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一)。医生会将一个发出高频超声波 (频率为1-5 兆赫) 的手提换能器，
贴着母亲的肚皮进行扫描。声波到达各种身体组织的边界时会有不同程度的反射 (例如液体及软组织的边界、软组织及骨的边界)。接收器收到反射波，便可计算出反射的强度及反射面的距离，以分辨不同的身体组织，并得到胎儿的影像。接收器使用了压电的原理，把超声波所产生的压力转变成电子讯号，再输送到仪器分析。超声波扫描可以帮助医生量度胎儿的大小以确定产期，检查胎儿的性别、生长速度、头的位置是否正常向下、胎盘的位置是否正常、阳水是否足够，与及监察抽阳水的过程，以保障胎儿的安全等。此外，超声波扫描术也用于妇科检查，它可以帮助医生有效地把生长在乳房或卵巢的恶性组织分辨出来。 超声波扫描术的两个重要分
支-多普勒超声波扫描术和立 体超声波成像技术，更扩大了
图二 多普勒超声波扫描术检查血液在心脏
超声波在医学上的用途。
的流动速度
多普勒超声波扫描术已应
用了颇长的时间，这技术利用了波动的多普勒效应。反射超声波物体的运动，会改变回声的频率﹔当物体正向着接收器移动时，频率便会升高，相反当物体正在远去时，频率便会降低。从回声的频率改变，仪器便可计算到物体的运动速度。多普勒超声波扫描术主要用于检查血液在心脏及主要动脉中的流动速度。血液的流动情况会以一个颜色的影像显示出来，不同的颜色代表不同的流速 (图二)。这有助医生及早发现胎儿先天性心脏毛病。
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立体超声波成像技术是很新的技术。检查员首先从多个不同角度拍摄胎儿的二维超声波影像，然后利用计算机技术合成胎儿的立体影像。利用这技术可清晰地显示胎儿的样貌 (图三)，甚至摄录到胎儿细致如踢脚或转身等动态，实在为准父母带来不少惊喜。外表的缺憾如兔唇、多指甚至细如斑痣等都可以清楚地显示出来。立体成像技术将会成为未来超声波技术研究的重点。
图三 利用立体超声波成像技术显示胎儿的立体影像
此外，高频的超声波带有强大的振动能。将超声波入射载满水的容器，再放入需要的清洗的对象，水的振动便可去除对象上的尘垢，而不需直接接触对象的表面。眼镜公司替我们洗眼镜时就是用这种方法。如果将高能超声波聚焦，能量甚至足以震碎石块，所以可以用来击碎体内结石，使患者免受手术之苦。
第九课 载人航天三大难题
载人航天是集国家政治、军事、科技实力为一体的高难度系统工程。要真正把人送入太空乃至使人长时期在太空生活，必须要突破三大技术难题。 第一个难题是，研制出推力足够大，可靠性极端好的运载工具。 前苏联发射东方号、上升号、联盟号等载人飞船的运载火箭都是运载能力5吨以
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上，而且在发射中极少发生事故的优秀运载工具。为了确保发射时万无一失，运载火箭及飞船的关键部件必须是双备份或三备份，火箭、飞船在上天前，必须经过一系列极严格的地面测试和模拟飞行，直到没有一丝隐患才能放行上天。据记载，苏／俄近百次发射载人飞船，运载火箭出现问题宇航员使用逃逸塔救生设备的仅1次。美国航天飞机的近百次飞行，也只有挑战者号爆炸一次灾难性事故。难怪有专家说，由于对可靠性的重视，实际上，与航海、航空及陆上各种交通运输工具比较，航天器的活动有着最好的安全记录。 第二个难题是，获得空间环境对人体影响的足够信息，了解人体所能承受的极限条件并找到防护措施。
空间环境与陆地环境有着天壤之别。太空中高度真空，没有氧气没有水，
如果没有任何保护，人体暴露在这样的环境里，不消一分钟，就会由于身体内外的巨大压差而爆炸，体液会迅速沸腾
汽化。太空中温差极大，由于没有空气对流，航天器朝阳面温度可达100℃以上，而背阴面则会在－100℃以下，在远离地球的深空中，温度则达到人体根本无法耐受的－273℃。太空中还充满了有害的宇宙辐射。另外太空失重环境，特别是飞船上升、返回阶段的加速度和减速度会使人体发生平衡功能紊乱、体内组织位移、肌肉萎缩、骨质脱钙等病变。
要在这种环境里保证人的生存，就必须研制出密封的防辐射
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飞船，飞船中要配备能供人正常生活的空气、水、温度等基本生命保障条件。同时还要为宇航员装备上宇航服，一旦宇航员要走出飞船座舱到太空中工作，所有的生命保障系统便全由宇航服提供。
在近40年的载人航天实践中，苏／俄研制出了东方号、上升号、联盟号三代载人飞船，美国也成功使用了水星号、双子星座号和阿波罗号三代载人飞船以及航天飞机。乘坐这些航天器，截至1997年4月世界上已有727人次宇航员成功地进入了太空。
第三个难题是，可靠的救生技术及安全返回技术。 载人航天与不载人航天最大的区别就在于救生技术的应用和安全返回的绝对可靠。
载人航天的救生装置有弹射座椅、逃逸塔、分离座舱和载人机动装置等。它们在飞行的不同高度发挥各自的作用。
一般来说，飞行高度在10公里左右时，宇航员可以采用弹射座椅的方式弹出发生危险的航天器，跳伞救生。也可以启动逃逸塔，让逃逸塔拉着飞船甩掉出毛病的火箭另行降落救生。如果火箭高空发生问题，宇航员跳伞不行了，逃逸塔已按飞行程序抛掉了，则只有采取分离飞船座舱的办法，让飞船座舱自己返回救生。飞船入轨后，一旦自身遭到损坏或宇航员生病，需营救时，那么只有暂时采用船上救生装置等待地面发射飞船救生的办法。 飞船的安全返回也不容易，它需要启动反推火箭减速、调姿、进入返回轨道等技术，还要闯过三道\鬼门关\：一是过载关，飞船高速进入稠密大气层时会产生巨大的冲击过载，就像飞机撞山一般；二是火焰关，飞船返回与空气的剧烈摩擦会产生几千度的高温，没有防护，钢筋 铁骨也会化为灰烬；三是撞击关，飞船降落尽管有降落伞，但它的降落速度仍达每秒14米，不采取措施，就是壮汉也会被摔死。此外，落点的精度也是大问题，前苏联的一艘飞船返回时出现落点偏差，结果营救人员找不到宇航员，而宇航员却被困在冰天雪地的森林里差点冻死。
尽管载人航天困难重重，但人类正在一步步地掌握它的规律。中国航天科学家已经成功的解决了这三大难题，载人航天工程已经取得了可喜的成绩。
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