为什么天文学上要用光年来计算距离
日常生活中，我们一般都用厘米、米、千米来作为计算长度的单位。在表示较小距离时，一般用小一点儿的单位；在表示较大距离时，一般用大一点儿的单位。
天文学上也有用千米作单位的。例如，我们经常说，地球的赤道半径是6378千米，月亮的直径是3476千米，月亮离地球是38万千米，等等。但是，如果拿千米来表示恒星与恒星之间的距离的话，这个单位就显得太小太小了，使用起来很不方便。
人们发现光的速度最快，1秒钟可以走30万千米（精确数是299792.458千米），光在1年里差不多走10万亿千米，说得精确些，就是94605亿千米。能不能用光在1年里所走的路程——光年，来作为计算天体之间距离的单位呢？当然。现在，天文学家就是用光年来计算天体之间的距离的，光年已经成为天文学上的一个基本单位了。
如果用光年来表示离地球最近的恒星比邻星与我们的距离，就是4.22光年。再如，牛郎星离我们是16光年，织女星是26.3光年，银河系以外的仙女座星系离我们约220万光年，目前已观测到的离我们最远的天体距离在100亿光年以上，银河系的直径是10万光年，等等。这些都是很难用千米来表示的。
天文学上还有别的计算距离的单位。有的比光年小，如天文单位，1天文单位就是地球到太阳的平均距离（14960万千米），主要用于计量太阳系范围内天体间的距离；也有比光年大的，如秒差距（1秒差距相当于3.26光年）、千秒差距、兆秒差距等。
知识点：光年、天文单位、秒差距、方便、远距离
为什么没有南极星
北极星的大名无人不知，无人不晓，即使是住在南半球的人，虽然无缘直接看到北极星，但对小熊星座的这颗2等星，也是心驰神往，颇为熟悉的。
北极星即“小熊”星，由于它离北天极很近，自然被看作北天极的标志而享有盛名。在北半球的人，只要找到了北极星，就找到了正北方向。南天极附近也有类似的这么一颗南极星吗？
南天极位于南极星座内。南极星座是个很暗的星座，多数是肉眼刚能看到的6等星。有一颗“南极”星，按常理来说，它完全有可能赢得南极星的光荣称号，因为它离南天极的距离与“小熊”星离北天极的距离基本相当，都不足1°。可惜的是“南极”星很暗，亮度只有5.48星等，视力极佳的人也必须定睛细看，仔细辨认，才能把它找到。稍稍有点儿薄云和月亮，它就隐匿不见。这样的一颗星，尽管其实际光度是太阳的7倍，却因其与我们有着120光年的距离，才使它的亮度如此暗淡，而不足以被尊称为南极星。
南极星座里有没有别的亮些的星可以被称为南极星呢？最亮的“南极”星是3.74星等，这样的亮度与北极星的1.99星等比起来要逊色许多，更遗憾的是它离南天极足足有12.5°，这就很难起到为人们指示南天极准确位置的作用。
看来，目前还没有南极星的合格候选者，只能虚位以待。有朝一日，全天第二亮星——“船底座”星即老人星，由于岁差现象而逐渐靠近南天极的时候，人们自然会很高兴地给它戴上“南极星”的桂冠。
知识点：北极星、南极星座、北天极、南天极、老人星
为什么天空中星座的位置会随时间而变化
晴朗五月的夜晚，站在空旷的地方，你就会看见繁星闪在深黑的天空里。如果你不断地观看天象，就会发现星星从东方升起，慢慢地掠过天空，再落于西方，正和我们每天所看的太阳的东升西落一样。其实，这也是由于地球自西向东自转的结果。
我们除了看到星星每天围绕地球自东向西运动之外，每一颗星从地平线升起的时间，每天比前一天提早约4分钟，因而一年内每夜同一时刻，所看见的星星并不相同，星座的位置在渐渐向西边移过去。例如我们所熟悉的猎户星座，12月初，黄昏时分才从东方升起；过了3个月，黄昏刚刚降临，猎户座已闪烁在南方的天空中；可是到了春季快结束时，黄昏时它已经随着太阳同时西落了。
随季节的进展，星座向西的缓慢运动，是由于地球绕太阳公转的结果。如果我们在白天里也可以看见星星，那么我们就会看见太阳在星座间向东移动，每一天太阳大约向东移动1°，相当于太阳直径两倍那样的距离。这样，一年内它在天球上作了一个所谓“周年视运动”。
总的来说，星星有两种运动现象：一种是由地球自转引起的周日视运动，造成每天夜里星星东升西落的现象；另一种是由地球公转引起的周年视运动，使星座随季节变化出没，隐显时间也发生相应变化。两者不可混为一谈。
知识点：星座、周日视运动、周年视运动、自转、公转
为什么一颗彗星会有几条尾巴
1986年，鼎鼎大名的哈雷彗星回归时，它的彗尾特别引人注目，很多人都看到它拖着两条以上的尾巴。这是怎么回事呢？
