天空日誌

2014年10月25日剛好有機會出差到美國東部佛羅里達州，心想已經跑到這麼遠來了，何不去赫赫有名的火箭發射中心—卡納維爾角去看看。查了資料發現甘迺迪太空中心Kennedy Space Center有個Visitor Complex遊客中心，一般民眾可以進去參觀。
話說美國的登月計劃分成三個階段：水星計劃、雙子座計劃和阿波羅計劃。水星計劃是單人飛行，將人送上地球軌道後再將他接回來。有了水星計劃的經驗美國設置了裝載兩人的雙子星計劃。接著阿波羅計劃使用的是農神5號火箭（高110公尺），裝載三人及登月艙。
甘迺迪太空中心是美國國家航空暨太空總署（NASA）進行火箭發射的重要場所，因為它離赤道很近，在赤道附近火箭可以利用地球自轉加速度。發射指揮部在39號發射台，這裡也是火箭組裝大樓的所在地。甘迺迪太空中心於1966年底完成，從1967年到1973年從39號發射中心共發射了13次農神五號火箭。1968年阿波羅7號是農神五號火箭第一次載人飛行；同年阿波羅8號繞月球環繞了10圈；阿波羅9號和阿波羅10號測試登月艙；阿波羅11號於1969年登月。後來的阿波羅12號到阿波羅17號登月也都是從甘迺迪太空中心發射升空的。
甘迺迪太空中心也是太空梭的發射場和降落地，哥倫比亞號太空梭於1981年首次發射。包括哥倫比亞號、挑戰者號、發現號、奮進號、亞特蘭提斯號總共5艘太空梭總共做了133次飛行，發生了兩次重大意外事件：1986年挑戰者號太空梭在升空後73秒爆炸解體墜毀，當時機上7名太空人，全部喪生；及2003年哥倫比亞號在重返大氣層的階段與控制中心失去聯繫，不久後被發現在德克薩斯州上空爆炸解體，機上7名太空人全數罹難。2011年亞特蘭提斯號太空梭升空前往國際太空站，進行最後一次任務後正式除役。目前退役的亞特蘭提斯號太空梭放在遊客中心的博物館內供民眾近距離觀賞。

  在胡桃裡的宇宙這本書中提到黑洞的形成,1783年劍橋米契爾提出解釋:假如你垂直的發射一枚砲彈,由於重力的關係,炮彈上升的速度會愈來愈慢,最後停止上升而開始墜落.然而如果上升的速度大於"脫離速度"的臨界值,重力就無法讓炮彈停止,最後炮彈一定會飛走.地球的脫離速度每秒約11公里,太陽的脫離速度每秒約618公里.因為光速每秒為30萬公里,所以光線可以毫無困難的脫離地球或太陽.但是太空中有可能有比太陽重很多倍的恆星,它們的脫速度可能大於光速,它們發出去的光線都被自己的重力拉回去了,這是米契爾所謂的"暗恆星",也就我們現在說的黑洞.那我們如何偵測黑洞呢?由於重力的作用,黑洞仍然會吸引鄰近的天體,就像尚未塌縮時一樣.假使太陽變成一個黑洞,而質量卻保持不變,那麼九大行星仍將繞著它運行,和現在一模一樣.所以尋找黑洞的方法之一就是尋找一些似乎環繞著隱形重型天體的物質.
假如有對粒子在黑洞附近,其中一個就有可能掉進黑洞,而讓另一個逃到無限遠的地方,對於距離很遠的觀察者,逃離的粒子就像是從黑洞輻射出來,就輻射譜而言,黑洞與有溫度的物體完全一樣,黑洞所對應的溫度和黑洞大小呈正比.若黑洞是太陽的幾倍重,它的溫度大約只比絕對零度高出億分之一度,而更大的黑洞溫度更低.
當重恆星用盡內部的核燃料後,就會開始降溫並收縮,此時周圍時空彎曲得太厲害,因此會形成連光線都逃不掉的黑洞.在黑洞的內部,連時間也會終止.對一名掉進黑洞的太空人而言,他自己的時間將會終止.
在相對論中,每個觀測者都有自己的主觀時間,就會導致"孿生子弔詭":孿生子的哥哥以接近光速進行太空旅行,而他的弟弟則留在地球上.在滯留地球的弟弟看來,哥哥的太空船因為在運動,所以上面的時間過得比較慢;因此當哥哥回來的時候,會發現弟弟變得比自己老很多.雖然有違直覺,但實驗顯示,運動中的孿生子的確會比較年輕.

  有句話說：眼見為憑，但對天文觀測來說，只憑人類肉眼觀察卻非常有限，事實上任何有溫度的物體都會發射電磁波，也就是光線，而人類的眼睛只能感受可見光．因此，在沈靜的夜空中，除了點點繁星外，天體也以無線電，紅外線，可見光，紫外線，X射線，GAMMA射線不斷的喧鬧著．但受大氣層的影響，只有可見光與無線電能到達地面． 1932年美國卡爾．顏斯基研究雷雨干擾無線電通訊時發現天空有不明雜訊規律的出現，且只要人馬座出現在空中，雜訊特別強，最後他發現那無線電源自銀河系的中心．構造三大部份：主鏡，訊號接收器，機械操控系統．
目前最大無線電望遠鏡是阿雷西波天文台305米．無線電干涉望遠鏡：美國新墨西哥州沙漠的非常巨大線陣(VLA)，27個排成Y字型碟形天線,一具天線直徑25米,重193噸,它的觀測能力等於直徑36公里的望遠鏡.

