一、虚拟现实有关知识

虚拟现实是计算机与用户之间的一种更为理想化的人-机界面形式。通常用户戴一个头盔（用来显示立体图象的头式显示器），手持传感手套，仿佛置身于一个幻觉世界中，在虚拟环境中漫游，并允许操作其中的“物体”。与传统计算机相比，虚拟现实系统具有三个重要特征：临境性，交互性，想象性。虚拟现实技术潜在的应用范围很广，诸如国防、建筑设计、工业设计、培训、医学领域。例如建筑设计师可以运用虚拟现实技术向客户提供三维虚拟模型，而外科医生还可以在三维虚拟的病人身上试行一种新的外科手术。

虚拟现实技术通过20多年的研究探索，于80年代末走出实验室，开始进入实用化阶段。目前，世界上少数发达国家在经济、艺术乃至军事等领域，已开始广泛应用这种高新技术，并取得了显著的综合效益。据外刊报道，美国陆军1994年的“路易斯安娜94”作战演习，就是利用虚拟现实技术进行的。这次演习不但试验论证了美国陆军制定的条令、战术和部队编成，使之更加符合21世纪的作战要求，还节约演习经费近20亿美元。

那么，什么是虚拟现实技术呢？简单地说，就是人们利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，通过自然技能使用传感设备与之相互作用的新技术。它与传统的模拟技术完全不同，是将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一，并利用头盔显示器、图形眼镜、数据服、立体声耳机、数据手套及脚踏板等传感装置。把操作者与计算机生成的三维虚拟环境连结在一起。操作者通过传感器装置与虚拟环境交互作用，可获得视觉、听觉、触觉等多种感知，并按照自己的意愿去改变“不随心”的虚拟环境。比如，计算机虚拟的环境是一座楼房，内有各种设备、物品，操作者会如同身临其境一样，可以通过各种传感装置在屋内行走查看、开门关门、搬动物品；对房屋设计上的不满意之处，还可随意改动。显然，利用这种虚拟现实技术进行建筑、机械、兵器等设计修改，实施技术操作训练和军事演习活动要容易得多，也便宜得多。

虚拟现实技术一经应用，就向人们展示了诱人的前景，因而受到各国军界的青睐。从90年代初起，美国率先将虚拟现实技术用于军事领域，主要用于以下四个方面：一是虚拟战场环境。即通过相应的三维战场环境图形图像库，包括作战背景、战地场景、各种武器装备和作战人员等，为使用者创造一种险象环生、几近真实的立体战场环境。以增强其临场感觉，提高训练质量。二是进行单兵模拟训练。让士兵穿上数据服，戴上头盔显示器和数据手套，通过操作传感装置选择不同的战场背景，输入不同的处置方案，体味不同的作战效果，进而像参加实战一样，锻炼和提高技术水平、快速反应能力和心理承受力。如美空军用虚拟现实技术研制的飞行训练模拟器，能产生视觉控制，能处理三维实时交互图形，且有图形以外的声音和触感，不但能以正常方式操纵和控制飞行器，还能处理虚拟现实中飞机以外的各种情况，如气球的威胁、导弹的发射轨迹等。三是实施诸军兵种联合演习，建立一个“虚拟战场”，使参战双方同处其中，根据虚拟环境中的各种情况及其变化，“调兵遣将”、“斗智斗勇”，实施“真实的”对抗演习。四是进行指挥员训练。利用虚拟现实技术，根据侦察情报资料合成出战场全景图，让受训指挥员通过传感装置观察敌我兵力部署和战场情况，以便判断敌情，定下正确决心。美国海军开发的“虚拟舰艇作战指挥中心”就能逼真地摸拟与真的舰艇作战指挥中心几乎完全相似的环境，生动的视觉、听觉和触觉效果，使受训军官沉浸于“真实的”战场之上。

当然，虚拟现实还是一门年轻的科学技术，尚存在不少有待解决的问题。例如，在计算机生成的虚拟环境中，操作者每次转动头部，计算机必须更新三维图像，由于更新的数据太大，以致计算机还无法完成实时运算。这就造成了系统滞后。再如，美空军的虚拟现实模拟器产生的视觉运动信号与人的感觉之间也存在差异，容易引起头痛、眩晕等。

但不管怎样，虚拟现实技术毕竟开辟了富有发展潜力的新领域，它会随着时间的推移日臻完善，在军事领域的应用将会越来越广泛，发挥的作用也将会越来越大。

正如其它新兴科学技术一样，虚拟现实技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。

它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。我们必须清醒地认识到，虽然这个领域的技术潜力是巨大的，应用前景也是很广阔的，但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论，目前虚拟现实技术所取得的成就，绝大部分还仅仅限于扩展了计算机的接口能力，仅仅是刚刚开始涉及到人的感知系统和肌肉系统与计算机的结合作用问题，还根本未涉及“人在实践中得到的感觉信息是怎样在人的大脑中存储和加工处理成为人对客观世界的认识”这一重要过程。只有当真正开始涉及并找到对这些问题的技术实现途径时，人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底的克服了。我们期待这有朝一日，虚拟现实系统成为一种对多维信息处理的强大系统，成为人进行思维和创造的助手和对人们已有的概念进行深化和获取新概念的有力工具。

就像电影《黑客帝国》里描述的那样，未来的我们竟可以生活在一个由电脑控制的虚拟世界里。在这个世界里，我们同样拥有各种感觉，同样拥有亲戚朋友，同样拥有工作，同样拥有现实世界的一切“真实”。只是，这一切都是虚拟的。

人类有许多梦想，一些梦想已经变为现实，而有一些梦想也许永远都不可能实现。然而，有一种技术却能使一切梦想全部实现，这就是虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）。

虚拟现实是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科，对该技术的研究始于20世纪60年代。直到90年代初，虚拟现实技术才开始作为一门较完整的体系而受到人们极大的关注。

基本概念

概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。

虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。

从本质上来说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户的操作。根据虚拟现实技术所应用的对象不同，其作用可表现为不同的形式，例如将某种概念设计或构思可视化和可操作化，实现逼真的遥控现场效果，达到任意复杂环境下的廉价模拟训练目的等。该技术的主要特征有以下几方面：

多感知性（Multi-Sensory）——所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

浸没感（Immersion）——又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切看上去是真的，听上去是真的，动起来是真的，甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的，如同在现实世界中的感觉一样。

交互性（Interactivity）——指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

构想性（Imagination）——强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

一般来说，一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备，以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。

这里，虚拟环境处理器是VR系统的心脏，完成虚拟世界的产生和处理功能。输入设备给VR系统提供来自用户的输入，并允许用户在虚拟环境中改变自己的位置、视线方向和视野，也允许改变虚拟环境中虚拟物体的位置和方向。而输出设备是由VR系统把虚拟环境综合产生的各种感官信息输出给用户，使用户产生一种身临其境的逼真感。其主要的研究内容包括以下几个方面：

动态环境建模——虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，动态环境建模技术的目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术，更多的情况则需采用非接触式的视觉技术，两者有机结合可以有效地提高数据获取的效率。

实时三维图形生成技术——三维图形的生成技术已经较为成熟，这里的关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。

在不降低图形的质量和复杂程度的前提下，如何提高刷新频率是该技术的主要内容。

立体显示和传感器技术——虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展，现有的设备远远不能满足需要，比如头盔式三维立体显示器有以下缺点：过重（1.5 kg至2kg）、分辨率低（图像质量差）、延迟大（刷新频率低）、行动不便（有线）、跟踪精度低、视场不够宽、眼睛容易疲劳等，因此有必要开发新的三维显示技术。同样，数据手套、数据衣服等都有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点。另外，力觉和触觉传感装置的研究也有待进一步深入，虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。

应用系统开发工具——虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象，即如何发挥想像力和创造性。选择适当的应用对象可以大幅度提高生产效率，减轻劳动强度，提高产品质量。为了达到这一目的，必须研究虚拟现实的开发工具，例如VR系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。

系统集成技术——由于VR系统中包括大量的感知信息和模型，因此系统集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别与合成技术等等。

关键技术

虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、语音输入输出技术等。下面对这些技术分别加以说明。

实时三维计算机图形技术

相比较而言，利用计算机模型产生图形图像并不是太难的事情。如果有足够准确的模型，又有足够的时间，我们就可以生成不同光照条件下各种物体的精确图像，但是这里的关键是实时。例如在飞行模拟系统中，图像的刷新相当重要，同时对图像质量的要求也很高，再加上非常复杂的虚拟环境，问题就变得相当困难。

