国际空间站是如何建造起来的？體型巨大的國際空間站是如何建造并投向太空的呢 #科普知識 #automobile #科学 #熱門

龐大的國際空間站是如何組裝起來的? 其實就跟搭積木一樣, 國際空間站的第一個模塊是俄羅斯在1988年發射的曙光號。 同年的12月,美國建造了團結號節點艙, 為了與曙光號對接,團結號被裝上了航天飛機, 並運往空間站,航天飛機首先會慢慢追趕曙光號, 追趕過程中,飛機內部的機械臂, 會將團結號抬起,與航天飛機的接口進行對接, 大概四天左右,航天飛機追上空間站, 並慢慢靠近,機械臂會抓住曙光號, 然後將曙光號移動到團結號的上方, 這時航天飛機的推進器點火, 從而將曙光號和團結號順利對接上。 值得注意的是,俄羅斯和美國航天器的接口是不一致的, 所以需要通過適配器,分別適配俄羅斯和美國的接口, 對接完成後,航天員會通過航天飛機上的出艙口出來, 因為空間站外部的連接電纜和天線, 需要航天員安裝, 安裝時機械臂可以協助航天員來回移動, 一切準備就緒後,航天員就能打開艙門, 從而進入空間站, 進入空間站主要為了檢查艙室內部情況, 為下次任務做準備, 接著航天飛機從空間站脫離, 然後返回地球, 之後幾年裡,空間站先後又安裝了幾個模塊, 接著時間來到2001年2月份, 命運號實驗艙建成, 它是用於科學研究的主要實驗室, 命運號依舊採用航天飛機進行運輸, 它被放在了飛機的機艙內, 當航天飛機和空間站對接上後, 機械臂首先會將適配器接口移到上部, 然後機械臂將命運號模塊從機艙中抬起, 緩慢地翻轉180度, 然後將其連接到團結號, 準備就緒後, 航天員就能打開艙門, 進入到命運號實驗艙了, 最後機械臂會將適配器接口, 重新安置到命運號的前方, 完成任務後, 航天飛機脫離空間站返回, 說到這裡你可能會發現一個問題, 就是任務中不可或缺的機械臂是安裝在航天飛機的, 航天飛機返回, 機械臂也就沒法用了, 所以接下來一個重要任務就是為空間站也安裝一個機械臂, 同年的4月份, 航天飛機攜帶機械臂來到空間站, 與空間站對接上後, 航天飛機的機械臂將帶過來的機械臂取出, 放到命運號實驗艙的頂部, 然後機械臂會慢慢展開, 在航天飛機機械臂的協助下, 機械臂完全展開, 然後移動到底部, 與底部的接口進行對接, 接著機械臂將託盤交給航天飛機的機械臂, 並將託盤送回機艙內部, 到這裡空間站就擁有了一隻靈活的手臂, 這讓空間站在對接上如虎添翼, 但是有個問題, 航天員想要出艙, 都是通過航天飛機的艙口出來的, 飛機返回地球後, 會大大限制航天員的出艙活動, 怎麼解決這個問題呢? 回答這個問題前, 如果你對這種科普動畫感興趣, 可以下載左下角的抖音精選APP進行學習, 裡面都是優質的中長視頻合輯, 感興趣的可以下載一下, 言歸正傳, 為瞭解決出艙問題, 因此同年7月份, 美國發射了尋求號氣閘艙, 依舊採用航天飛機運輸, 不同的是, 這次模塊使用的是空間站的機械臂進行安裝, 機械臂首先將氣閘艙與團結號進行了對接, 接著使用機械臂對高壓氣罐進行了安裝, 這個過程需要航天員進行協助, 直到將所有的氣罐安裝完成, 完成後航天員可以進入氣閘艙, 穿上航天服, 打開艙門, 就能進行出艙活動了, 以上所說到的僅僅是空間站的早期建造階段, 後面又經過了大量的建造和對接, 直到2010年才徹底建造完成。 手機能夠打電話和上網, 離不開這些信號塔, 那信號塔是如何產生信號的呢? 這就要用到電磁波, 最容易產生電磁波的方式是使用一個閉合導體, 輸入不斷電話的電信號, 就能產生一個波動的磁場, 但是這種電磁場只會圍繞著導體波動, 並不會傳播出去, 而信號塔的電磁波需要與導體分離, 並且需要不斷向外傳播, 怎麼做到這一點呢? 這是一對相隔一段距離的正負電荷, 它們會產生一個電場, 假設正負電荷開始震盪, 可以看到電荷震盪到中間時, 速度是最快的, 震盪到兩端時速度為零, 帶電粒子的這種加速和減速, 也會帶動磁場不斷變化, 我們只取其中的一條磁場線, 可以看到隨著時間的推移, 磁場會發生相應的變化, 當在四分之一時間段時, 正負電荷會相遇, 繼續往前走, 就會發生磁場的分離, 電荷持續震盪運動, 就能產生一個不斷向前推進的電磁波, 現實中是使用天線來發送電磁波的, 取一根如圖所示的彎曲導體, 在其中心位置施加電壓信號, 在電壓的作用下, 電子將從導體的右側流向左側, 右側由於失去電子帶正電, 而左側則帶上負電, 隨著電壓的變化, 正負電荷會在導體間來回穿梭, 從而產生跟之前一樣震盪的電荷, 這就能不斷地向外輻射電磁波了, 這種天線不僅可以發射電磁波, 還能接收電磁波, 當在天線周圍施加一個電磁場時, 電子會瞬間移動到導體的一端, 如果電磁波不斷變化, 正負電荷也會根據電磁波的變化而變化, 從而產生變化的電壓信號, 現在有個問題, 這樣產生的電磁波信號一般強度很弱, 無法進行遠距離傳播, 這就需要將基帶信號調製成高頻信號, 那如何調製呢? 