《谁制造了宇宙》第二章

到对流层的顶部。这一层的气温常年都在0°C以下，水汽含量很少。各种云都由冰晶或过冷却水滴组成。在中纬度和副热带地区，这一层中常有风速等于或大于30米／秒的强风带，即所谓的高空急流。飞机在急流附近飞行时往往会遇到强烈颠簸，使乘员不适，甚至破坏飞机结构和威胁飞行安全。 　　此外，在对流层和平流层之间，还有一个厚度为数百米到1～2公里的过渡层，称为对流层顶。对流层顶对垂直气流有很大的阻挡作用。上升的水汽、尘粒等多聚集其下，那里的能见度往往较差。 　　平流层 　　位于对流层顶之上，顶界伸展到约50～55公里。在平流层内，随着高度的增加气温最初保持不变或微有上升，到25～30公里以上气温升高较快，到了平流层顶气温约升至270～290K。平流层的这种气温分布特征同它受地面影响小和存在大量臭氧（臭氧能直接吸收太阳辐射）有关。这一层过去常被称为同温层，实际上指的是平流层的下部。在平流层中，空气的垂直运动远比对流层弱，水汽和尘粒含量也较少，因而气流比较平缓，能见度较佳。对于飞行来说，平流层中气流平稳、空气阻力小是有利的一面，但因空气稀薄，飞行器的稳定性和操纵性恶化，这又是不利的一面。高性能的现代歼击机和侦察机都能在平流层中飞行。随着飞机飞行上限的日益增高和火箭、导弹的发展，对平流层的研究日趋重要。 　　中间层 　　从平流层顶大约50～55公里伸展到80～85公里高度。这一层的特点是:气温随高度增加而下降，空气有相当强烈的垂直运动。在这一层的顶部气温可低至160～190K。 　　热层 　　它的范围是从中间层顶伸展到约800公里高度。这一层的空气密度很小，声波也难以传播。热层的一个特征是气温随高度增加而上升。另一个重要特征是空气处于高度电离状态。热层又在电离层范围内。在电离层中各高度上空气电离的程度是不均匀的，存在着电离强度相对较强的几个层次，如D、E、F层。有时，在极区常可见到光彩夺目的极光。电离层的变化会影响飞行器的无线电通信。 　　散逸层 　　又称逃逸层、外大气层，是地球大气的最外层，位于热层之上。那里的空气极其稀薄，同时又远离地面，受地球的引力作用较小，因而大气分子不断地向星际空间逃逸。航天器脱离这一层后便进入太空飞行。 2．认识天空、太空和宇宙 　　天空包含的空间范围是太阳、月亮、星星，是地球以外的空间。地球是一个犹如鸡蛋形状的椭圆球体，外部包围着一层圆环形状的大气层。如果把地球外围的大气层看做分界线的话，“天”则是指大气层以外的空间，“空”则是指大气层以下到地球表面的空间。 　　 　　天空 　　 　　太空 　　 　　宇宙 　　太空是指极高的天空，它仍然属于天空的范畴。而宇宙包含的空间就要比天空大得多了，宇宙是包括地球及其他一切天体的无限空间。但在自然科学中，宇宙并不仅仅是空间的概念，它还包括时间的概念。因此，宇宙是空间和时间的总和。 　　从上述三者的科学含义中我们知道，所谓“航空”，就是人类在地球大气层中的活动。它所使用的工具是飞机、直升机、飞艇和气球等，这些飞行器统称为“航空器”。所谓“航天”，则是人类冲出包裹地球的大气层，到宇宙太空中去活动，即宇宙航行。它所使用的工具是航天器以及把航天器送入太空的运载火箭。 　　我国著名科学家钱学森认为，宇宙航行应划分为两个阶段，第一阶段是在太阳系内活动，叫航天；第二阶段是到银河系及至银河外星系活动，叫航宇。他还指出，要实现航宇的目标，科学技术还需要多次大的飞跃。 3．发展载人航天的原因 航天飞船 　　对于未知世界的好奇心驱使人类进行相关活动。随着人类知识水平的不断提高，认识水平也逐渐向更广泛的范围发展，随着科学技术的不断提高，人类冒险运用的技术手段逐渐提高，对未知世界的了解更加渴望。宇宙空间作为地球陆海空之外的另一个无限空间，所蕴涵的无穷奥妙越来越吸引冒险者的注意力，冒险与科学结合将使探险成为人类认识未知世界的一把强有力的钥匙。随着对太空的不断探索与研究，人类逐渐解开了其中一些奥秘。 　　1．开发利用空间资源。 　　人类为了社会进步和生活，总是在不断扩大活动的领域，探索新的理论和方法，开发和利用更多的资源。这是包括空间科学和技术在内的高新技术发展的动力。外层空间（简称空间，又称天或太空）是人类扩大其活动范围的最新疆域，它广阔无垠，拥有丰富的空间资源。它可以更好地被人类运用，改善和提高人类生活与生产水平。进入太空后，人们发现了丰富的资源，如高真空、微重力等。月球上还存在丰富的氦-3等矿产资源。利用这些独特的资源环境，人类可以进行太空有种试验，可以加工生产在地球上无法加工生产的工业用品和生活用品等。 　　空间资源可分为两类：一类是天然资源，如高真空、太阳能、月球、微小行星等；另一类是因航天器在轨道上运行而自然产生的资源，如航天器对于地球表面的高位置和高速度，航天器的微重力环境等。空间资源也可以分为信息类、能源类和物质类三类，这三类资源的开发都会给人类带