蝴蝶苍蝇与航天技术：人造卫星高空运行中的天然导航仪

蝴蝶苍蝇与航天技术

人造地球卫星在离地面300公里的高空运行，大约在65%—70%的时间内，受到太阳的强烈照射，致使卫星体温高达100—200℃。卫星按照轨道运行到地球的阴影区时，表体温度又会骤然下降至负100至负200℃。用什么方法才能对卫星体温采取有效的控制呢？

据说，正当航天专家们为解决这一难题而苦苦探索之时，窗外一对彩蝶从阳光下掠过。当时，正值气温与阳光照射变化较大，而蝴蝶则毫无感觉。原来，彩蝶的身体表面覆盖一层细小的鳞片，形成无数个光镜。当气温升高时，鳞片会自动张开，增加反射太阳光的角度，令其减少太阳光的照射。当气温下降时，鳞片又会紧贴身体表面，让太阳光直射其上，从而吸引更多太阳能，增加体温。于是科学家们茅塞顿开，研究成一种巧妙而灵敏的仿生学装置。这种装置的外形很像气象站的百叶窗，每扇叶片两个表面的辐射散热功能相距甚远。百叶窗的转动部位装有一种对温度极敏感的金属丝。利用金属丝热胀冷缩的物理性质，当卫星飞至地球阳面时，温度超过标准，金属丝就会受热膨胀，使叶片纷纷张开，使辐射散热能力大的那个表面向太空。当温度迅速下降时，也就是卫星飞行至地球阳面时，金属丝会遇冷而收缩，使每个叶片紧紧闭合，让射散热能力小的表面暴露在太空，抑制卫星散热。

一只小小的苍蝇，一口气飞行好几个小时，速度高达每小时20多公里，它还有几手绝招，诸如垂直升降、急速调头、定悬于空中、隐身潜伏、微波信息收发等等，这些都是一般飞机做不到的。经昆虫学家解剖和模拟发现，原来苍蝇的对后翅能变成一对哑铃状的小棒棰——平衡棒。(www.xing528.com)

平衡棒可以调节翅膀的运动方向，保持身体的平衡度，从而使苍蝇起飞不用跑道，一跃而腾空。平衡棒是一种天然导航仪；苍蝇飞行时，平衡棒以一定的频率进行机械振动。当苍蝇倾斜或偏离航向时，平衡棒的振动就会随之发生变化，并且把这种变化信息及时传递给蝇脑。苍蝇再按新的指令立即调整身体的姿态和航向。

科学家们根据苍蝇平衡的导航原理，研制成了一代新型导航仪器——振动陀螺仪，大大地改进了飞机的飞行性能。