地球周围的大气层是人类安全的头号保护伞，主要是由氮、氧和水汽组成，厚度达100千米。大气极大地减弱了来自太阳的辐射危害，并使大量撞击地球的流星在摩擦中化为乌有。
同时，地球的磁场又可以将来自银河系及太阳的高能带电粒子俘获，将其集中在远离地球表面的区域。磁场是地球的又一把保护伞。
因此，地球不仅是人类的摇篮，也是人类的安乐乡。一旦离开地球，进入茫茫太空，人还能生存吗？
1961年，前苏联航天员加加林乘“东方一号”宇宙飞船在太空飞行了108分钟，开创了人类探索太空的新纪元。
1966年，美国宇航员乘“阿波罗”飞船首次登上月球。此后，俄罗斯宇航员在“和平”
号空间站飞行428天。这都是人类探索宇宙的重要里程碑，也是人类进行地球外生存的尝试。
虽然进行太空飞行的宇航员几乎都安全地回到了地球，但这些初步尝试是否表明人类可以在地球外长期生存呢？
在这些尝试中，宇航员的生存靠的是载人航天器中的人工环境，宇航员离开座舱在太空中行走也是在舱外宇宙服所提供的人工环境的保护下实现的。
在地外生存所需的条件方面，有氧、水、食品和能源的供给问题。而在现有的技术条件下，除了能源可以依靠太阳能之外，其余几项都得从地球补给，这就严重束缚了人的活动范围。
除此之外，太空生活中还存在着诸如失重、辐射等许多威胁人的安全和健康的基本因素，这些因素不靠特殊的方法是难以克服的。而目前人类所掌握的技术离解决这些问题还有很大差距，短期内恐怕无法有突破性进展。
未来的宇宙服是什么样的
人类飞出地球，跨入太空时代早已来到了。进行太空活动时，宇航员必须穿上特制的衣服——宇宙服或太空服。到目前为止，人类已经使用了好几代的宇宙服了。
最早的宇宙服于1961年在美国问世，它是由当时美国空军的飞行服改进而来，由氯丁橡胶涂在布上的防护层和经过氧化铝处理的强化尼龙的内绝热层叠合而成。
20世纪60年代中期实验双子星座计划时，美国又开发了第二代宇宙服，这种宇宙服在空气压力囊外面蒙上了一层用特氟纶混纺材料织成的网，具有很好的运动性。
第三代宇宙服是实施阿波罗计划时使用的，由内绝层、压力层和限制层几层重叠，外面还有保护层，与前几代宇宙服相比，第三代宇宙服的根本性进步是采用了便携式生命保障系统。
目前宇航员使用的宇宙服可以说是第四代了。此前的宇宙服是定做的，一件宇宙服只能用一次，已不能适应频繁的太空飞行的要求了。
第四代宇宙服根据人体造型和宇宙服分为几个部分，分别规格化为特大到特小几种尺寸，然后成批生产，加工成现成服装。宇航员只需从中选择合身的各个部分，重新加以组合就可得到一套满意的宇宙服了。
使用后，先把宇宙服分解为几个部分，各部分清扫后收藏，以备再次使用，计划使用寿命为15年。
第四代宇宙服内的生命保障系统可以在7个小时内向激烈消耗体力的宇航员提供必要的氧、冷却水、电力。不仅如此，头盔内侧还可供给500毫升的饮料和少量的宇宙食品。
为了迎接21世纪太空站时代的到来，美国航空航天局正致力于开发新型宇宙服。与过去的宇宙服相比，它在外观上是不同的，其全身都将是金属铠甲那样的刚性结构，仅关节部分是可折皱的软结构，宇宙服的内压也比以前的0．3个大气压高，达到0．5个大气压，宇航员穿上后不必像以前那样，在太空行走前要有准备过程。不过，这种新宇宙服的运动性能比较差，重达90千克，看上去很笨拙。
宇宙服的制造和发展时间非常短，未来的宇宙服将会怎样？读者可以尽情地去想像。
人造卫星可用来发电吗
太阳是太阳系中热能的供应者，地球上的一切生命都依靠太阳。但是，目前人们对太阳能量的利用非常少，大多数太阳能未得到利用。
为了更充分地利用太阳能量，美国科学家提出利用人造卫星吸收太阳能来发电，以供地球人使用的设想。这种可以发电的人造卫星被称为“盗日者”——从太阳中“盗取”光和热。“盗日者”卫星将被安置在距地球约3.6万千米的轨道上，其运行速度与地球自转速度相同，所以它能相对固定在一个位置上。
