ngoài ngăn ngừa sự tấn công của các vật đến từ vũ trụ, còn có cả một hệ thống bảo hiểm tính mạng và thông tin liên lạc cho nhà du hành. Nó giúp các nhà du hành thích ứng với sự biến đổi khốc liệt về nhiệt độ trong vũ trụ, khiến họ thích nghi với nhiệt độ, khí oxy và áp lực không khí để thoải mái như trên mặt đất. Khi bay trong vũ trụ có thể liên hệ được với các nhà du hành trong con tàu.
Người ta thiết kế trang phục vũ trụ rất kĩ càng và chu đáo. Bộ trang phục gồm có nhiều tầng, tối thiếu có năm tầng sau:
Áo lót sát với cơ thể vừa mềm, vừa nhẹ, có tính đàn hồi tốt, vừa thông khí vừa truyền nhiệt, trên áo lót còn có máy đếm bức xạ để giám sát các tia bức xạ năng lượng cao trong môi trường. Ở thắt lưng của áo lót còn có hệ thống giám sát sinh lý cơ thể, có thể đo nhịp tim và thân nhiệt bất cứ lúc nào.
Tầng thứ hai là tầng điều tiết dung dịch ấm. Trên tầng thứ hai người ta phân bố dày đặc nhiều ống nhỏ chứa plyvinyl clorua, thông qua dung dịch chảy trong ống nhỏ để điều tiết thân nhiệt. Nhiệt độ cao hay thấp do nhà du hành tự khống chế, có ba nấc nhiệt độ để chọn lựa
Tầng thứ ba là tầng tăng áp được đóng kín bằng vải cao su. Trong tầng này chứa đầy không khí có áp suất tương đương 1 at, bảo đảm cho nhà du hành nằm trong môi trường áp suất bình thường không vì áp suất quá thấp hoặc quá cao mà gây nguy hiểm cho tính mạng.
Tầng thứ tư là tầng bó cứng. Nó là vỏ áo ngoài để bó tầng thứ ba lại, đồng thời cũng đề phòng khi tầng cuối cùng bị thiên thạch bắn thủng.
Tầng ngoài cùng thông thường được chế tạo bằng sợi thuỷ tinh và sợi tổng hợp đặc biệt. Nó có cường độ rất cao, có thể ngăn cản thiên thạch nhỏ bắn vào và còn có công năng chống các tia vũ trụ.
Một bộ trang phục vũ trụ phức tạp như thế, giá chế tạo rất đắt, khoảng trên 3 triệu USD. Trang phục vũ trụ nói chung rất nặng, để các nhà du hành cử động dễ dàng, ở các khớp khi thiết kế đã cố gắng nâng cao độ linh hoạt, nhưng mặc bộ trang phục này vẫn rất nặng nề.
Nghe nói nhà du hành đầu tiên mặc bộ trang phục này bước ra vũ trụ tuy thời gian chỉ 12 phút nhưng đã toát mồ hôi ròng ròng. Nhưng trong vũ trụ nếu không có bộ trang phục bảo hiểm như thế thì nguy hiểm khó mà tưởng tượng được.
46. Người đầu tiên bay vào vũ trụ là ai?
Cách đây 79 năm, ngày 9/3/1934, khi Yuri Alekseievich Gagarin cất tiếng khóc chào đời, không ai có thể tưởng tượng cậu bé người Nga sẽ là người đầu tiên bay vào không gian, mở đầu cho kỷ nguyên chinh phục vũ trụ của nhân loại.
Nhà du hành vũ trụ đầu tiên của Liên Xô Gagarin ra đời tại ngôi làng Klushino, cách thủ đô Mátxcơva 180 km về phía tây. Ông là con thứ 3 trong một gia đình công nhân có 4 người con. Tuổi thơ của ông đã chứng kiến sự khốc liệt của cuộc chiến tranh thế giới lần thứ 2, khi ngôi làng Klushino bị quân Đức chiếm đóng.