 
1842年研究聲波的過程發現,若一音源向觀測者靠近, 則其聲波被擠壓,頻率升高,波長變短,音調上提;反之,聲波被拉長,頻率降低,波長變長,音調低沈.
這可應用在車輛超速雷達偵測,當雷達波踫到進行中的車輛會產生反射波,反射波的頻率會因車速的改變,可以從反射波頻率的變化測得車輛的速度是否超速.
1848年費佐將應用在光學上,光源向觀測者靠近,光波受到推擠,波長變短,產生藍位移的現象.反之,遠離則產生紅位移現象.當天文學家觀測恆星,若發現紅位移現象,則表示這顆恆星正遠離我們.
恆星也有顔色，當一個星體溫度愈高，它就愈偏向青白色的，若溫度略降它就略偏向白色，再降就偏向黃色，橙色，紅色．溫度愈高表示星球愈年輕，溫度愈低表示星球愈年老．所以看頻色就知道這顆星球的年紀．

 
哈伯太空望遠鏡於1990年發射,因為鏡面外緣多磨平4微米,無法對焦,所以無法拍攝出清晰的影像.於是1993年送太空人到府維修,替望遠鏡裝置了校正的儀器,等於是替望遠鏡戴了副近視眼鏡.
重達11.5公噸,高度約為3層樓高,於570公里的低軌道上以每90分鐘繞地球一圈,因受大氣阻力,軌道會慢慢降低,每2或3年必須用太空梭提升一次.
哈伯太空望遠鏡是目前最強的太空望遠鏡,傳送令人眩目的宇宙影像.
網址:http://hubblesite.org/

 
當你走路很快時,或是跑步很快時,有沒有感覺有一股力量將你往右推.在北半球做長距離運動的物體,因為受到地球逆時針自轉的影響,其運動方向會偏向右前方.當火箭向上運動時,地面觀測者會看見火箭偏向西方,向北方水平飛行時會偏向東方.這就是所謂的科氏力.

牛頓第一運動定律:在沒有外力情況下,靜者恆靜,動者恆動．所以太空人一跨出太空船，會保持他在太空船內的速度，跟著太空船運行．
第一次人類將身體暴露在黑暗中是1965年蘇俄利歐諾夫太空人，曾做長達15分鐘太空漫步，他藉由一條纜繩把自己和太空船聯繫在一起．一踏出太空艙外因無重力的關係就開始翻滾，在太空艙外翻滾12分鐘後，最後終於回到太空艙外，但真空使太空依膨脹進不了太空艙，由另一名太空人搶救8分鐘後終於拉入太空艙內．返回地球時，他們的逆向火箭失霊，啟動備用火箭，降落偏差到不知名的森林裡．
1984年出現第一個載人移動裝置
背著維持生命的整套設備，電腦迴轉儀及反射噴管的複合機器，穿上噴射推動背包，太空人可以自由活動，進行實驗，維修及回收等工作．
頭盔是透明的圓球，用塑膠做成的，外層是金色的，好像太陽眼睛，不同之處是用真的黃金塗上去的，看物體的顏色不會改變，並可防紅外線和紫外線．

 
話說從前天空出現十個太空，使得草木皆枯，民不聊生，多虧神射手后羿將九個太陽射落，紛紛變成三腳烏鴉掉下來，於是大地又恢復繁榮的景象．為什麼中國神話中，三腳烏鴉是太陽的化身呢?原來古人有看到太陽長黑氣．漢書：『日出黃，有黑氣，大如錢，居日中．』意思是清晨太陽剛升起不久，看到像錢幣大小的黑氣．這就是我們今天所說的『太陽黑子』．
太陽黑子形成的原因:1961年美國巴布科克認為光球層下方0.05半徑有個偶極磁場,帶電物質會"凍結"在磁場中,因此其彼此會互相束縛及牽制,磁力線因而會被太陽自轉帶動.赤道自轉週期約25天,南北極區36天;赤道的轉速較南北極快的差異自轉現象,造成磁力線被拉長,扭曲,進而糾結,當糾結的磁力線管內的磁壓超過周遭的磁力線管就會因磁浮力而浮出太陽表面,切過光球表面處就形成黑子,由於磁場會抑制光球下方熾熱帶電物質的運動,致使黑子區溫度下降,所以看起來比較暗,磁力線糾結,從高緯度開始逐漸往低緯區移動,糾纏太厲害會斷裂,然後重新排列,回復規律的秩序和方向.

太空人為什麼要穿太空衣?
太空的環境沒有提供呼吸的氧氣和維持平衡的重力, 有極冷極熱的溫度, 致命的宇宙射線和被流星體, 隕塵撞擊的危險, 聲音無法在真空中傳遞，所以用無線電聯繫, 簡單的系統排除身體的廢物, 戴頭盔,手套, 穿特製衣服,褲子和靴子. 攜帶式維生系統包括: 氧氣, 水和電池. 頭盔裡層金泊可檔紅外線和紫外線, 看到物體不會改變顏色, 固定在外衣上, 本身不旋轉, 太空人在裡面可以任意轉動. 太空衣是乳白色, 可反射太陽光, 隔熱玻璃纖維製成, 上面塗層塑膠, 以防溫差-157至121度的變化。有特殊的口袋放地圖，指令和資料．