广角（宽视野）的立体显示

人看周围的世界时，由于两只眼睛的位置不同，得到的图像略有不同，这些图像在脑子里融合起来，就形成了一个关于周围世界的整体景象，这个景象中包括了距离远近的信息。当然，距离信息也可以通过其他方法获得，例如眼睛焦距的远近、物体大小的比较等。

在VR系统中，双目立体视觉起了很大作用。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的，显示在不同的显示器上。有的系统采用单个显示器，但用户带上特殊的眼镜后，一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像，奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。

用户（头、眼）的跟踪：在人造环境中，每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头（眼）的方向来确定的。

跟踪头部运动的虚拟现实头套：在传统的计算机图形技术中，视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的，用户的视觉系统和运动感知系统是分离的，而利用头部跟踪来改变图像的视角，用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来，感觉更逼真。另一个优点是，用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境，而且可以通过头部的运动去观察环境。

在用户与计算机的交互中，键盘和鼠标是目前最常用的工具，但对于三维空间来说，它们都不太适合。在三维空间中因为有六个自由度，我们很难找出比较直观的办法把鼠标的平面运动映射成三维空间的任意运动。现在，已经有一些设备可以提供六个自由度，如3Space数字化仪和SpaceBall空间球等。另外一些性能比较优异的设备是数据手套和数据衣。

立体声

人能够很好地判定声源的方向。在水平方向上，我们靠声音的相位差及强度的差别来确定声音的方向，因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的，所以会有一种方向感。现实生活里，当头部转动时，听到的声音的方向就会改变。但目前在VR系统中，声音的方向与用户头部的运动无关。

触觉与力觉反馈

在一个VR系统中，用户可以看到一个虚拟的杯子。你可以设法去抓住它，但是你的手没有真正接触杯子的感觉，并有可能穿过虚拟杯子的“表面”，而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。

语音输入输出

在VR系统中，语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的语言，并能与人实时交互。而让计算机识别人的语音是相当困难的，因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。例如，连续语音中词与词之间没有明显的停顿，同一词、同一字的发音受前后词、字的影响，不仅不同人说同一词会有所不同，就是同一人发音也会受到心理、生理和环境的影响而有所不同。

使用人的自然语言作为计算机输入目前有两个问题，首先是效率问题，为便于计算机理解，输入的语音可能会相当罗嗦。其次是正确性问题，计算机理解语音的方法是对比匹配，而没有人的智能。

代表性设备

在VR系统中，有许多有趣的、功能不同的专用设备，下面选一些代表性的设备加以介绍。

BOOM可移动式显示器：它是一种半投入式视觉显示设备。使用时，用户可以把显示器方便地置于眼前，不用时可以很快移开。BOOM使用小型的阴极射线管，产生的像素数远远小于液晶显示屏，图像比较柔和，分辨率为1280×1024像素，彩色图像。

数据手套：数据手套是一种输入装置，它可以把人手的动作转化为计算机的输入信号。它由很轻的弹性材料构成。该弹性材料紧贴在手上，同时附着许多位置、方向传感器和光纤导线，以检测手的运动。光纤可以测量每个手指的弯曲和伸展，而通过光电转换，手指的动作信息可以被计算机识别。

TELETACT手套：它是一种用于触觉和力觉反馈的装置，利用小气袋向手提供触觉和力觉的刺激。这些小气袋能被迅速地加压和减压。当虚拟手接触一件虚拟物体时，存储在计算机里的该物体的力模式被调用，压缩机迅速对气袋充气或放气，使手部有一种非常精确的触觉。

数据衣是为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换，身体的运动信息被计算机识别。通过BOOM显示器和数据手套与虚拟现实交互数据衣。

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虚拟现实的本质是人与计算机的通信技术，它几乎可以支持任何人类活动，适用于任何领域。

较早的虚拟现实产品是图形仿真器，其概念在60年代被提出，到80年代逐步兴起，90年代有产品问世。1992年世界上第一个虚拟现实开发工具问世，1993年众多虚拟现实应用系统出现，1996年NPS公司使用惯性传感器和全方位踏车将人的运动姿态集成到虚拟环境中。到1999年，虚拟现实技术应用更为广泛，涉足航天、军事、通信、医疗、教育、娱乐、图形、建筑和商业等各个领域。专家预测，随着计算机软、硬件技术的发展和价格的下降，预计本世纪虚拟现实技术会进入家庭。

VR技术在医疗领域也大有作为。该技术可用于解剖教学、复杂手术过程的规划，在手术过程中提供操作和信息上的辅助，预测手术结果等。另外，在远程医疗中，虚拟现实技术也很有潜力。例如在偏远的山区，通过远程医疗虚拟现实系统，患者不进城也能够接受名医的治疗。对于危急病人，还可以实施远程手术。医生对病人模型进行手术，他的动作通过卫星传送到远处的手术机器人。手术的实际图像通过机器人上的摄像机传回医生的头盔立体显示器，并将其和虚拟病人模型进行叠加，为医生提供有用的信息。美国斯坦福国际研究所已成功研制出远程手术医疗系统。

在航天领域，VR技术也非常重要。例如，失重是航天飞行中必须克服的困难，因为在失重情况下对物体的运动难以预测。为了在太空中进行精确的操作，需要对宇航员进行长时间的失重仿真训练。为了逼真地模拟太空中的情景，美国航天局NASA在“哈勃太空望远镜的修复和维护”计划中采用了VR仿真训练技术。

在训练中，宇航员坐在一个模拟的具有“载人操纵飞行器”功能并带有传感装置的椅子上。椅子上有用于在虚拟空间中作直线运动的位移控制器和用于绕宇航员重心调节宇航员朝向的旋转控制器。宇航员头戴立体头盔显示器，用于显示望远镜、航天飞机和太空的模型，并用数据手套作为和系统进行交互的手段。训练时宇航员在望远镜周围就可以进行操作，并且通过虚拟手接触操纵杆来抓住需要更换的“模块更换仪”。抓住模块更换仪后，宇航员就可以利用座椅的控制器在太空中飞行。

在对象可视化领域中，VR技术应用的例子是模拟风洞。模拟风洞可以让用户看到模拟的空气流场，使他感到就像真的站在风洞里一样。虚拟风洞的目的是让工程师分析多旋涡的复杂三维性和效果、空气循环区域、旋涡被破坏的乱流等。例如，可以将一个航天飞机的CAD模型数据调入模拟风洞进行性能分析。为了分析气流的模式，可以在空气流中注入轨迹追踪物，该追踪物将随气流飘移，并把运动轨迹显示给用户。追踪物可以通过数据手套投降到任意指定的位置，用户可以从任意视角观察其运动轨迹。

在军事领域中，VR技术应用的一个例子是“联网军事训练系统”。在该系统中，军队被布置在与实际车辆和指挥中心相同的位置，他们可以看到一个有山、树、云彩、硝烟、道路、建筑物以及由其他部队操纵的车辆的模拟战场。这些由实际人员操作的车辆可以相互射击，系统利用无线电通信和声音来加强真实感。系统的每个用户可以通过环境视点来观察别人的行动。炮火的显示极为真实，用户可以看到被攻击部队炸毁的情况。从直升机上看到的场景也非常逼真。这个模拟系统可用来训练坦克、直升机和进行军事演习，以及训练部队之间的协同作战能力。

当然，虚拟现实技术的应用远不止以上这些。随着计算机技术的进一步发展，虚拟现实与我们的生活将日益密切。

初识VRML

VRML(Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实建模语言)是一项和多媒体通讯（Multimedia Communication)、因特网（Internet）、虚拟现实（Virtual Reality，VR）等领域密切相关的新技术，其基本目标是建立因特网上的交互式三维多媒体。VRML于1998年1月被正式批准为国际标准（ISO/IEC 14772-1:1997,通常称为VRML97)，创立了标准化进程的ISO/IEC记录，它还是第一个用HTML发布的国际标准。

VRML是一种3D交换格式，它定义了当今3D应用中的绝大多数常见概念，诸如变换层级、光源、视点、几何、动画、雾、材质属性和纹理映射等等。VRML的基本目标是确保能够成为一种有效的3D文件交换格式。