我們來看一個簡單的類比, 當我們將一張紙扔出去, 這張紙不會被扔得很遠, 現在我們如果用紙包著一塊石頭在扔, 紙就會被扔得很遠, 調製就跟這個類似, 其中石頭代表一種高頻信號, 被稱為再波信號, 紙就代表我們要發送的基帶信號, 任何信號都有三個基本特性, 幅度和頻率以及相位, 如果再波信號的頻率, 根據基帶信號的幅度而變化, 這種技術被稱為調頻, 如果再波信號的幅度, 根據基帶信號的值而變化, 這種技術被稱為調幅, 但是這些調製技術都是模擬類型的, 已經過時了, 現在的調製都是數字調製技術, 也就是直接將數字信號轉換成電磁波, 我們可以根據數字信號, 調整再波信號的幅度, 高振幅代表1,低振幅代表0, 不同的二進制值產生不同的波形, 現在使用最普遍的調製技術為正交調幅, 將一個信號使用再波進行幅度調製, 另一個信號也使用相同頻率和幅度的再波進行幅度調製, 然後將兩個再波信號進行90度相移, 從而將兩個調製信號混合在一起, 形成一個單一的信號, 稱為多路附用信號, 接收端在接收到多路附用信號後, 可以很容易地從附用信號中分離出原始信號, 從而大大的節省了寬帶, 比如我們現在要發送一個視頻出去, 視頻的底層其實都是二進制值, 我們可以將這些二進制值, 每4bit打包在一起, 然後通過正交調幅後, 產生不同的多路附用信號, 接著將這些信號組合在一起, 形成單一的電磁波, 最終發送到用戶的接收設備上, 另外為了實現全球互聯和頻率重複使用, 需要用到蜂窩網絡, 什麼是蜂窩網絡呢? 回答這個問題前, 如果你對這種科普動畫感興趣, 可以下載左下角的抖音精選APP進行學習, 裡面都是優質的中長視頻合輯, 感興趣的可以下載一下。 言歸正傳, 運營商會將地理區域劃分成像蜂窩一樣的六邊形區域, 每個六邊形區域內都會建造一個信號塔, 每個信號塔之間使用光纖電纜連接, 為了防止你的手機接收到鄰近手機信號塔的信號, 相鄰的不同信號塔會分配不同的頻率, 而相同信號塔下的用戶, 則採用多指技術, 以不同的無線信道分隔, 從而防止相互幹擾。 有了蜂窩網絡, 當你撥通電話時, 手機會向離你最近的信號塔發送電磁波, 信號塔會將信號轉發給移動交換中心, 交換中心再將信號轉發給接收方所在的信號塔, 最終就能建立連接, 並實現千里傳音了。 吳某凡要進去採十幾年縫紉機了, 今天我們就教教他如何採縫紉機。 縫紉機是如何工作的呢? 很早之前人們想要縫衣服, 需要先用針穿過布料, 再從另外一邊將線抽出來, 但是縫紉機打破了這種方式, 採過縫紉機的都知道, 縫紉機使用的針並不需要兩邊來回穿針引線, 能做到這一點,得益於針的獨特設計。 縫紉機的針的穿線孔在針頭處, 當針頭向下移動, 返回時會將一部分線圈留在布料下面, 接著將布料向前移動一下, 然後讓針頭剛好穿過前面留下的線圈, 針頭向上移動時, 再留下一個線圈, 並將布料再向前移動一下, 依此反復循環操作, 就能實現連續的穿針引線了。 而真實的縫紉機也是這麼設計的, 在縫紉機的針的下面有一個鉤子, 它能鉤住前面的線圈, 當針穿過布料時, 剛好能穿過這個線圈, 當針向上移動時, 針和布料之間的線會彎曲, 形成一個小線圈, 鉤子能恰到好處地鉤住這個線圈的間隙, 然後布料向前移動一段距離, 接著操作跟前面一樣, 反復循環, 就能不斷紡織衣物了。 但是這種設計有沒有什麼問題呢? 如果我們將線頭鬆動, 就會發現一連串的針線都會被扯出來, 怎麼解決這個問題呢? 其實很簡單, 將前面用到的鉤子直接換成這種振動縮芯, 縮芯裡面也有線, 並且縮芯前面是尖的, 當針穿過布料時, 縮芯剛好能穿過針返回時留下的線圈, 針上的線和縮芯的線互相纏繞, 這使得紡織的衣物變得異常結實耐用。 到這裡其實還有一個最重要的問題沒解決, 那就是布料是如何自動向前移動的呢? 回答這個問題前, 如果你對這種科普動畫感興趣, 可以下載左下角的抖音精選APP進行學習, 裡面有一個優質視頻的合集廣場功能, 感興趣的可以下載一下。 言歸正傳, 想要布料移動也不難, 在布料下方安裝一個帶凹槽的金屬塊即可, 當針往上移動時, 金屬塊也會跟著向上移動, 並壓住布料, 接著金屬塊會向前移動, 在摩擦力的作用下, 布料就能在金屬塊的帶動下不斷移動了。