Gagarin đã mơ ước về bầu trời từ thời niên thiếu. Trong một tấm ảnh được người nhà của ông lưu giữ, có một người thanh niên đứng bên cánh máy bay, giơ tay vẫy chào thân mật. Khi đó Gagarin mới tốt nghiệp ngành đúc, trường kỹ thuật công nghiệp Saratov, đồng thời tham gia khóa huấn luyện của một câu câu lạc bộ hàng không. Tốt nghiệp loại giỏi, Gagarin được điều động về một trường hàng không và trở thành phi công quân sự. Năm 1955, sau 4 năm luyện tập, Gagarin thực hiện chuyến bay một mình đầu tiên.
Tháng 11/1957, khi Liên Xô phóng vệ tinh nhân tạo thứ hai đem theo chú chó Laica, Gagarin lần đầu tiên mơ về vũ trụ: Có lẽ sắp tới con người sẽ bay vào vũ trụ và tại sao người đó không phải là mình? Khi nghe tin tuyển phi công để nắm bắt kỹ thuật mới, anh đã đề nghị được ứng cử. Trong số 3.500 tình nguyện đáp ứng đòi hỏi bắt buộc: Cao không quá 1,65 m (Gagarin cao đúng 1,65 m) và cân nặng không quá 68 kg, cuối cùng chỉ có 20 người được chọn, trong đó có Gagarin.
Vào năm 1960, kiến trúc sư trưởng thiết kế các con tàu vũ trụ của Nga Sergei Korolev mời các nhà du hành vũ trụ tương lai đến xem con tàu vũ trụ. Khi được ông mời vào buồng lái và ngồi thử vào chiếc ghế của con tàu vũ trụ thật sự, chỉ có Gagarin lên tiếng “cho phép tôi”. Anh bước đến con tàu, sờ vào lớp vỏ bọc, nắm tay vịn và bỗng nhiên chậm rãi tụt xuống sàn và cởi đôi giày ra. Một thái độ thật sự trân trọng đối với lao động. Ngay khi đó, Korolev nói với các cộng sự: “Đây chính là người đầu tiên sẽ bay”. Ông hài lòng khi phát hiện ở Gagarin những phẩm chất cao đẹp của con người, đặc biệt những ưu điểm bẩm sinh như sự tự chủ, bình tĩnh, chân thành, giản dị và tin vào chính mình. Khi gần gũi Gagarin hơn, ông nhận xét rằng con người này có sự kết hợp giữa bản chất dũng cảm, sự thông minh mang tính phân tích, sự lao động khác thường.
Ngày 7/4/1961, thiếu tá phi công Gagarin được chọn làm nhà du hành vũ trụ đầu tiên trong lịch sử loài người, một vinh dự lớn lao kèm theo một trách nhiệm nặng nề. Vào lúc 9 giờ 7 phút ngày 12/4/1961, tàu Phương Đông mang theo nhà du hành vũ trụ Gagarin xuất phát. 10 phút sau, tàu đi vào quỹ đạo, với tốc độ 18 nghìn dặm một giờ và Gagarin trở thành người đầu tiên nhìn thấy Trái đất từ bên ngoài vũ trụ. Anh thấy Trái đất màu xanh da trời dìu dịu, bên cạnh là bầu trời tối thẫm, điểm muôn vàn vì sao rất sáng. Gagarin không nhìn thấy mặt trăng nhưng mặt trời thì rất sáng, sáng gấp hàng chục lần khi nhìn từ mặt đất. Và người ta không bao giờ quên được câu nói đầu tiên từ vũ trụ của Gagarin chuyển về Trái đất. Anh nói: “Từ vũ trụ, tôi không còn nhìn thấy biên giới các quốc gia! Trái đất xanh một màu xanh vĩnh cửu”. Đây cũng chính là thông điệp hòa bình bất diệt mà Liên Xô thời đó đã chuyển tới con người trên khắp hành tinh.