VRML是HTML的3D模型。它把交互式三维能力带入了万维网，即VRML是一种可以发布3D网页的跨平台语言。事实上，三维提供了一种更自然的体验方式，例如游戏、工程和科学可视化、教育和建筑。诸如此类的典型项目仅靠基于网页的文本和图像是不够的，而需要增强交互性、动态效果连续感以及用户的参与探索，这正是VRML的目标。

VRML提供的技术能够把三维、二维、文本和多媒体集成为统一的整体。当把这些媒体类型和脚本描述语言（scripting language）以及因特网的功能结合在一起时，就可能产生一种全新的交互式应用。VRML在支持经典二维桌面模型的同时，把它扩展到更广阔的时空背景中。

VRML是赛博空间（cyberspace）的基础。赛博空间的概念是由科幻作家William Gibson提出的。虽然VRML没有为真正的用户仿真定义必要的网络和数据库协议，但是应该看到VRML迅速发展的步伐。作为标准，它必须保持简单性和可实现性，并在此前提下鼓励前沿性的试验和扩展。

二、关于太空生活的小知识

1.有关太空生活小知识(有关,太空生活的知识,有哪些,有哪些)

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这是今日的百度知道头条报道，在太空生活有10个不为人知的小秘密。需要详细了解的朋友不妨移步到百度知道日报看看。如下只是将10条在太空生活不为人知的小秘密：

1、航天飞机内部的气味非常难闻

2、.呕吐物集纳袋颇受宇航员欢迎

3、不过国际空间站里闻起来还不错

4、水池训练并不能真正模拟太空的情况

5、新宇航员的移动训练：如同一头牛冲进了陶瓷商店

6、.如果你犯了个小错误，太空是让人们记住它的最佳地点

7、打破头盔的隆重仪式

8、宇接力赛跑等其他游戏几乎天天在国际空间站上演

9、航员的起床***一般是家人为其挑选的

10、悄悄靠近去吓别人的恶作剧非常容易得逞

2.太空生活的知识

吃——最容易的事变得复杂奇妙吃饭、喝水对于生活在地球上的人来说，是一件再平常不过的事了，但在失重环境下的太空生活，宇航员的饮食就变得十分复杂而且特别奇妙。

可以说，宇航员的营养需求、食品制备、供给和他们的进食方式等都有一定的特殊性，与他们在地面生活的饮食有着很大的不同。航天食品从本质上讲与地面普通食品是一样的，都是为人体提供能量和营养。

但为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷，宇航员携带的航天食品应尽可能重量轻、体积小。如营养好的干化饼干和干化香肠，吃时用水泡一下，即可恢复到与新鲜食品相近的味道。

航天食品除了要能经受住航天特殊环境因素的影响，如冲击、振动、加速度等的考验而不失效外，还必须针对宇航员在失重条件下生理改变的指数对膳食的营养素作适当调整，如肌肉萎缩就要求食品必须提供充足的优质蛋白质；骨质丢失则要求食品提供充足的钙以及适宜的钙磷比例和维生素等。宇航员在航天飞行活动中如何进食，对他们来说是一个不小的考验。

在失重条件下，一杯盛满水的杯子朝下朝上放都一样，杯子里的水不会自动飘浮或洒落出来，如果放在桌子上，杯子会连同水一起飞起来。所以说，宇航员在地面上原有的吃饭、喝水习惯到了太空就完全不能适用了。

一般来讲，各种食物、零件、用具等都是固定好了的。宇航员从食品柜里拿出食品后，要把装食品的复合塑料膜袋剪开一个小口，把叉子和筷子伸进口袋里叉着往嘴里送。

为了防止食品碎屑到处飘飞，影响宇航员或设备的正常工作，这种食品往往都用小包装，制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的“一口吃”食品，吃时不必再切开。如果宇航员要喝水，吃汤、羹、汁、果酱时，直接从塑料口袋或牙膏状的软铝管里，一点一点往嘴里挤就可以了。

随着火箭技术的发展，宇航员从地面带去的食品可以丰富些了。如湿食品或半湿食品的带汁火鸡、牛肉等，它们的水分含量和地面吃的正常食品相同。

现在，宇航员们在太空舱里已经可以使用微波加热器来烘烤食物了。这种微波加热器与地面上使用的加热器有所不同。

它上面有一些特制的凹进去的小格。为了防止加热时食物飘浮起来，需要加热的食物都必须固定在这些小格内，插上电源后，一会儿就可以将食物加热到可口的程度。

有了它，宇航员们就可以品尝到热烘烘、香喷喷的红烧牛肉、炒蛋、猪排等食物了，其口感与在地面没有多大区别。穿—一件衣服价值千万美元人们对于服装的认识往往只局限于其蔽体、保暖、美观、大方等特点，可是当人类进入太空就会发现，航天服的作用早已超出了传统范畴。

因为，太空接近真空的压力环境、极端的温度环境，缺乏生命所需的氧气，空间陨尘、空间碎片和空间辐射的威胁等，都需要航天服为宇航员在太空的生活和工作，提供一个良好的防护和保障系统。航天服按功能可分为舱内航天服和舱外航天服。

舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏、压力突然降低时，宇航员及时穿上它，接通舱内与之配套的供氧、供气系统，服装内就会立即充压供气，并能提供一定的温度保障和通信功能，保证宇航员在飞船发生故障时能够安全返回。而舱外航天服则更为复杂。

它是宇航员出舱进入开放的宇宙空间进行活动的保障和支持系统。它不仅需要具备独立的生命保障和工作能力，包括极端热环境的防护和人体平衡控制、氧气供应和压力控制、服内微环境的通风净化、测控与通信系统、电源系统以及宇航员视觉防护与保障，而且还需具有良好活动性能的关节系统以及在主要系统故障情况下的应急供氧系统。

舱外航天服结构上由微流量防护层（外罩）、真空隔热屏蔽层、气密限制层、通风结构和液冷服等组成，犹如一个独立的生命保障系统。一套舱外航天服系统通常比一个健硕的人还要重许多。

它的价格自然也不菲，目前研制生产一件舱外航天服要花费上千万美元。谈到航天服，不能不讲一下“太空喷气背包”。

这种背包高约1.25米，宽约830毫米，总重150公斤，内装12公斤液氮，共有24个喷嘴。它像一把没有坐位的椅子，安在宇航员的背上。

宇航员可以通过扶手上的开关控制24个微型喷嘴，喷射出背包里的压缩氮气，从而形成各个方向大小不同的反推力，实现不同方向的移动。有了这种喷气背包，宇航员就能在茫茫太空中随心所欲地翻筋斗、旋转，向上、向下、向前、向后地自由移动了。

住——密舱生活考验技巧宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等。在这样的环境中宇航员是无法生存和工作的。

于是，科学家研制出了一种与外界隔绝的密闭环境座舱用来保护宇航员。供宇航员居住、生活和工作的密闭舱是宇宙飞船上的一个主要部分，是保证宇航员身体健康的环境控制与生命保障系统。

生命保障系统最为重要的是供水系统。它的主要任务是供给宇航员生活用水和饮食用水。

密闭舱是一个狭小的环境，必须对不断产生的污染物加以净化，以维持舱内空气新鲜，保证宇航员的身体健康。由于失重飘浮，宇航员行动起来不像在地面上那样自如，坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时又可。

3.太空生活的知识

吃——最容易的事变得复杂奇妙吃饭、喝水对于生活在地球上的人来说，是一件再平常不过的事了，但在失重环境下的太空生活，宇航员的饮食就变得十分复杂而且特别奇妙。

可以说，宇航员的营养需求、食品制备、供给和他们的进食方式等都有一定的特殊性，与他们在地面生活的饮食有着很大的不同。航天食品从本质上讲与地面普通食品是一样的，都是为人体提供能量和营养。

但为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷，宇航员携带的航天食品应尽可能重量轻、体积小。如营养好的干化饼干和干化香肠，吃时用水泡一下，即可恢复到与新鲜食品相近的味道。

航天食品除了要能经受住航天特殊环境因素的影响，如冲击、振动、加速度等的考验而不失效外，还必须针对宇航员在失重条件下生理改变的指数对膳食的营养素作适当调整，如肌肉萎缩就要求食品必须提供充足的优质蛋白质；骨质丢失则要求食品提供充足的钙以及适宜的钙磷比例和维生素等。宇航员在航天飞行活动中如何进食，对他们来说是一个不小的考验。

在失重条件下，一杯盛满水的杯子朝下朝上放都一样，杯子里的水不会自动飘浮或洒落出来，如果放在桌子上，杯子会连同水一起飞起来。所以说，宇航员在地面上原有的吃饭、喝水习惯到了太空就完全不能适用了。

