【财讯】人类飞行史，为何我们拼命逃离地球？

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那是把人类束缚在地表的根本力量，也可以把苹果撞到牛顿的头上。

(剑桥大学也有苹果树的后代，但牛顿不可靠发现有重力的故事)。

也可以把想飞上天空的古人顺利地摔在地上。

西方宇宙界认为中国明代官员万豪想用爆竹把自己送上天空，不幸被炸死。 这个月的陨石坑被命名为万豪，但没有中文史料。 我们不相信。 下图是希腊神话的伊卡洛斯，粘着鸟翼飞翔，但最终摔倒死亡，是由1906年法国画家edmund j sullivan画的)。

ⅰ

人类的一切尝试都以失败告终，但公元1783年11月15日，乘坐法国科学家罗吉尔( jean francois pilatre de rozier )和军官安吉尔侯爵( marquis d'anlandes )刚发明的气球， 人类摆脱重力束缚的伟大进程开始了他们在巴黎俯瞰着大地，受到市民的欢呼。

( 2人俯视在气球上欢呼的市民，画是19世纪印刷的，藏在美国议会图书馆)。

这次飞行25分钟，行驶距离达到9公里，飞行高度最高达1000米，这个高度离地面2000米以内的雨层云、积雨云等低云族已经得到，离地面近的层云扩展到脚下。

(瑞士古斯塔德的低云，摄影师@bob martin )

仅仅半年后，罗吉尔再次用气球刷新记录，将高度提高到约4000米。 欧洲大部分山峰已经在这个高度之下，离地面2000米到6000米高的积云、高层云等中云族的历史引人注目。

(一轮一轮漂浮空中的高积云)摄影师@marcin kocybik )

大约80年后，1862年9月5日，两位英国冒险家使用气球上升空将高度记录提高到11887米。 两个人在高度空中没有充分准备好越来越稀薄的氧气。 其中一个人从未昏过去，但他们创造了新的历史。 这个高度比珠峰高300。 低云族、中云族都流经脚下，离地面6000米-12000米之间的卷云、卷积云、卷层云等高云族以高度空与人类面对面。

( 2008年非洲上空直展云、特殊云、云底位于低云族，云顶达高云族，周围如平面展开。 图像来自@nasa )

这样，地球上的大部分云族就被曾经被地表捕捉的人类近距离观赏，以云和高山为居的众神逐渐失去了被他们独占的家园，所有的“神秘感”都消失了。

(云族的分类和对应高度图观察到，不同地区在不同温度条件下的云族对应高度并没有完全图示。 图像来自@世界气象组织，星研究所增加了中文标记。 ）

ⅱ

云族已经完全暴露在人类的视野中，但我们摆脱重力束缚的过程还很重。 云族大部分位于大气层中最低的对流层，高度不足地球整个大气层的1/200，其上有约40公里高的平流层，约50公里高的中间层，约500公里高的热平流层，还有数千公里的逸散层。 我们今天经常乘坐的民用飞机也只是在对流层的顶部和平流层的底部飞行。

(几乎按实际比例制作的地球大气层垂直结构图； 图像由@kratul/Wikipedia、星星研究所修订)

1931年5月27日，瑞士物理学家auguste piccard和同伴为了测量宇宙线将气球上升到15787米，在简陋的防护设备下这一行动相当冒险，但冒险使他们成为第一个进入平流层的人类。

平流层是视野极高的地区，水蒸气、浮游固体粒子、杂质等比对流层少，飞鸟也几乎灭绝了。

(澳门空，云层上是平流层，淡淡的新月升起在大气层上。 图像来自@nasa )

地球的曲线在太空也能清楚地看到

(菲律宾在东方面上，云上作为透明的平流层，远处的浅蓝色作为大气层所在层的边界。 图像来自@nasa )

平流层还有另一个重要意义。 这里是臭氧分布的主要区域，臭氧吸收来自太空的紫外线来保护地球上的生物。 而且，由于大量的日照被臭氧吸收，平流层顶部的气温越接近地面，高温层在顶部，低温层因底部的热量而变冷，大气的上下对流几乎消失，稳定的大气将平流层命名为这样。

(位于南极上方的著名臭氧层破孔在2006年面积达到了最大。 图像来自@nasa )

如果再突破重力，人类就必须使用更先进的技术。 20世纪中叶，美国开始试验新型飞机的x-15。 这是超音速( hypersonic )飞机，以火箭为动力，时速超过7000公里，相当于现在民用飞机的10倍速度。

(图中的大飞机是其母船b-52，悬挂在下面的黑色飞机是x-15。 远处是伴飞的t-38练习机。 图像来自@圣地亚哥航空空宇宙博物馆)

1962年7月17日，美国飞行员罗伯特怀特驾驶x-15从地面上升到96公里。 这个高度位于中间层，眼前的景象令人惊叹“the earth is really round”“地球真圆”。

(下图显示了下面的黑色地平线更加曲线化。 最上面蓝色发光的云是北半球上空极地的空气层云，别名“夜光云”，位于中间层，是现在最有名的云。 拍摄于年6月13日。 来自@nasa )

中间层最有代表性的景象是流星，流星进入中间层与气态粒子碰撞时会产生大量的热量，在流星到达地表之前燃烧殆尽，天空空发出我们肉眼可以看到的光。

(年8月13日在国际空间站拍摄的流星，照亮了中间层。 这里在中国西部空； 图像来自@nasa )

ⅲ

但罗伯特·怀特和他的x-15不是到达中间层的第一架人类和载人飞机。 因为人类历史上最疯狂的太空竞赛开始了。 宇宙飞船直接超过飞机成为人类摆脱重力的最大武器。 一年前的1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林乘坐东方1号船，直接通过中间层到达更外侧的热成层，最远的地方距地球表面315公里。 到达中间层的第一个人，到达热成层的第一个人，进入外太空的第一个人都是加加林一个人承担的。

(国际航空空联合会将离地表100公里的地方定义为外太空。 因为这个东方1号到达的位置既是热成层也是外太空。 1961年受到华沙人民热烈欢迎的加加林)

之后，更多的人类和载人宇航员开始到达热成层，宇航员、国际空间站、人造卫星大部分位于该层。

(年奋进号航天飞机飞越大气层的影像，照片来自@nasa )

被无数人追逐的极光是热成层的代表景观。

(出现了年在阿拉斯加发射的火箭和极光，照片来自@nasa/jamie adkins )

在这样的高度下，大气层整体的结构非常引人注目。

(下图为热成层轨道上的奋进号，左下为地表，橙色为对流层，白色为平流层，蓝色为中间层，右上的黑色为热成层。 图像来自@nasa )

地球表面的景象“地表人类”无法想象，人类完全得到了上帝的观点。

从河里

(在俄罗斯莱纳河三角洲，照片来自@nasa )

到山脉

(喜马拉雅山脉的假彩色照片，图像来自@nasa )

从火山

(在巴布亚新几内亚火山，照片来源于@nasa )

到冰川

(阿拉斯加的susitna冰川，图像来源于@nasa )

ⅳ

现在人类真的可以摆脱重力的束缚，还有最后一步。 1968年12月21日，阿波罗8号载着3名宇航员从近地轨道加速到10公里/秒。 这是远离地球重力可以在星际空之间行驶的速度，以第二宇宙速度，宇航员们在途中首次拍摄了地球的完整照片。

( 1968年阿波罗8号摄影，摄影地点离地球约3万公里，图像来源于@nasa )

69小时后，他们到达了38万公里外的月球轨道，人类第一次彻底打败了重力，从地表人类进化为星际人类。 地表，再见。 (本文来自澎湃情报)

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