彗星在它运行的大部分时间内，是没有彗尾的，只有当它运行到离太阳约2天文单位（约3亿千米）左右时，在太阳风和来自太阳光的压力的作用下，从彗头抛出气体和尘埃微粒，才往外延伸而形成彗尾。
彗尾形状多种多样，可以归纳为三种类型，即I型、II型和III型。I型彗尾主要由带电离子组成的气体形成，又称离子彗尾或气体彗尾。这种彗尾直而细，略带浅浅的蓝色。II型和III型彗尾都是由尘埃组成的，呈淡黄色，统称为尘埃彗尾。它们比I型彗尾更宽些，也更弯曲些。弯曲程度小些的称为II型彗尾，弯曲程度比较大的就是III型彗尾。
由于彗尾中既有气体又有尘埃，因此，一颗彗星走到离太阳比较近的时候，常常可能同时形成气体彗尾和尘埃彗尾，有两条以上彗尾的彗星，不是件稀罕的事。1986年2月，哈雷彗星经过轨道近日前后的一段日子里，它的尾巴的形态显得多姿多彩、富有变化，就是这个原因。
有时，彗星的气体彗尾和尘埃彗尾会发展成为连续的一片，好像一把“大扫帚”倒挂在天空中。1976年，威斯特彗星经过轨道近日点时，就向人们展示了这一奇特的现象。
到目前为止，人们观测到的彗尾最多的彗星分别出现在1744年和1825年。前者是一位瑞士天文学家看到的，一颗彗星拖着六条尾巴；后者是有人在澳大利亚观测到的，一颗彗星拖了五条尾巴。彗星常常会有两条以上的彗尾是可以肯定的，天文学家往往还能从彗星照片上，发现肉眼无法辨认的暗淡彗尾。
知识点：彗星、彗尾、气体、尘埃
为什么有些恒星的亮度会变化
1956年，一位天文爱好者在观测恒星时，发现鲸鱼座一颗3等星逐渐变暗，暗至肉眼已看不见了。过了一年，这颗星又重新出现，这种亮度会变化的星称为变星。
变星共分三大类。第一类是食变星，实际上是互相绕转的双星，当较暗的星转到前面挡住较亮的星时，我们就看到星变暗了；互不遮挡时，看上去就变亮了。这一类变星的亮度变化是两星交会引起的，恒星本身的物理状态没有变化，这类变星也称为食双星。
第二类称为脉动变星，它们的亮度周期性地发生变化。一般来说，光变周期长的变星亮度变化大，光变周期短的亮度变化小。如上面提到的鲸鱼座变星，光变周期为300多天，最亮和最暗时亮度要相差上千倍。造父变星也是脉动变星的一种，天文学家常用它来测定天体的距离。
第三类称为不规则变星，它们的亮度变化完全没有规律，或者规律不十分确定。新星和超新星也属于这一类变星。
现在已经知道变星是恒星演化到一定阶段的标志。一般说来，当恒星处于主序星阶段时比较稳定，当恒星演化到主序星阶段之前或之后都会出现不稳定性，它的亮度就会发生变化，成为变星。
随着观测技术的进展，已发现越来越多的恒星都有不同程度的变化。太阳是一颗主序星，它是比较稳定的，但是在太阳上仍有太阳黑子、耀斑等活动区存在。因此变星是普遍的，只是在大部分情况下，很难用肉眼发现它们的亮度变化罢了。
知识点：变星、食变星、食双星、脉动变星、不规则变星
为什么患近视的人也能当航天员
要回答这个问题，首先要介绍一下航天员是由哪些人组成的。
构成航天员队伍的有三类人员：一是载人航天器的驾驶员，负责在宇宙航行中操纵驾驶航天器；二是飞行任务专家，负责航天器在飞行中的维修，完成飞行中对卫星或探测器的施放和修理，还要到舱外执行某些特殊任务；三是载荷专家，他们就是到太空中进行科学实验的科学家和工程师。前两类航天员是职业的，而后一类航天员是非职业的，只有担负与自己专业有关的任务时才登上太空。
航天员的挑选是十分严格的，通常是从喷气式飞机的驾驶员中选拔，可谓是千里挑一，所以对身体的要求也极为苛刻，当然患有近视的人是不可能入选的。
随着航天技术的发展，宇宙飞船和航天飞机频频进出太空，载人航天的活动次数也越来越多，空间站已成为人类在太空停留的重要场所。因此，今后会有越来越多的人进入太空进行探测工作。
据统计，全世界需要矫正视力的人高达48%（主要是近视眼），而患近视眼的人在科学家和工程师中所占的比例较大。如果戴着眼镜上太空，那是很不方便和不安全的，但把他们统统排除在航天员之外，又是一个很大的损失。出路在哪里呢？
用隐形眼镜可以解决这个问题。国外已经让航天员戴上隐形眼镜，作过模拟上天的试验，都没有出现不良反应，并公认隐形眼镜是矫正航天员视力的理想用品。
这样，不仅科学家和工程师上天可以不受视力上的限制，普通的太空游客也可以戴上隐形眼镜去太空参观了。
知识点：航天员、近视眼、隐形眼镜