一般来讲，各种食物、零件、用具等都是固定好了的。宇航员从食品柜里拿出食品后，要把装食品的复合塑料膜袋剪开一个小口，把叉子和筷子伸进口袋里叉着往嘴里送。

为了防止食品碎屑到处飘飞，影响宇航员或设备的正常工作，这种食品往往都用小包装，制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的“一口吃”食品，吃时不必再切开。如果宇航员要喝水，吃汤、羹、汁、果酱时，直接从塑料口袋或牙膏状的软铝管里，一点一点往嘴里挤就可以了。

随着火箭技术的发展，宇航员从地面带去的食品可以丰富些了。如湿食品或半湿食品的带汁火鸡、牛肉等，它们的水分含量和地面吃的正常食品相同。

现在，宇航员们在太空舱里已经可以使用微波加热器来烘烤食物了。这种微波加热器与地面上使用的加热器有所不同。

它上面有一些特制的凹进去的小格。为了防止加热时食物飘浮起来，需要加热的食物都必须固定在这些小格内，插上电源后，一会儿就可以将食物加热到可口的程度。

有了它，宇航员们就可以品尝到热烘烘、香喷喷的红烧牛肉、炒蛋、猪排等食物了，其口感与在地面没有多大区别。穿—一件衣服价值千万美元人们对于服装的认识往往只局限于其蔽体、保暖、美观、大方等特点，可是当人类进入太空就会发现，航天服的作用早已超出了传统范畴。

因为，太空接近真空的压力环境、极端的温度环境，缺乏生命所需的氧气，空间陨尘、空间碎片和空间辐射的威胁等，都需要航天服为宇航员在太空的生活和工作，提供一个良好的防护和保障系统。航天服按功能可分为舱内航天服和舱外航天服。

舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏、压力突然降低时，宇航员及时穿上它，接通舱内与之配套的供氧、供气系统，服装内就会立即充压供气，并能提供一定的温度保障和通信功能，保证宇航员在飞船发生故障时能够安全返回。而舱外航天服则更为复杂。

它是宇航员出舱进入开放的宇宙空间进行活动的保障和支持系统。它不仅需要具备独立的生命保障和工作能力，包括极端热环境的防护和人体平衡控制、氧气供应和压力控制、服内微环境的通风净化、测控与通信系统、电源系统以及宇航员视觉防护与保障，而且还需具有良好活动性能的关节系统以及在主要系统故障情况下的应急供氧系统。

舱外航天服结构上由微流量防护层（外罩）、真空隔热屏蔽层、气密限制层、通风结构和液冷服等组成，犹如一个独立的生命保障系统。一套舱外航天服系统通常比一个健硕的人还要重许多。

它的价格自然也不菲，目前研制生产一件舱外航天服要花费上千万美元。谈到航天服，不能不讲一下“太空喷气背包”。

这种背包高约1.25米，宽约830毫米，总重150公斤，内装12公斤液氮，共有24个喷嘴。它像一把没有坐位的椅子，安在宇航员的背上。

宇航员可以通过扶手上的开关控制24个微型喷嘴，喷射出背包里的压缩氮气，从而形成各个方向大小不同的反推力，实现不同方向的移动。有了这种喷气背包，宇航员就能在茫茫太空中随心所欲地翻筋斗、旋转，向上、向下、向前、向后地自由移动了。

住——密舱生活考验技巧宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等。在这样的环境中宇航员是无法生存和工作的。

于是，科学家研制出了一种与外界隔绝的密闭环境座舱用来保护宇航员。供宇航员居住、生活和工作的密闭舱是宇宙飞船上的一个主要部分，是保证宇航员身体健康的环境控制与生命保障系统。

生命保障系统最为重要的是供水系统。它的主要任务是供给宇航员生活用水和饮食用水。

密闭舱是一个狭小的环境，必须对不断产生的污染物加以净化，以维持舱内空气新鲜，保证宇航员的身体健康。由于失重飘浮，宇航员行动起来不像在地面上那样自如，坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时又可。

4.关于在太空生活的知识或资料

吃——最容易的事变得复杂奇妙吃饭、喝水对于生活在地球上的人来说，是一件再平常不过的事了，但在失重环境下的太空生活，宇航员的饮食就变得十分复杂而且特别奇妙。

可以说，宇航员的营养需求、食品制备、供给和他们的进食方式等都有一定的特殊性，与他们在地面生活的饮食有着很大的不同。航天食品从本质上讲与地面普通食品是一样的，都是为人体提供能量和营养。

但为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷，宇航员携带的航天食品应尽可能重量轻、体积小。如营养好的干化饼干和干化香肠，吃时用水泡一下，即可恢复到与新鲜食品相近的味道。

航天食品除了要能经受住航天特殊环境因素的影响，如冲击、振动、加速度等的考验而不失效外，还必须针对宇航员在失重条件下生理改变的指数对膳食的营养素作适当调整，如肌肉萎缩就要求食品必须提供充足的优质蛋白质；骨质丢失则要求食品提供充足的钙以及适宜的钙磷比例和维生素等。宇航员在航天飞行活动中如何进食，对他们来说是一个不小的考验。

在失重条件下，一杯盛满水的杯子朝下朝上放都一样，杯子里的水不会自动飘浮或洒落出来，如果放在桌子上，杯子会连同水一起飞起来。所以说，宇航员在地面上原有的吃饭、喝水习惯到了太空就完全不能适用了。

一般来讲，各种食物、零件、用具等都是固定好了的。宇航员从食品柜里拿出食品后，要把装食品的复合塑料膜袋剪开一个小口，把叉子和筷子伸进口袋里叉着往嘴里送。

为了防止食品碎屑到处飘飞，影响宇航员或设备的正常工作，这种食品往往都用小包装，制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的“一口吃”食品，吃时不必再切开。如果宇航员要喝水，吃汤、羹、汁、果酱时，直接从塑料口袋或牙膏状的软铝管里，一点一点往嘴里挤就可以了。

5.关于航天员生活的小知识有什么

很少有人知道在太空生活是什么样子，迄今为止，只有538个人有机会绕地球轨道飞行，这538人与全人类70亿人相比，只能看作是沧海一粟，而在太空上生活过一段时间的人就更是凤毛麟角了。

据美国沃克斯网站报道，近几年先后有5位航天员在社交新闻网站Reddit上接受了“问我任何问题（AMA）”的采访，他们的回答向人们讲述了在太空生活的方方面面，其中包括从太空俯视地球这般令人震撼甚至改变人生的经历，也包括流汗、吃饭、打喷嚏这些细枝末节的生活小事。

这5名航天员分别是：自1986年起参加过6次太空飞行的杰夫·霍夫曼、刚从国际空间站返回数月的迈克·霍普金斯、加拿大第一位太空航天员克里斯·哈德菲尔德、以在执行第一次载人登月任务阿波罗11号时成为第二位（在尼尔·阿姆斯特朗之后）踏上月球的人巴兹·奥尔德林、美国退役航天员罗恩·加兰。

被发射进太空既令人害怕又激动人心

霍夫曼写道：“在1985年的第一次太空飞行中，当我们的速度超过1马赫时，我被越来越强烈的震动吓住了，有那么一分钟，我不停地想，肯定是哪里出现了问题。但是，后来我意识到，以前也曾经历过非常多次的短途飞行，而且，飞机最终也没有散架，所以，我放下心来，开始享受我的飞行。”

空间站的味道最先引起你的注意

去年6月，刚从空间站返回数月的迈克·霍普金斯写道：“当飞船停靠在空间站时，它与空间站之间有一点‘空间’。一旦压力平衡，舱门打开，你会闻到一股金属电离那样的味道，这种气味非常独特，令人难忘。”克里斯·哈德菲尔德则表示：“气塞闻起来就像臭氧或者粉末的味道。”

失重让你觉得自己像超级英雄

哈德菲尔德说，他在国际空间站内的失重环境下最爱做的事情就是：“飞行、起身，从空间站的一端神奇地滑向另一端，每次我这么做的时候，都会偷笑不已。”

他在返回地球后第二次接受采访时写道：“我们甚至摆出超人的姿势拍照。但是，国际空间站内部实在是太小了，不够超人舒展身姿，一不小心就会撞到墙壁上。”

