【摘 要】
:
埃纳尔与另一位飞行员吉姆·佩恩(左)在佩尔兰Ⅱ号上握手 2018年9月2日,佩尔兰Ⅱ号滑翔机打破了世界纪录,它成功在23千米的高空滑翔。这有什么了不起的呢?因为佩尔兰Ⅱ号是一架无引擎滑翔机,它从一开始升空,到23千米的高空,全是靠风“托”起来的。 这架滑翔机是怎么飞起来的?为何科学家们要费劲心思制作这样这样一种滑翔机?让我们继续往下看。“气浪”托起无引擎滑翔机 多年以来,飞机工程师们认为,无
论文部分内容阅读
埃纳尔与另一位飞行员吉姆·佩恩(左)在佩尔兰Ⅱ号上握手
2018年9月2日,佩尔兰Ⅱ号滑翔机打破了世界纪录,它成功在23千米的高空滑翔。这有什么了不起的呢?因为佩尔兰Ⅱ号是一架无引擎滑翔机,它从一开始升空,到23千米的高空,全是靠风“托”起来的。
这架滑翔机是怎么飞起来的?为何科学家们要费劲心思制作这样这样一种滑翔机?让我们继续往下看。
“气浪”托起无引擎滑翔机
多年以来,飞机工程师们认为,无引擎滑翔机无法爬升到离地面15千米以上的高空,因为滑翔机的上升动力来自自地面而上的暖气流,这种暖气流的高度也就只在这15千米之内,这也恰好是对流层的范围,对流层上面便是平流层,而平流层没有能主动上升的气流。但美国宇航局的试飞员(检验飞机性能的研究员)埃纳尔证明了无引擎滑翔机能“飛”得更高。
自20世纪90年代开始,埃纳尔就一直在研究山脉“气浪”,当地面的高温加热来自山坡上的冷空气时,就会形成这种气浪。如果来自山坡上的冷空气是由极地急流和极地涡旋(这是两种正常的气流)合并产生的话,那么由这股冷空气形成的气浪会产生一股特别强劲的向上气流,这股气流最高可以到达39千米的高空。不过这股气流的产生也就一年一次,每次持续几天而已。
抛开佩尔兰复杂的外观设计不谈,其实早在2006年,埃纳尔就与一位叫做斯蒂夫的飞机发烧友共同乘坐佩尔兰Ⅰ号,成功利用了这股气流,在阿根廷的安第斯山脉上滑翔到了15.544千米的高空,他们当时就打破“15千米”这个限制。如今,他们飞得更高。
无引擎滑翔机能帮助科研
为什么科学家们不用其他已经造好,并且可以飞到平流层的有发动机的飞机?因为这种飞机会排放废气,从而影响飞机上传感器周围的空气,使传感器无法收集纯净的平流层大气信息。
或许有人会想,“不是还有气象气球和卫星吗?”在无引擎滑翔机被发明出来之前,科学家们就是利用气象气球和卫星来收集平流层的大气信息。不过气象气球无人驾驶,如果科学家们想要它飞到指定的位置,这只能“随缘”。而卫星又离平流层较远,无法探测和收集平流层更为细致的变化。
而无引擎滑翔机则没有这样的局限,它没有发动机,不会对周围的空气造成影响;有驾驶员,想飞哪就飞哪;它本身就在平流层当中飞行,可以近距离地收集平流层的大气信息。正是由于无引擎滑翔机有着这些优点,科学家才用它来测量和收集平流层的压力、空气湿度和温度的信息。
更重要的是,它还能近距离地探测臭氧层的变化,收集臭氧层的数据。地球臭氧层最主要的部分就位于平流层。
臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线,从而保护了地球上的生物免受超强紫外线的伤害,然而由于20世纪80年代以前,人们使用的冰箱几乎全部是含氟化合物的冰箱,而氟化合物是一种能够破坏臭氧层的物质,这使当时的臭氧层遭受了严重的破坏,还造成了一些臭氧空洞。直到1985年之后,西方各国才逐渐淘汰含氟冰箱。不久前,科学家们发现臭氧层恢复了一些,但科学家们还需要进行更为细致的观察,才能确认这是不是事实。
下一站,火星?