为什么人造卫星可以成为重要的军事工具
地面无线电短波通迅是靠高空电离层的反射来实现的。但是，人们逐渐发现，在某些特殊的情况下，如太阳活动剧烈的时候，电离层会受到突然“骚扰”，这就会使得短波无线电讯号立即变得衰弱甚至完全中断，其时间短则几分钟，长则可达一小时左右。
这种通讯中断现象在军事上影响很大。例如：作战一方如果利用这种机会进行突然袭击，另一方的反击行动就会由于通讯中断而得不到很紧密的组织和有机的配合而遭受损失。用什么措施来预防短波通讯中断现象的发生呢？利用卫星作为通讯工具便是有效的措施之一。人造卫星可以作为通讯的中继站来转播无线电波，所以用人造卫星建立起来的通讯网，即使在战时，也可以不受电离层的干扰而畅通无阻。
同时，如果在卫星上装有特殊的照相机和录像机，它就可以仔细地拍摄地形，侦察军事基地，并将这些地方的位置精确测量出来，然后再把资料用无线电波传送到地面。
如果在卫星上附设一些仪器，如红外线传感器、X射线侦察器等，就可以用来辨别导弹的发射，作为空中警戒站，也可用来观察高空的核爆炸情况。另外，在卫星上也可以装主动武器，如导弹、核武器等。
知识点：短波通讯、中断、卫星、警戒站
为什么人造卫星发射时穿过大气层不会烧掉
为什么流星穿过大气层被烧掉，而人造卫星发射时也穿过大气层，却没有被烧掉呢？
流星穿过大气层前，本身就具有一定的速度。在地球强大的吸引力作用下，流星越靠近地球，地球对它的引力就越大，因此它的速度迅速地提高，最后能达到每秒20—70公里。流星以这么高的速度在大气层运动，受到了巨大的摩擦力，使流星的温度达到几千度，足以烧掉流星。
人造卫星发射前，相对于地球的速度为零，在发射过程中还要不断克服地球的引力，开始的速度很慢，以后逐渐提高。在现代技术条件下，第一级火箭发动结束后才提高到每秒二三公里。这时卫星已经离地面50到100公里高，那里的大气密度还没有地面的千分之一。当卫星进入轨道时，速度达到每秒钟7.9公里。可是由于高度更高，大气更加稀薄了。在人造卫星发射过程中，虽然由于空气摩擦而产生的温度相当高，但比流星穿进大气层时的温度要低得多，所以不会被烧掉。但尽管这样，还是要用耐高温的合金来做火箭的外壳。为了减少人造卫星与大气层的摩擦，还采取了下面的措施：
卫星和火箭的联结总体的外壳，要造得尽量光滑，以减少大气的阻力。与前进方向垂直的火箭横截面越大，受到的阻力就越大，因此火箭要做成细长的。发射卫星时，为了尽快脱离浓密的低层大气，一般采用垂直于地面，或基本垂直于地面向上发射的方法。
人造卫星发射穿过大气层时不使其烧掉的是这些办法，那么宇宙飞船返回地球穿过大气层时用什么方法不让它烧掉呢？一般都用以下方法：当飞船返回地球将要进入大气层时，飞船向前进的方向喷气，就像喷气式飞机那样，不过是向前喷，不是向后喷，使飞船的速度减慢。因此，当它进入大气层时，不是像一块石头那样笔直地从几百公里的高空直冲下来，而是逐渐转成了一个弧形很大的下降轨道，斜着飞下来，一般要绕着地球飞行半圈以后，再打开强大的降落伞，这时飞船就可以缓慢而安全地落到地面了。
知识点：人造卫星、摩擦、温度、合金、垂直
为什么卫星可以预报地震
地震是人类自古以来不可躲避的自然灾难。由于地震的起因和前兆非常复杂，因此，地震预报始终是世界性的难题。
科学家发现，地震前在震中区周围会出现温度异常等震兆。震前由于岩石圈板块相互作用，应力不断积累，当超过岩石圈强度时，就会发生微裂隙，原储存在岩石圈内的气体，特别是温室气体，会沿着已有的裂缝溢出地面，受到太阳辐射和自身辐射，导致该地区温度增高。或者带电的微粒子从岩石圈深处渗出地表，这些带电微粒子在低空处造成电场异常，激发温室气体，使温度比正常增高几度。
当今，不少安装有遥感仪器的气象卫星上，都有红外扫描仪，它的扫描宽度有上千千米，所测地面、水面及各种界面上的温度精度可达0.5℃。借助大型计算机及图像处理机，能在30分钟内处理好一幅地球表面的温度图像，为迅速判别震兆温度异常提供了有利条件，并为卫星的应用开辟了新的领域。
不过由于地表增温的原因很多，要正确区分出真正临震前的异常增温，还有很多问题尚待解决。
知识点：地震、地震预报、卫星遥感
为什么卫星可以减灾防灾
世界上时时刻刻都在发生各种各样的自然灾害。最常见的灾害有台风、洪水、地震、干旱、火灾等。然而，人类利用先进的卫星遥感技术，可以防止或减小这些自然灾害造成的损失。