虾仁蘸酱在太空中格外香

当被问道在执行“阿波罗”登月任务期间最喜爱的食物时，巴兹·奥尔德林说，脱水的虾仁蘸酱是他的最爱。他说：“这一食物大多数都是冻干状态，因此，我们必须加水。我们的虾很少，而且，有一点点鸡尾酒汁，当这些虾仁蘸酱接触水时，真的是非常非常美

6.有关太空的小常识,介绍太空的

地球大气层以外的宇宙空间，大气层空间以外的整个空间。

太空物理学家将大气分为5层：对流层（海平面至10千米）、平流层（10~40千米）、中间层（40~80千米）、热成层（电离层，80~370千米）和外大气层（电离层，370千米以上）。地球上空的大气约有3/4在对流层内，97%在平流层以下，平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。

某些高空火箭可进入中间层。人造卫星的最低轨道在热成层内，其空气密度为地球表面的1%。

在1.6万千米高度空气继续存在，甚至在10万千米高度仍有空气粒子。从严格的科学观点来说，空气空间和外层空间没有明确的界限，而是逐渐融合的。

联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出，目前还不可能提出确切和持久的科学标准来划分外层空间和空气空间的界限。近年来，趋向于以人造卫星离地面的最低高度（100~110）千米为外层空间的最低界限。

7.太空生活知识

航天员在太空中的生活与我们有哪些不同？太空是个充满魅力的神奇世界，在太空的生活更是个充满魅力、令人好奇的神奇话题。

太空环境与地球环境大不相同，那里没有空气，没有重力，充满危险的太空辐射。在封闭的空间站或航天飞机舱内，有足够的空气供你呼吸。

100多种太空食品宇航员的食物丰富多彩，从最初的十几种已经发展到了100多种。宇航员每天一般吃4顿饭，一周之内的食谱不重复。

宇航员可以在太空中吃到香肠馅饼、辣味烤鱼、土豆烧牛肉、奶油面包、豆豉肉汤、金枪鱼沙拉、饼干、巧克力、酸奶、果脯、果汁等各种各样的佳肴，美国宇航员甚至可以喝到他们爱喝的可口可乐。太空餐桌是特制的。

它具有磁性，能吸住刀、叉、勺、碗、盘等餐具，桌上装有水冷却器和加热器。吃饭时，宇航员必须先把脚固定在地板上，把身体固定在座椅上，以免飘动。

有些人最喜欢在吃饭时聊天神侃，而在太空吃饭最忌讳的就是边吃边说。边吃边说会使嘴里嚼碎的食物碎末飞出嘴外，飘在餐厅或生活舱里，宇航员稍不注意吸进鼻腔就容易呛到肺里发生危险。

宇航员在太空失重环境中找不到“躺”的感觉。在地球重力环境，人们习惯于把地心引力的方向定为“下”，把“天”的方向定为“上”，也就是人们常说的“脚踩大地，头顶蓝天”。

由于无论站着、躺着，还是趴着都可以入睡，所以宇航员睡觉可以飘在太空舱里睡，挂在墙上睡，绑在床上睡，也可以吊在梁上睡，靠在桌边睡。不过大多数宇航员不习惯飘荡着睡。

一旦从飘浮睡眠中醒来，他们会产生一种掉进万丈深渊的感觉。为了获得安全感，宇航员一般睡在固定的床上或固定在墙壁上的睡袋里，睡袋拉紧后能给人体施加一定的压力，使人消除那种飘飘欲坠的恐慌感。

宇航员洗脸刷牙比较奇特，为了防止水到处乱飘，一般用湿毛巾擦一擦脸就算是洗脸了；刷牙时，用手指蘸上牙膏来回蹭几下，然后再用湿毛巾把牙齿擦干净刷牙就算完成。如果像在地面上那样刷牙，牙膏泡会飞得满座舱都是。

宇航员刮胡子一般使用电动剃须刀，使用时还必须十分小心胡子渣从剃须刀边漏出来。太空舱本来就十分狭小，环保问题就显得极为重要。

如果细小的胡渣飘在座舱里，清理起来会十分困难。

8.有关太空生活的资料

宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等，这些不利因素会对人体产生严重伤害。

在这种环境中，航天员是无法生存和工作的。面对严峻的宇宙空间环境，怎样才能保证航天员的生命安全呢？我们的科技人员为其研制了一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱，用来保护航天员。

一会儿是早晨，一会儿是黑夜人们长期的生活习惯是“日出而作，日落而息”，睡眠一般都安排在夜晚。飞船在航天飞行中的昼夜周期和我们在地球上的昼夜周期是不同的。

地球上的一天是一次日落日出，并定为24小时。空间飞行时的一次日落日出，周期长短不一，因为它和飞船绕地球飞行的轨道高低相关。

轨道高，昼夜周期就长；轨道低，昼夜周期就短。飞船航天飞行期间的昼夜周期，白天和黑夜时间长短是不一致的，白天时间长，黑夜时间短，90分钟一个昼夜周期，最长的黑夜仅仅是37分钟。

飞船由地球阳面进入阴面时，就如同由白天进入黄昏黑夜一样。航天飞机速度很快，太阳出来时好像“迅雷”似的一跃而出，太阳落山时也如“旋风”一样迅速地隐去。

一个航天员曾经这样描述宇宙间的一天：早晨，计算机控制的钟唤醒我们起床。醒来拉开窗帘看宇宙空间，，天色真美。

可是不大一会儿，太阳没有了，天暗下来了，黑夜来临了，我们想又该睡觉了吧。真是有趣极了，一会儿是早晨，一会儿是黑夜……站着睡躺着睡都一样在宇宙空间最特殊的就是睡觉姿势，失重时，身体完全放松会自然形成一种弓状姿势。

航天专家认为，在太空中睡眠，身体稍微弯曲成弓状，比完全伸直平躺着要舒服得多。航天员在太空飞行中，睡袋一般固定在飞船内的舱壁上，如果不这样，飞船内的姿态在发动机开动时，就可能跟舱壁碰撞。

所以，航天员一般还是喜欢将睡袋紧贴着舱壁睡觉，这样就像睡在床上一样舒服。在失重时，反正分不清上和下，站着躺着睡都一样，所以，航天员既可以靠着天花板睡，又可以笔直地站着靠墙壁睡，想怎么睡都是可以的。

由于人在失重时飘浮，航天员行动起来会感到困难和不方便，动作都不像在地面上那样协调。坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时又可能翻筋斗，所以一切动作都得小心从事。

航天员在宇宙飞行中可以遥望地球景色，这也是他们太空生活的一大乐趣。自古以来，就是人类最美好的遐想。

航天员在飞船上看到的地球漂亮极了，它是一个绿色的球体。白天你仔细看去时，地球大部分是浅蓝色，密密的森林带看起来更是蓝色的，惟一真正的是中国的***高原地区。

一些高山湖泊看起来是明亮的并且呈鲜绿色，好像硫酸铜矿地区颜色。温度很低又没有云彩的地区，如我国山那样的高山区域，就能很清楚地看到那儿的地貌。

航天员能看到的最令人目眩神迷的奇景，要算是伊朗的卡维尔盐渍大沙漠，这片大沙漠看上去像木星，中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡，这是因为盐湖经过一代又一代的蒸发之后而留下的光辉耀眼的痕迹，它像一般闪闪发光。离不开体育锻炼航天员生活在太空当中，同样离不开体育锻炼。

它除了增强体质外，还有其特殊意义：增强对失重及其他航天环境的适应能力，减少航天飞行中不良环境对航天员的有害影响。在长期航天的内，都设有专为航天员体育锻炼的“小型体育场”，设置一些特殊的航天体育器具供航天员使用。

这些器具有自行车功量计、微型跑道、弹簧拉力器及负压筒等。在宇宙中航行的航天员和地球上的人一样，都需要有个人清洁卫生的处理，如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等。

失重条件下处理清洁卫生及废物非常复杂，需要有特殊的设施和技巧。失重时刷牙，牙膏泡沫很容易飘浮起来，水珠在舱内飞飘，会影响人的健康和仪器正常运转。

飞船中的航天员不能采取地面上的刷牙工具和方法。那样做，说不定在哪一环节把水泄漏出去，水就会飘浮起来，所以，航天员只能采用比较简单的方式来刷牙。

美国采用的是一种特制的橡皮糖，让航天员充分咀嚼以代替刷牙，达到清洁牙齿的目的。航天员洗脸，其实是取一块浸泡有清洁护理液的湿毛巾擦洗面部。

随后，把毛巾铺在***刷上用来梳理头发。航天员若在上长期生活，还需要洗澡。

长期的载人上，就配备有航天工程技术人员设计制作的航天浴室设施。这种浴室，只不过是一个强力尼龙布浴罩，浴罩上下有固定的框架，上连天棚下连地板，成为通天式密闭浴罩，平常折叠着固定在生活舱的顶棚上。