Sau khi bay một vòng quanh Trái đất hết 108 phút, tàu vũ trụ Phương Đông hạ cánh an toàn xuống một cánh đồng bên bờ sông Volga. Chuyến bay đầu tiên của con người vào vũ trụ đã kết thúc thắng lợi. Sau này, trong cuốn “Đường vào vũ trụ”, Gagarin đã viết lại cảm xúc của mình khi đó: “Tất cả xảy ra như trong một giấc mơ: Từ không gian bao la tôi đã quay về an toàn nơi tôi cất cánh lần đầu trên mặt đất”. Chuyến bay thành công của Gagarin đã mang lại niềm hân hoan phấn khởi cho mọi người trên khắp thế giới. Thế là ước mơ ngàn đời của nhân loại là thoát ra khỏi sức hút của Trái đất bay vào khoảng không vũ trụ đã trở thành hiện thực.
Pavel Popovich, một trong số 6 nhà du hành vũ trụ đầu tiên của Nga, phát biểu: “Không có nhiều thành tựu có thể so sánh với những gì Gagarin đã làm được. Dường như Gagarin sinh ra là để cho những điều vĩ đại. Rất nhiều người khác cũng cố gắng làm nhiều điều trong vũ trụ song không một ai có được tiếng vang như Gagarin lúc bấy giờ”. Điều đáng tiếc là chỉ 7 năm sau chuyến bay đã đi vào lịch sử nhân loại, ngày 27/3/1968, người anh hùng Gagarin đã hy sinh trong một chuyến bay thử nghiệm, khi mới 34 tuổi.
Với những đóng góp lớn lao cho ngành vũ trụ Liên Xô và thế giới, Gagarin được thưởng danh hiệu Anh hùng Liên Xô và cũng được Nhà nước ta tặng danh hiệu Anh hùng Lao động Việt Nam và nhiều huân chương, huy chương, danh hiệu công dân danh dự của các thành phố tại các quốc gia ở châu Âu, châu Á, châu Phi, châu Mỹ. Ông cũng đã tới thăm nhiều quốc gia trên thế giới với tư cách sứ giả của hòa bình và hữu nghị.
47. Các nhà du hành từ trên vũ trụ thấy Trái Đất như thế nào?
Các nhà du hành khi bay trong vũ trụ niềm hứng thú lớn nhất là nhìn cảnh quan vũ trụ. Họ thấy các ngôi sao và hiện tượng sao chói sáng xưa nay chưa từng thấy, vì ở đó không bị không khí che lấp, các ngôi sao nhìn thấy rất rõ. Họ nhìn thấy Mặt Trời mọc lên và lặn xuống, họ thích nhất là cảnh Mặt Trời lặn. Sau khi Mặt Trời lặn có thể nhìn thấy ánh sáng màu trắng, thấy vị trí Mặt Trời lặn xuống chính xác. Xem Mặt Trăng cũng rất thú vị. Ban ngày họ có thể nhìn thấy Mặt Trăng trên trời xanh rất sáng, ban đêm chỉ thấy trăng sáng từng phần. Từ trên cao thấy Mặt Trăng sáng hơn nhiều so với nhìn từ mặt đất.
Tuy mỗi nhà du hành nhìn thấy và miêu quả Trái Đất khác nhau, nhưng nói chung họ đều cảm thấy Trái Đất trôi bồng bềnh rất đẹp. T ừ trên cao nhìn xuống, thoạt nhìn Trái Đất là một khối cầu mầu xanh lam, nhìn kỹ thì Trái Đất ban ngày là màu xanh lam nhạt, chỉ có vùng cao nguyên Thanh - Tạng của Trung Quốc là một dải màu xanh lục; một số hồ trên đỉnh núi rất sáng, hơn nữa có màu xanh lam, giống như màu đồng thau, còn sa mạc Xahara có màu nâu đặc biệt; trên mặt đất những chỗ nhiệt độ thấp và không có mây như các đỉnh núi dãy Hymalaya có thể nhìn thấy rất rõ, thậm chí nhìn thấy những thảm rừng xanh, bình nguyên, con đường và những con sông, hồ nước ở đó, có lúc còn nhìn thấy các căn nhà và ống khói có khói cuồn cuộn bốc lên.