卫星上有巨型太阳能电池组，面积和纽约的曼哈顿岛一样大。它几乎每天24小时都能高效率地获取太阳能，惟一不能“盗日”的时间是当月亮遮蔽卫星时，但时间很短，约15分钟左右。
太阳能电池组能够直接把太阳能转换成电能，再通过一个转换器，将电能转换为微波，然后发射到地面上的接收天线场上。天线场的面积有几个足球场那么大。由于微波穿过大气层时不会被吸收，因此地面天线场可以接收82％以上的能量。
这种装有太阳能电池的人造卫星体积太庞大了，所以在地球上建造好再发射升空是不太可能的，惟一的可行办法是在太空轨道上建造。这项庞大的工程需要数百名太空工作人员，每天，他们要往返地球和卫星轨道之间，进行卫星建造工作。
那么，这样巨大的工程是否合算呢？答案是肯定的。因为卫星发电有许多优点，如发电量大，每年50亿瓦的发电量与一座大型发电厂相比，是一个相当可观的发电量。其次，它几乎可以日夜不停地发电，不受日照、云雾、大气的影响，又不需要任何能量储存装置。就安全性而言，不会威胁地球上的居民。
不过，也有科学家对此表示担心，惟恐发射回地球的微波束会对大气层产生热效应，从而干扰飞机的航行和通信的通畅；微波辐射是否会影响到人和生物的生存，等等。
目前，这方面的技术已没有多大问题。不久的将来，地球上的居民就可用上“太空电”了。
谁在监视太空垃圾
1957年，人类向太空发射了第一颗人造地球卫星，开始了人类探索太空的新时代。
令人始料不及的是，在太空探索进展的同时，人类也制造出了许多太空垃圾。这些太空垃圾不同于地球上的垃圾，它们是人类高科技的产物。
迄今为止，人类已经向太空发射了3万多个飞行器，其中的大部分已解体成为碎片或小颗粒，总重量超过400吨。这么多的细小颗粒飘浮在太空中，会不会给太空飞行带来麻烦呢？当然会。1983年，“挑战者号”航天飞机就碰到过太空垃圾，当时只不过是一颗盐粒大小的漆片，但它把前舱玻璃撞出了一个豆大的洞。人们十分后怕：如果撞上的是一颗螺栓的话，很可能会酿成大祸。
另外，令人担忧的是，太空垃圾正在不断增加，并都集聚在近地轨道上，而这正是太空飞行物频繁往来之地。
美国出于太空安全上的考虑，于1990年建立了摩依太空监视基地，作为消除太空垃圾的第一步。
太空监视基地由三部分组成：一是空军摩依光学站，主要任务是测量轨道上运行的垃圾；二是摩依光学跟踪、识别实验室，专门从事控制、跟踪太空中的人造物体，并对其进行分类；三是地面光电学外层空间监视系统，基本任务是跟踪外层空间的人造物体。
监视基地装有世界一流的设备，主要设施是一台1．6米望远镜、激光导向和跟踪装置以及多种红外传感器、一台双筒望远镜以及一组配有激光电视摄像仪的望远镜。
摩依基地的运行，使人类对太空的掌握更进了一步，太空飞行的安全性也大大提高了。
人能飞出太阳系吗
人们常说“天外有天”，那么，“天外”的“天”究竟是什么样的呢？
当人们借助登月飞船踏上了月球之后，已经不满足于太阳系内的飞行了，而是把目光投到了更遥远的地方。
人们想知道，太阳系外有与我们人类相似的生命吗？那里的环境又是怎样的？是不是也有美丽的银河呢？
人的好奇心永无止境，为了满足这种好奇心，我们有必要了解：目前的星际探测工具——宇宙飞船能飞出太阳系吗？
同火箭上天一样，宇宙飞船、空间探测器能否飞出太阳系的关键之处就在于其速度。不过，这个速度已经不再是“飞上天”的速度了，因为这时的宇宙飞船和空间探测器不仅要挣脱地球对它施加的引力，还要进一步挣脱太阳以及飞行途中受到太阳系的其他行星、天体的引力。
科学家们计算出了三个宇宙速度，其中第三宇宙速度为每秒16.7千米，是飞出太阳系进入恒星际空间必须达到的速度，只有达到了这个速度，宇宙飞船、空间探测器才能飞出太阳系。
不过，这里还有个需要注意的问题，即第三宇宙速度还有个前提，那就是在发射时，必须使宇宙飞船、空间探测器相对太阳的飞行方向与地球绕太阳公转的方向一致，从而借助地球绕太阳公转时每秒30千米的速度，才能使飞船进入到茫茫的太空之中。