顶棚上还设有圆形水箱、喷头、电加热器，洗澡用的水箱，有管道跟大水箱相通。洗澡前，先把废水回收净化装置中的净化吸附剂配好，准备用来回收和净化洗浴时的污水，然后清理给水管道、抽水装置和过滤净化装置（除去杂质和不良气味），并将卷在顶棚上的尼龙罩放下，直到底框并固定好，形成一个连接天棚地板的圆桶，就好像一个完全透明的大玻璃缸。

启动电加热器，把水箱中的水加热到合适温度，这时人可脱去衣服进入浴室。圆筒底下有一双固定的拖鞋，人穿上它后就不会飘浮起来。

在打开水龙头之前，应先将呼吸器戴好，呼吸器同一条通到外面的软管相连接，航天员可呼吸舱内空。

三、趣味科技常识选择题

1.趣味电脑知识选择题（1）

A

第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢；另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓存储数据。

第二代晶体管计算机（1956-1963）

1948年，晶体管的发明大大促进了计算机的发展，晶体管代替了体积庞大电子管，电子设备的体积不断减小。1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。首先使用晶体管技术的是早期的超级计算机，主要用于原子科学的大量数据处理，这些机器价格昂贵，生产数量极少。

1960年，出现了一些成功地用于商业领域、大学和***部门的第二代计算机。第二代计算机用晶体管代替电子管，还有现代计算机的一些部件：打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。计算机中储存的程序使得计算机有很好的适应性，可以更有效地用于商业用途。在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等语言，以单词、语句和数学公式代替了含混的二进制机器码，使计算机编程更容易。新的职业（程序员、分析员和计算机系统专家）和整个软件产业由此诞生。

第三代集成电路计算机（1964-1971）

虽然晶体管比起电子管是一个明显的进步，但晶体管还是产生大量的热量，这会损害计算机内部的敏感部分。1958年德州仪器的工程师Jack Kilby发明了集成电路IC，将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。科学家使更多的元件集成到单一的半导体芯片上。于是，计算机变的更小，公耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。

2.趣味科技知识竞赛

1、人的一生大约要喝多少吨水？（80吨）。

2、一个水龙头滴水，15分钟就滴水200毫升，每天有近20升水，一年就会浪费多少吨水？（7吨） 3、举例说出发电的几种方法？（火力发电、水力发电、风力发电） 4、环境保护法的原则是什么？（预防为主、防治结合原则；污染者负担原则；环境权利原则；协调发展原则；公众参与原则；可持续发展原则） 5、白头叶猴属于我国哪一级保护动物？（一级） 6、请说出造成1998年长江流域洪涝灾害的原因。（是“天灾”和“人祸”共同作用的结果。

天灾直接原因是气候异常，雨量过大；人祸原因主要有三个方面：第一，破坏地表植被，水土流失严重。第二，江河湖泊的不断减少，进一步降低了蓄洪泄洪能力。

第三，必要的防洪措施跟不上，城市防洪标准偏低） 7、1980至1995年间，全世界森林面积减少了多少？（1.8亿公顷） 8、水资源短缺成为我国城市发展面临的重大问题，据统计，目前我国已有300多个城市缺水，每年我国因缺水而造成的经济损失有多少？因水污染而造成的经济损失有多少？（100多亿元，400多亿元） 9、淡水资源占地球水资源的百分比是多少？（3%） 10、目前我国受污染的河流的比例达到多少？（90%） 11、随着人口的增加，水资源已经成为一个世界性的问题，当今世界人均供水量已经比25年前减少了1/3，请问，如今世界的缺水现象已经影响到多少个国家？（80个国家） 12、汞、镉、铬、铅、砷是一类污染物，对人体危害很大，被称为“五毒”。这些污染物随废水进入水体后，被浮游生物吸收，小鱼吃浮游生物，大鱼又吃小鱼，人又吃污染后的鱼类，污染物会逐渐的聚集到人体内，我们称这样的关系为什么？（食物链污染） 13、据科学家们观测，全球气候在逐渐变暖，造成气候变暖的主要原因是什么？（人类生产活动所排放大量的二氧化碳） 14、如果缺少什么？地球上所有生物将会全部灭绝，人类也不例外？（空气和水） 15、一氧化碳气体对人体有什么危害？（人体是靠血液中的血红蛋白携带氧气到各个组织和器官，在吸入无色无味的一氧化碳后，它会进入人体的血液，一氧化碳和血红蛋白结合的能力要比氧气强250倍，它很快抢占血液中氧气同血红蛋白结合的位置，造成大脑和躯体缺氧，短时间内可致人死亡） 16、烟尘是大气中的固体颗粒物，直径很小，其中小于10微米的可以长期在空气中飘浮，叫什么？大于10微米的，能较快地降落地面上，叫什么？（飘尘、降尘） 17、上世纪九十年代，由于大气污染严重，我国北方有一座城市被烟尘遮盖了城市上空，在卫星拍摄中失去了踪迹。

这座城市的名称叫做什么？（本溪市） 18、每年的“世界环境日”是哪一天？（6月5日） 19、污染者负担原则是什么？（谁污染谁治理，谁开发谁保护） 20、我国七大水系都受到不同程度的污染，请你按污染的严重程度顺序排列（依次是：辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江） 21、每年我国产生多少垃圾？（8000多万吨）并且每年以多少速度在增长？（10%） 22、垃圾有什么危害？（1、污染土壤、地下水、大气等，影响城市环境和居民生活条件；2、占用宝贵的土地资源。） 23、1952年12月发生了震惊世界的英国伦敦烟雾事件，两个月内造成1.2万多人死亡，请问造成伦敦烟雾事件的原因是什么？（燃煤产生的废气污染） 24、在离南极最近南美洲的海伦娜岬角，在那里，几乎所有的动物都是瞎子：如羊会得白内障变成盲羊，猎人随手可拎起一只瞎了眼的野兔回家享口福，天上飞的野鸟因视力不好，辨不清方向而误闯百姓家里，就连河里的鱼也是盲鱼，许多在这里居住的人得了皮肤癌、白内障等疾病，植物生产缓慢，农作物减产，请问。

这是为什么？（这一地区的上空臭氧层遭到严重破坏，太阳紫外线过强所造成的） 25、臭氧层离地面有多高？（20—30公里） 26、臭氧层被破坏的主要原因是什么？（人类使用的化学材料如氟里昂等挥发到空气作用的结果） 27、每年的国际臭氧层日是那一天？（9月16日） 28、过多的紫外线伤害会导致什么疾病发病率最高？（角膜炎、白内障） 29、12亿人口是多少？不妨给出一些形象的说法：如果中国人手拉手站在地球的赤道，可以绕地球多少圈？（50圈）；全国人民一天吃掉多少万吨粮食？（78万吨）；多少万吨肉？（4万吨）。 30、现代家庭居室中存在什么污染？（人体污染，建筑材料污染、家电污染、厨房污染、杀虫剂污染） 31、每年的几月几日是我国的植树节？（3月12日） 32、为什么在城市上空看到的星星没有农村天空的多，月亮也没有这么明亮？（一是城市上空由于大气污染遮盖了来自天空的光亮；二是人工白昼造成的光污染，日落之后，繁华的街道和广场上广告牌、霓虹灯把城市夜晚映照如同白昼。

这些都一定程度上影响了城市上空的明暗对比度） 33、如果世界上没有森林，陆地上的生物将减少多少？（90%）；空气中的氧气将减少多少？（2/3）。 34、光污染分成哪三类？（国际上一般将光污染分成3类，建筑物表面反射阳光光线的白亮污染，夜间广告灯、霓虹灯、路灯的人工白昼污染，室内娱乐场所各种彩色光源产生的彩光。

3.科学知识问答题

鱼是白天睡觉还是晚上睡觉？答：从科学意义上说，睡觉是指大脑的休息。

由于鱼类没有大脑，所以它们停在哪里休息就称为睡觉。65、打雷时，为什么先看到闪电，再听到雷声？答：因为光的传播速度比声音快得多。

66、烫发能使头发永远卷曲吗？答：不能。67、直升机为什么必须有后面的小螺旋桨？答：这是为了防止机身回旋，使直升机平稳飞行。

68、为什么要在铁树的树干上钉钉子？答：这是为了铁树生长的需要，钉上钉子它会长得更好。69、碰伤的手指为什么会发青？答：因为碰伤的部位血管有些破裂，流出的血液渗进了皮肤里。