Nhà du hành vũ trụ Mỹ trong hành trình bay đến Mặt Trăng còn nhìn thấy Vạn lý trường thành của Trung Quốc, tàu hoả đang chạy, con tàu trên sông… Những ngày trời trong họ có thể phân biệt được các màu sắc trên Trái Đất như đỉnh núi Hymalaya sừng sững khoác áo trắng bằng tuyết, đem lại một cảm giác mênh mông và hoang vu. Vùng sa mạc lớn ở Iran khiến họ chú ý vì nó có màu giống như Sao Mộc, ở giữa có vòng xoáy hiện lên màu đỏ, màu nâu và màu trắng, đó là dấu tích những hồ muối nhiều đời đã khô cạn. Họ còn nhìn thấy quần đảo Pahamas giống như chuỗi ngọc xanh lấp lánh dưới ánh nắng.
Từ trên không nhìn xuống mặt đất khi có chớp rất thú vị, từng ánh chớp loé lên giống như từng chuỗi pháo đang nổ. Khi chớp nhiều có thể nhìn thấy cả một biển lửa. Nếu chớp vào ban đêm có lúc còn nhìn thấy ánh chớp trong những đám mây khác nhau, cảnh tượng rất đẹp, không thể miêu tả nổi.
Từ trên không nhìn ra xung quanh cảnh tượng đẹp tuyệt vời.
48. Làm thế nào máy bay có thể bay trên bầu trời?
Máy bay có trọng lượng rất lớn, tới cả trăm tấn. Nhiều người sẽ tự hỏi vậy thứ lực khủng khiếp nào có thể nhấc cục sắt ấy lên khỏi mặt đất và bay trong không khí? Câu trả lời là lực nâng khí động lực học đã giúp máy bay cất cánh.
Máy bay bay thắng được trọng lực và bay lên được là nhờ lực nâng khí động lực học hay còn gọi là lực nâng Joukowski. Khi máy bay chạy trên đường băng, dòng khí chảy bao quanh cánh máy bay sẽ tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa mặt dưới cánh và mặt trên cánh tạo nên một lực nâng xuất hiện theo hướng vuông góc với cánh, đẩy từ dưới mặt đất lên trời. Máy bay càng di chuyển nhanh, lực nâng này càng lớn, cho tới mức lực nâng thắng được trọng lực Trái đất, nhấc bổng cỗ máy khổng lồ hàng trăm tấn lên không trung.
Để có lực nâng khí động lực học thì thiết diện cánh phải không đối xứng qua trục chính và đường biên của mặt trên phải lớn hơn của mặt dưới, những vật thể có hình dạng thiết diện như vậy được gọi là có hình dạng khí động lực học.
Muốn có lực nâng đủ thì vận tốc và diện tích cánh phải đủ: cánh càng rộng thì máy bay có thể cất cánh với vận tốc nhỏ hơn, ngược lại cánh càng nhỏ thì đòi hỏi vận tốc càng lớn để cất cánh. Khi không có đủ vận tốc lực nâng sẽ mất đi nên máy bay không thể bay mà đứng một chỗ. Trực thăng cũng theo nguyên tắc lực nâng khí động lực học nhưng các cánh nâng là cánh quạt ngang quay xung quanh trục nên vẫn đảm bảo chuyển động tương đối với không khí và có lực nâng khi trực thăng vẫn đứng yên nên trực thăng có thể bay đứng một chỗ.
49. Thế nào là máy bay hàng không?
Máy bay hàng không là thiết bị bay sử dụng lực nâng khí động lực học để di chuyển trong không khí. Những máy bay thương mại dân dụng thường bay ở phần trên tầng đối lưu của khí quyển, nơi có độ cao 8,5km – 12,8km so với mặt đất. Nếu bay quá cao, động cơ không thể đốt cháy do nhiệt độ thấp; còn nếu bay thấp thì gặp sức cản của không khí. Ở độ cao này không khí loãng giúp máy bay di chuyển nhanh hơn, tốn ít nhiên liệu hơn, tránh được các hiện tượng thời tiết xấu hay nhiễu tín hiệu.
