十万个为什么三篇：为什么要对彗星“深度撞击”

十万个为什么三篇：为什么要对彗星“深度撞击” 【为什么要对彗星“深度撞击”】 在太阳系中，被人类探测器造访的彗星数量与行星数量差不多。其中绝绝大部分探测器都是从彗星附近飞过采集数据。但2005年“深度撞击”探测器则采取了主动出击的策略。它释放出的撞击体以10千米/秒的速度撞上长8千米、宽5千米的坦普尔1号彗星，扬起了其内部的物质，供探测器母船上的仪器研究。这个撞击在彗核上留下了一个直径100米的环形山。 彗星是冰冻的物质，保存着太阳系诞生时的信息。“深度撞击”就想探知彗星的内部物质，来揭开彗星的形成之谜，并且理解太阳系的原始状态。另外，有越来越多的证据表明，彗星和小行星以前为地球带来了水和有机物，甚至有可能开启了地球上的生命演化，所以它还有助于揭开生命起源之谜。“深度撞击”的另一个现实意义则是为将来积累经验。如果以后出现彗星碰撞地球的可能，人类就能够使用宇宙飞船去放置爆炸装置，从而改变彗星的运行轨道，以避免它对地球的危害。 【为什么不同的飞机有的大翅膀“长”在前，有的“长”在后】 飞机的主要部件包括机翼、机身、尾翼、发动机、起落架和操纵系统这几绝大部分。确定这些主要部件的数目、外形尺寸和相互间的位置，是飞机设计师在气动力布局设计时要做的工作，它是飞机设计中非常关键的一个环节。气动力布局决定了飞机的飞行性能，也决定了飞机（尤其是军用飞机）能否满足其使用要求和战术技术要求。 在气动力布局中，最基本的是机翼和尾翼的选择与布置。机翼就是飞机的大翅膀，是飞机的主气动升力面，飞机能飞在空中，主要靠它产生升力。机翼后面的小翅膀叫尾翼，尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，是飞机的辅助升力面，起平衡稳定、控制飞行姿态的作用。 机翼在前、水平尾翼在后的布局方式叫正常布局，也叫常规布局。正常布局被采用的时间最长，应用得也最广，不论是军用飞机还是民用飞机都有这方面较多的设计和使用经验。这种布局还能同时较好地兼顾起飞、着陆等低速飞行性能和高速飞行性能，是一种比较成熟、均衡的布局形式。 水平尾翼在前、机翼在后的布局方式叫鸭式布局。鸭式布局中前置的水平尾翼又称鸭翼，这也是该布局名称的来历。鸭式布局的飞机重心在机翼提供的升力作用点之前，所以会产生一个低头力矩，但前面的鸭翼产生的是正升力，这样能够配平这个低头力矩，在增加飞机升力的同时减小配平阻力。同时，鸭翼产生的涡流流过机翼时，能很好地增大飞机的升力。 此外，鸭翼还会产生静不稳定性，能够使战斗机更快地改变飞行姿态。这些特点有利于改善飞机的机动性和高速飞行性能，因而鸭翼很适合军用飞机尤其是强调空战水平的战斗机。缺点是会影响飞机的操纵性。不过，使用主动控制技术后，就能够较好地解决飞行控制的难题。法国的“阵风”、瑞典的JAS-39和中国的歼-10都是比较成功的鸭式布局战斗机。 【黑洞是“太空中最自私的怪物”吗】 “黑洞”这个名字，总是令人遐想联翩。那么，究竟什么是“黑洞”呢？ 这个名字的第一个字“黑”，表明它不会向外界发射或反射任何光线，也不会发射或反射其他形式的电磁波无论是波长最长的无线电波还是波长最短的射线。所以人们无法看见它，它绝对是“黑”的。第二个字“洞”，说的是任何东西只要一进入它的边界，就休想再溜出去了，它活像一个真正的“无底洞”。 也许有人会想：假如我用一只超级巨大的探照灯对准黑洞照过去，像照妖镜照住“妖怪”那样，黑洞不就“现原形”了吗？错了！射向黑洞的光无论有多强，都会被黑洞全部“吞噬”，不会有一点反射。这个“无底洞”，照样还是那么“黑”。把这种奇特的天体称为“黑洞”，真是太妙了。黑洞并不是科学家在一夜之间突然想到的。早在1798年，法国科学家拉普拉斯就根据牛顿建立的力学理论推测：“一个密度像地球、直径为太阳250倍的发光恒星，在其引力作用下，将不允许它的任何光线到达我们这里。” 这话是什么意思呢？我们不妨先从宇宙飞船说起。宇宙飞船要摆脱地球的引力进入行星际空间，速度至少要达到11.2千米/秒，否则它就永远逃不出地球引力的控制。这11.2千米/秒的速度，就是任何物体从地球引力场中“逃逸”出去所需的最低速度，称为地球的“逃逸速度”。太阳的引力比地球引力强大得多，所以太阳表面的逃逸速度也要比地球的大得多，为618千米/秒。再进一步，要是一个天体的逃逸速度达到了光速，那么就连光线也不可能从它那里逃逸出去了。这样的天体就是黑洞，拉普拉斯所说的那个恒星便是生动的一例。光是宇宙间跑得最快的东西，既然连光都逃不出黑洞，那么其他一切东西也就休想逃出去了。 随着科学的发展，人们对黑洞的理解也越来越深入。如今，关于黑洞的更准确的说法是：“黑洞是广义相对论预言的一种特殊天体。它的基本特征是有一个封闭的边界，称为黑洞的视界；外界的物质和辐射能够进入视界，视界内的东西却不能逃逸到外面去。”正因为黑洞如此“只进不出、贪得无厌”，所以才有了一个不雅的外号：“太空中最自私的怪物”。 不过，事情也不是那么简单。出乎人们意料，黑洞这个“怪物”，有时候竟然还十分“慷慨”。这又是怎么一回事呢？原来，在20世纪70年代，英国科学家霍金等人以量子力学为基础，对黑洞作了更缜密的考察，结果发现黑洞会像“蒸发”那样稳定地往外发射粒子。考虑到这种“蒸发”，黑洞就不再是绝对“黑”的了。霍金还证明，每个黑洞都有一定的温度，而且质量越小的黑洞温度就越高，质量越大的黑洞，其温度反而越低。大黑洞的温度很低，蒸发也很微弱；小黑洞的温度很高，蒸发