70、为什么有人坐车会晕车？答：晕车的主要原因出在人的耳朵上，晕车与身体连续旋转所产生的不良感觉一样。再加上担心闻到汽油和排出的气体气味会晕车，这样在心理作用下更容易晕车。

71、为什么南极和北极的冰都是淡水？答：结晶的物质都是单纯的物质。海水在结晶时，盐份不能在其中。

72、金鱼为什么不能用自来水养？答：因为自来水中加入了氯。只要把自来水存放一至两天，里面的氯含量减少了，就可以用来养鱼了。

73、海市蜃楼是怎样形成的？答：地面受热后，下层空气的密度比上层空气的密度小，光线经过不同密度的空气层，发生显著折射，把远处的景物显示在空中或地面上，给人造成一种错觉。74、风是怎样形成的？答：风是由于空气的流动形成的。

75、骆驼的驼峰里真的有水吗？答：没有水。骆驼耐渴是因为它已经适应了沙漠里的环境。

76、紫外线对人的眼睛有害吗？答：有害。77、冷天为什么尿多？答：因为冷天人体消耗的能量多，产生的水也就多，所以冷天的尿多。

78、火为什么总是往上燃烧？答：因为热空气会上升。79、先有鸡，还是先有蛋呢？答：从进化论的角度说，应该是先有鸡。

80、你知道滴进眼里的眼药到哪里去了吗？答：流到鼻子深处，再到嘴里。81、为什么长时间看电视眼睛会疲劳？答：因为眼睛内的肌肉长时间的处于疲劳状态。

82、为什么注射青霉素之前要做过敏实验？答：这是为了预先知道青霉素引起的过敏性抗体，与再次进入人体的青霉素结合，将会带来多大的危害。从而避免危险。

83、背阴处的向日葵也随着太阳转动吗？答：会。84、为什么吃辣东西会出汗？答：这是因为人体的条件反射。

在特别敏感的人身上，这种现象更明显。85、冻伤是怎么造成的？答：这是因为低温下血管壁遭到破坏，渗出里面的液体，所以就变得红肿起来了。

86、竹子是树木还是草？答：既是树木又是草。87、你知道蚂蚁的寿命有多长吗？答：工蚁的寿命，一般是1-2年，当然种类不同，寿命也不相同。

母蚁王的寿命能活10年以上。澳大利亚一种白蚂蚁的母蚁王竟能活到100年以上。

88、为什么人一吃食物体温就上升？答：两个原因：一是食物本身的温度就会使体温上升；另外食物消化后产生的热量也会使体温上升。89、蚊子在黑暗中为什么知道有人？答：凭三种感受：一是人的呼吸；二是人或动物的体温；三是人或动物身上的气味。

90、头痛时，脑袋里出了什么事？答：这是因为头骨外部的脑膜被牵拉或脑血流不畅。

4.科技知识竞赛题目

日晷的作用是什么？计时器海贝属于：软体动物有“植物熊猫”之称的是：银彬那种鸟类是不筑巢、不育雏的？杜鹃爱因斯坦著称于世的理论是：相对论中国第一枚原子弹是在什么时候试爆成功的？1964年10月16日菟丝子有根吗？刚发芽时有，营寄生生活后无根以下哪个类型的文件属于压缩文件： ZIP哪一类茶属于发酵茶？红茶某种蝇的体色和色泽条斑酷似蜜蜂，使鸟不敢啄食，蝇的这种体色和色泽条斑称为：拟态在华氏温标中，冰的熔点定为：32°F地壳中含量最多的元素是：氧我国共有多少种鸟？ 1186种哺乳动物出现抽搐，有可能是血液中下列哪项成份的含量太低？钙盐蝙蝠是一种：小型兽类烟草花叶病毒感染的烟叶制成的香烟会否将该种病毒传染给人？不会，植物病毒不会使人得病金钱豹属我国几级保护动物： I级计算机病毒是：程序番茄和茄子是同一科的吗？是，都是茄科啮齿类动物为什么要时常“磨牙”？没有牙根，牙不停生长在荒地向森林演替的过程当中，最先在荒漠生存下来的是：先锋植物表示两个氮原子的符号是： 2N正常人体体细胞有多少条染色体？46条人体气管和支气管的内表面是：纤毛上皮地壳中含量最少的元素是砹两只体型差不多的河马打架哪只会赢？嘴巴大的含羞草属于什么科植物？豆科绿色材料的特点不包括：使用绿色防止光污染 MP3在不降低音质的前提之下，是以多少比例压缩CD中的音乐？12:1囊胚的特点是：是个空心球体 1827年英国植物学家布郎用显微镜观察水中悬浮的花粉，发现这些花粉颗粒不停地做无规则的运动。

这种运动后来就叫做：布郎运动原子核是由什么组成？质子和中子世界天气的推动力是：太阳在夜晚天空晴朗的情况下，我们用肉眼能看到的星星大约有几颗？ 3000含羞草属于什么科植物？豆科一个人的卵细胞中，在正常情况下出现的染色体数和性染色体种类是：22+X植物界中种类最多的是：被子植物世界上迁徙路程最远的动物是北极燕鸥地震活动带主要集中在：太平洋沿岸化学家舍勒（ScheeleKW,1742—1786）是哪国人？瑞典世界水日是哪一天？3月23日辣椒在植物分类中，是属于：茄科科学家普利斯特里（PriestleyJ,1773—1804）是哪国人？英国人体中最大的消化腺是：肝脏下列物质中，属于纯净物的是：胆矾人们常说“胆小如鼠”，老鼠的胆到底有多大呢？老鼠没有胆某种蝇的体色和色泽条斑酷似蜜蜂，使鸟不敢啄食，蝇的这种体色和色泽条斑称为：拟态以下哪一种植物被称作“南方的人参”？绞股蓝苔藓的根的主要作用是：固定菟丝子有根吗？刚发芽时有，营寄生生活后无根哪一类茶属于发酵茶？红茶月亮金字塔坐落在哪里？墨西哥以下哪一项不属于种子植物？孢子植物以下哪种动物是软体动物？蜗牛世界上淡水豚中数量最少的一种是：白暨豚金刚石、石墨与什么是碳的三种单质？无定性碳柿饼上的白霜是果肉里沁出的什么糖？葡萄糖世界上最早从事地理测量的是哪个国家的人民？埃及清洁的空气中含有多少氩？ 0哪种不属于黑色金属？：钾在草-兔-狼-虎这条食物链中，草属于：生产者 DNA的双螺旋结构在哪年提出？1953蚯蚓的神经系统是：链状神经系统 DNA的双螺旋结构在哪年提出？1953下列哪种不是可燃性气体？氧气生物的主要遗传物质DNA是指：脱氧核糖核酸 DNA全称是：脱氧核糖核酸俗称“四不象”的动物是：麋鹿珊瑚属于：动物体内氧化葡萄糖，最终产物是：二氧化碳、ATP和水引起煤气中毒的主要气体是：一氧化碳地壳中含量最多的金属元素是：铝下列各组物质中，属于同一种物质的是：二氧化碳和干冰海鸥为什么追随海轮飞？海轮航过后卷起的浪花，让它以为有鱼西红柿和辣椒是同一科的吗？是，都是茄科哪一种不是海洋哺乳动物？海马有一种硬币游戏，其规则是：（1）一堆硬币共九枚。（2）双方轮流从中取走一枚，三枚或四枚。

（3）谁取最后一枚谁赢。两人中是否必定会有一人赢？如果是，如何取？谁先取谁赢物理学家卢瑟福是哪国人？英国“干冰”是由什么物质凝结而成的？二氧化碳花生的果实在长在什么地方？根上最古老的造礁生物是海藻造成环境污染的因素有：从工厂排出的。

5.科普知识选择题

科学家们大体上提出了三个主要有关月球起源的假说。

尽管这直个假说都有严重的缺陷，不过至少有一个假说是以阿波罗登月计划获得的资料为依据，其中一个理论提出，月球是与地球同时产生于46亿年前一团原始星云。另一个理论提出，月亮是从太平洋床分出去的地球的一部份。