Bay cao không chỉ tránh lực cản không khí mà còn giúp máy bay không đụng phải những vật cản khác những đàn chim với số lượng lớn hay thiết bị Drone (thiết bị bay không người lái) có thể va chạm với tốc độ cao hoặc bị cuốn vào động cơ máy bay.
50. Thiết bị vũ trụ
Thiết bị vũ trụ (tiếng Anh: spacecraft; tiếng Nga: космический аппарат) là tên gọi chung của các thiết bị với chức năng là thực hiện nhiều bài toán khác nhau về không gian vũ trụ, tiến hành nghiên cứu các công việc khác nhau trên bề mặt của những thiên thể khác nhau. Các thiết bị vũ trụ được đưa lên quỹ đạo nhờ các tên lửa đẩy.
Thiết bị vũ trụ được dùng để vận chuyển người, các trang bị, hàng hóa lên khoảng không ở bên ngoài tầng khí quyển Trái Đất được gọi là tàu vũ trụ. Tàu vũ trụ còn có tên gọi là phi thuyền không gialn, có hai loại cơ bản là tàu vũ trụ có người lái như tàu Phương Đông (Liên Xô), Tàu vũ trụ Soyuz (Nga), hệ thống tàu con thoi (Mỹ), tàu Thần Châu (Trung Quốc); tàu vận tải (tàu vũ trụ không người lái) như tàu vận tải Tiến Bộ (Nga), tàu vận tải HTV (Nhật), v.v.
Ngoài ra thiết bị vũ trụ còn bao gồm vệ tinh các loại, trạm vũ trụ (Trạm vũ trụ Hòa Bình, Trạm vũ trụ Quốc tế), kính viễn vọng không gian Hubble, kính thiên văn không gian James Webb, Phòng thí nghiệm khoa học Sao Hỏa.v.v.
Tên lửa đẩy (hay còn gọi là tên lửa vũ trụ) là loại tên lửa đạn đạo để đưa các tàu vũ trụ hoặc vệ tinh nhân tạo vào quỹ đạo quanh Trái Đất hoặc tiến hành du hành vũ trụ đến các hành tinh trong phạm vi Hệ Mặt Trời hoặc thoát khỏi Hệ Mặt Trời.
Trạm vệ tinh: Là các loại tàu vũ trụ được phóng và trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái Đất nhằm làm một trạm có khả năng kết nối với các tàu vũ trụ khác, thực hiện các thí nghiệm không gian, và có thể dùng làm trạm trung chuyển cho các chuyến phi hành có người lái vào khoảng không xa hơn của vũ trụ. Ví dụ của trạm vệ tinh là Skylab, Trạm vũ trụ Quốc tế.
Tàu thám hiểm: Đây là loại tàu vũ trụ có khả năng bay theo một quỹ đạo nào đó hoặc vượt ra khỏi tầm hút của Trái Đất. Ví dụ bao gồm các phi thuyền trong chương trình Apollo, các phi thuyền bay tới Sao Hỏa...
Tàu con thoi (phi thuyền con thoi) gồm có 3 phần chính: Hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn, thùng chứa nhiên liệu (nằm bên ngoài) để cung cấp nhiên liệu cho 3 động cơ chính của tàu trong quá trình phóng, trạm quỹ đạo chứa phi hành đoàn và được thiết kế để có thể kết nối vào trạm không gian. Tổng cộng có 5 tàu con thoi được đóng: tàu con thoi Atlantis, Tàu Challenger (rơi năm 1986 trong quá trình phóng), tàu con thoi Columbia (rơi năm 2003 trong quá trình đáp), tàu con thoi Discovery và Tàu Endeavour.
Như vậy Soisang.com.vn đã mang đến cho bạn những kiến thức cơ bản về khoa học vũ trụ, giúp bạn trả lời được những câu hỏi Vì sao? cần thiết nhất mà ai cũng cần trang bị. Để có nhiều kiến thức hơn nữa mời bạn xem trong bản đầy đủ tại đây: link Mega
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