从20世纪70年代开始，人类开始了征服太阳系外空间的活动。
美国于1972年发射了“先驱者”10号，1973年发射了“先驱者”11号，1977年发射了“旅行者”1号和“旅行者”2号，这些空间探测器正先后飞出太阳系跨进茫茫宇宙之中，为人类翻开了恒星际探索的新篇章。
人类能移居月球吗
中国古代有吴刚、嫦娥等居住在月亮上的传说，月亮上还有他们居住的月宫等建筑物。
那么，月亮实际上是怎样的呢？
1967年，“阿波罗”11号载人飞船首次登上了月球，宇航员从38万千米之外向我们描绘了月球的面貌：一片寂静，没有水，没有空气，没有生物，只有沙砾、岩石；向阳处阳光灿烂，天空中繁星点点，而背阴处一片黑暗；白天高温达100℃，夜里又降到-20℃；其引力只有地球的1／6，在月面上走路只能像兔子一样蹦蹦跳跳；根本没有什么月宫，更不用提人了。
那么，这样荒凉的地方能住人吗？
太空时代的到来使人类掌握了前人想都想不到的科学技术，同时，人类自身的大繁衍也使地球变得越来越拥挤，资源也逐渐匮乏，这一切都使人们在思考该向何处寻找出路。
由于月球是地球最近的邻居，科学家们很自然地就选择了向月球移民。不过，月球上的环境十分恶劣，没有水没有空气，要移民只能创造适合人居住的地球环境。
从技术上看，移民月球的主要问题是需花费大量的研究经费来研究制取水和氧的方法，这一过程大约需要5~26年时间。
至于居民点的建设，科学家们早已思考了十来年。他们认为，应尽可能减少从地球上运送建筑材料去月球，同时还要保持月球上的生态环境，所以他们采用压缩空气装拆的方法来建造居民点。为了让地球居民在飞回地球前恢复地球生活上的习惯，科学家们还建议建造一个适应和恢复中心。
在现阶段，人们的近期目标是先解决运载工具的问题，必须研制出一种比登月火箭更为便宜的运载系统。可以考虑先建立空间站，从空间站向月球输送人员会大大降低费用，而且很多必需的产品也可以在空间站里制造和生产。
目前，美国正计划建造空间站，目的是为2010年重返月球建立前哨阵地。
日本已经准备在2050年前在月球上建设一座可供10万人居住的城市。
为什么天文学家要观测日食和月食
太阳是地球上生命的源泉，太阳上发生的一切变化，都和我们的日常生活有着非常密切的关系。例如，太阳大气发生爆炸时，对地球上的天气变化、短波无线电通信等都有剧烈的影响。因此，弄清楚太阳的本质，摸清太阳的脾气是很有意义的。
要了解它，就要观测它。但是，观测太阳并不是毫无阻碍的。通常我们见到的强烈的太阳光，绝大部分是太阳大气最底层发出的，这一层叫做光球层。太阳大气外层的光很微弱，在地面上观测太阳时，由于地球大气散射太阳光，使天空变得很亮，它完全掩盖了太阳外层大气的光，使我们看不见那里的各种现象。用一般的仪器只能看清楚光球层。
日全食时，月球遮住了太阳的光球，天空变暗了，太阳外层大气的光才显露出来，露出了“庐山真面目”，使我们能看到平时看不见或者看不清楚的现象。
色球层、日珥、日冕都是太阳外层大气的组成部分。前面谈到的地球上的天气变化、短波无线电通信受干扰，都和它们的活动有密切关系。因此，色球层、日珥、日冕都是天文学家感兴趣的对象。虽然平时在一定条件下也可以观测到色球层、日珥、日冕，但在日全食时，这些现象可以看得特别清楚。这时，进行研究得到的结果非常有价值。所以，每逢发生日全食的时候，科学家们总要千里迢迢地带上许多笨重的仪器，赶到可以见到日全食的地方去进行观测。
那么为什么要观测月食？天文学家在月全食时，通过研究月球的亮度和颜色，可以判断地球大气上层的成分。月食时测定月面温度的变化，可以帮助研究月球表面的构造。此外，还可以从月食的过程，仔细研究地球和月球的运动规律。相比起来，日食观测要比月食观测更有科学意义。
怎样才能飞出地球
在地球上我们无论向上抛什么物体，物体总是会落回地面，抛扔的力量无论有多大，物体最多只是在地面的上空画出一条长长的弧线，最后还是回到地球。比如，用力踢出足球和射向高空的炮弹，都无一例外。