可是阿波罗登月计划收集到的数据显示地球和月亮的化学元素截然不同。科学家们现在推测月球是地球在很早以前从宇宙空间俘获并固定于目前这个地球轨道上的。

反对这一看法指出，这种“俘获”的可能性极其眇茫。美国国家航空航天局（NASA）的科学家罗宾.布列特感叹到，似乎月亮不存在比月亮存在更合理，更容易解释 2，月亮的年龄令人难以置信的是：从月亮上采集的90%的岩石标本要比地球上90%的最古老的岩石还要古老。

由宇航员尼尔.阿姆斯朗从静海收集到的第一块岩石被测定具有超过36亿年的历史，其他岩石经鉴定后，证实具有43亿年、45亿年和46亿年的年龄。还有一块竟然已经存在了53亿年之久了。

相比之下，在地球上被发现的最古老的岩石只有37亿年。而月球上的岩石标本采集区域则被科学家认为是月球上最年之轻的地区之一。

一些科学家由此得出结论，月球远比我们的太阳系形成的还要早 3，月球上的粉尘比月球岩石还要古老有关月球年龄的难题由于对静海收集的尘土分析结果而变得让人头痛。根据化验结果，月球上的尘土要比岩石还要久远10亿年。

这个现象在逻辑上几乎不可能。因为通常来说，尘土是它旁边的岩石退化而来的，化学分析结果证明，月球粉尘并非来自附近的岩石，而是来自其他地方月球是地球的唯一天然卫星，它与地球有着密切的演化联系。

根据对建立在月球上的阿波罗11号和12号月震台记录资料的分析，以及对月球表面和月岩的研究，可知现今的月球内部也有圈层结构，但与地球内部的圈层结构并不完全相同。月球表面有一层几米至数十米厚的月球土壤。

整个月球可以认为由月球岩石圈（0~1000公里）、软流圈（1000~1600公里）和月球核（1600~1738公里）组成。月球岩石圈又可进一步分为四层，即月壳（0~60公里）、上月幔（60~300公里）、中月幔（300~800公里）和月震带（800~ 1000公里）。

软流圈又称为下月幔。在月壳的10公里、25公里和60公里深处，均存在月震波速的急剧变化，表明在这些深度处存在显著的不连续性。

月球表面至25公里深处为玄武岩组成的月壳第一层次，25公里~60公里之间为月壳的第二层，由辉长岩和钙长岩组成。上月幔由富镁的橄榄石组成，中月幔和下月幔由基性岩组成。

月球震源的位置位于600~1000公里的深度之间，平均月球震源深度为800公里。由于月球表面岩石的密度并不比整个月球的平均密度小很多，因此，可以认为月球核不会是较重的铁镍等元素组成，它可能呈塑性或部分熔融状。

在月球1000公里深处，月幔温度不会高于1000°C。根据对月球内部状况的了解，固体部分圈层结构并不是地球本身所特有的。

月球的上述圈层结构，也是月球的演化过程中整个月球物质圈层分化的结果.。

6.中国科技知识选择题

一天文学中国古代的天文学名著简介中国古代的天象记录中国古代在天体测量方面的成就浑仪和简仪——中国古代测天仪器的成就中国古代的历法成就中国古代的宇宙理论二数学中国古代的数学名著简介十进位值制、筹算和珠算出入相补原理割圆术和圆周率刘徽割圆术中国剩余定理高次方程数值解法和天元术内插法和垛积术中国古代的无穷小分割思想三物理学中国古代的力学知识中国古代的声学知识指南针和中国古代的磁学知识中国古代光学成就四化学和化工造纸术的发明和发展火药和火药武器驰名世界的中国瓷器中国古代的油漆技术和漆器古代炼丹术中的化学成就五地学中国古代对天气现象的观测和理论中国古代的物候历和物候知识中国古代的旅行考察事业中国古代的水利工程和水文知识马王堆出土的地图和裴秀制图六体中国古代的矿物学和采矿技术中国古代对海陆变迁的认识中国古代的地震测报和防震抗震六生物学中国现存的几部古代动植物志中国古代的动植物分类中国古代关于遗传育种的研究中国古代认识和利用微生物的成就七农学中国古代几部重要农书精耕细作是中国农业技术的优良传统历史悠久的中国园艺技术茶中国古代养蚕科学技术的发展和传播中国古代畜牧兽医方面的成就八医药学从两部古典的中医名著看中国医学的早期成就中药学的突出成就中国医学独特的针灸疗法中国古代医学的突出成就之一——脉诊中国古代的外科学成就免疫法的先驱世界第一部法医学专著九印刷术印刷术的发明发展和外传十纺织中国古代的纺车和织机中国古代的丝绸和丝织技术中国古代的葛、麻纺织中国古代的染色技术十一冶金铸造中国古代冶金技术的成就炼钢技术湿法冶金的起源——胆铜法中国古代三大铸造技术十二机械中国古代的农业机械中国古代原动力的利用——人力的进一步发挥和自然力的有效利用中国古代各种车辆、指南车和记里鼓车水运仪象台十三建筑雄伟的万里长城中国古桥成就世界历史名城——唐代的长安城辉煌灿烂的故宫建筑颐和园——中国古典园林建筑的珍贵遗产中国古代高层砖石建筑——嵩岳寺塔和其他世界上现存最高的古代木构建筑——山西应县木塔十四造船和航海中国古代造船工程技术成就中国古代航海技术上的成就十五军事技术中国古代的兵器成就中国古代战车、战船和城防技术成就十六少数民族的科技成就蒙古族在我国古代科学上的贡献藏族医学的成就新疆古代少数民族在农业科学技术上的贡献美丽精致的壮布和壮锦彝族的火器——“葫芦飞雷”中国近现代科技成就：两弹一星"工程"两弹一星"是指核弹（原子弹、氢弹）、导弹和人造卫星。

它是我国科技发展史上一座不朽丰碑。在20世纪我国重大工程技术成就中，"两弹一星"公认排在第一位。

1999年9月18日，党中央、国务院和中央军委在人民大会堂召开大会，隆重表彰为我国"两弹一星"事业作出重大贡献的23位元勋，对他们授以由515克纯金制成的"两弹一星功勋奖章"。清华人自豪的发现，在这23人中有14人是清华校友，他们是：王淦昌，"中国氢弹之父"，也是世界上第一个发现反西格玛超子的科学家，1929年清华大学物理系毕业。

赵九章，"中国卫星之父"，东方红1号卫星总设计师，1933年清华大学物理系毕业。钱三强，"中国原子能之父"，中国第一个重水反应堆总设计师，1936年清华大学物理系毕业。

王大珩，"中国光学之父"，1936年清华大学物理系毕业。彭桓武，对原子弹、氢弹的理论研究做出重大贡献，1935年清华大学物理系毕业。

陈芳允，中国卫星测控技术奠基人，1938年清华大学物理系毕业。郭永怀，也是中国单兵肩抗式导弹总设计师，1940年清华大学研究所肄业。

钱学森，"中国导弹之父"，1934年考取清华大学留美资格后在清华航空系学习一年。屠守锷，"中国航天之父"，1940年清华大学航空系毕业。

王希季，长征1号运载火箭与我国首个回收式卫星总设计师，1942年清华大学（西南联大）机械系毕业。邓稼先，"中国原子弹之父"，1945年西南联大物理系毕业。

朱光亚，中国工程院首任院长，1945年西南联大物理系毕业。周光召，世界著名物理学家，11个国家的外籍院士，1951年清华大学物理系毕业。

杨嘉墀，实践系列卫星总设计师，1941-1942年任教于以清华为主的西南联大。在核武器的研制过程中，清华大学的毕业生黄祖洽、唐孝威、肖伦、李冠兴和李幼平等院士也做出了重大贡献，胡仁宇和薛本澄两位清华毕业生则是我国中子弹工程的技术负责人。

桥梁与交通工程交通工程是一国经济的命脉。中国近代交通工程科学的发展，清华人也做出了重大贡献。

特别是在各著名大桥的建设队伍中，到处活跃着清华人的身影。茅以升，1916年考入清华学校专科，"中国桥梁之父"，是第一座中国人自己设计的现代化大桥-钱塘江大桥的总设计师。

梅旸春，1923年清华学校毕业，先后任武汉长江大桥副总工程师、南京长江大桥总工程师，1962年逝世于南京长江大桥第一线工地，南京长江大桥于 1968年建成。1985获国家首届科技进步奖特。