如果人类将来要对火星进行进一步的探索或移居火星,长途的物质运输必不可少。而佩尔兰Ⅱ号能够在-70℃、且比平常空气稀薄97%的平流层中飞行,平流层大气条件跟火星相似,加上内燃发动机无法在火星贫氧的大气中点燃,以及未来无引擎滑翔机的性能会更加优秀,无引擎滑翔机或将成为火星主要的运输工具之一。
其他文献
这是由于萜烯的作用。我们其实早已尝过萜烯,在蔬菜、水果和花卉等植物里就含有大量的萜烯。萜烯给植物带来香气、味道和颜色。 萜烯里的松萜有利于抑制支气管炎,慢性阻塞性肺疾病和抗炎等。由它制成的药物还能用于治疗哮喘病。而另一种叫做柠檬烯的萜烯则不仅能让呼吸道扩张,让人精神焕发,科学研究还发现它能减轻压力和缓解焦虑,对心理健康有着积极的影响。 而且萜烯易于蒸发到空气当中,因此漫步森林里的我们呼吸到的空
宇宙的演化是一幕惊心动魄的连轴大戏。138亿年前,随着“砰”的一声,幕布拉开了。随后,一幕幕戏轮番上演:一颗颗恒星形成,又以超新星爆炸的形式化为灰烬;众多相邻的恒星组成一个大家庭——星系,星系又组成星系团;恒星坍塌成黑洞;黑洞张开永不餍足的大嘴,吞噬靠近它的一切;黑洞与黑洞又相互合并,在空间发出时空的涟漪…… 但是,这幕宇宙大戏我们看得越久,越觉得它编排得草率粗糙,漏洞百出。有些地方情节太短;有
球面波和平面波 引力波是大质量物体(如黑洞、白矮星等)运动、碰撞时产生的时空涟漪。大多数引力波都是球面波,就是说,当它们向外传播的时候,就像球膨胀起来一样,以一个点为中心,向四面八方均匀地传播。引力波传播越远,强度越小——譬如说,两颗白矮星碰撞,在碰撞点引力波本来是很强的,但传到我们遥远的地球上,强度就衰减到仅能让长4千米的引力波探测器伸缩大约一个质子直径的千分之一了。 但是,引力波并非只能是
一个小朋友操作着屏幕里的一艘宇宙飞船,飞船能够或上、或下、或左、或右地自由变向,还能在瞬间加速和减速。屏幕里许多掉落的小行星向飞船砸去,还有飞碟向飞船开火,小朋友需要快速地操作按键,驱使飞船躲避危险的同时开火击毁阻碍其前进的小行星和飞碟。而当飞船完成任務后,便会通关。这时小朋友便会很开心地手舞足蹈,说不定晚上还会梦见自己开着宇宙飞船在太空中驰骋,并敏捷地避开飞来的小行星的撞击呢! 问题是,当你开
声音怎么来的? 宇宙中最大的声音是什么?有的同学可能会说:“是我妈妈早上喊我起床的声音!这声音大到直接把我从另一个世界吓回来了!”这当然是一种幽默的说法,打雷、地震、火山爆发的声音可比妈妈的声音大多了。 那么什么是宇宙中最大的声音呢?我们先来了解一下声音是怎么出现的。声音其实就是一种振动,它的存在需要两个条件:一是要有声源,也就是振动的物体;二是要有能使声音(即振动)传递出去的介质。所有的气体
在我们的印象中,花朵貌似都是“弱不禁风”的,只要轻轻摇下花柄,或者吹来一阵小风,它们便会哗啦啦地飘落到地上。有时你只需轻轻一捏,它们娇嫩的身躯便会破碎,接着很快枯萎。然而,英国朴茨茅斯大学斯科特教授最新的研究颠覆了我们想象:花朵其实并没有我们想象的那么脆弱。 不同的花朵也有着不同的形状。有多个通过花中心轴的、能将其分为对等的两半的切面的花,称为“辐射对称花”;而只有一个通过花中心轴的、能将其分为
正规的地图上标明的桑迪岛的位置(红色圆圈中)卫星地图中桑迪岛的形状 英国的詹姆斯·库克船长是著名的航海家、探险家,也是一名优秀的制图师。他曾三次前往太平洋,带领船员成为首批登陆澳大利亚东海岸和夏威夷群岛的欧洲人。在海洋的探险之旅中,他发现了许多岛屿,并将它们绘制在地图上,其中一个岛屿就是桑迪岛。据说,这个岛屿是库克船长在1774年发现的,位于南太平洋澳大利亚和法属新喀里多尼亚之间,岛屿呈细长型,
现在对于许多人来说,给自己的基因组测序已不是稀罕的事情。通过测序,我们可以知道自己有哪些显性的或隐性的疾病基因。这对于预防、治疗某些疾病,阻止它们遗传给下一代,有着莫大的好处。 但要是较真起来,仅仅给自己的基因测序似乎还不够。要知道你的身体并非仅属于你,它是一个生态系统,除了人体细胞,还寄生着数以亿计的细菌、真菌等微生物,其中尤以寄居在肠道的微生物居多。这些微生物对于我们的健康和精神状况,也有着
秘鲁的纳斯卡地区是个神秘的地方,这里的巨大的地画使考古学家们着迷,也让他们困惑,这些地画到底有什么用?这么大的地画是怎么画出来的?而一些奇怪的地画还让人们将它们与外星人联系起来,认为这些地画是外星人留下的标记,以便他们的飞船来到地球时,能找到准确的降落地点。 当然,大多数考古学家并不认为纳斯卡地画是外星人设的“路标”。不过,2018年一则关于6具发现于纳斯卡的木乃伊的报道,却似乎验证了外星人曾光
地球上最冷的大陆已经被冰冻了亿万年,冰封万年的土地中到底埋藏着什么? 1982年冬天,一声枪响打破了南极大陆的平静。一名挪威科考队员驾驶直升机坠亡在了美国科考营地附近,在此之前,他开枪射击了一只“狗”状怪物,由此美国科考队捕捉了“狗”并开始调查挪威科考队员的死亡原因。他们发现南极挪威站中一片狼藉,四处散落着奇怪的尸体,而且当晚,一些美国队员也变成了像地上尸体一样的怪物,并开始袭击其他人,危险蔓延