登陆注册
1369700000051

第51章 宇宙(7)

电影成为这种发射模式的先导。之后,德国在20世纪30年代制成第一枚试验火箭,以及40年代初研制“v-2”火箭时,都采用这种倒数计时的发射程序。40年代后,美国和前苏联研制的火箭和导弹,发射时也都采用了这种程序。它把火箭在起飞前的各种动作按时间程序化,既严格又科学,真是“万无一失”。

目前,世界各国的火箭、导弹和航天飞机的发射,自然就一直沿用这种倒数计时程序了。

知识点:火箭发射、倒计时、发射程序

为什么一枚火箭可以发射多颗卫星

发射卫星的传统方式是用一枚火箭发射一颗卫星。而用一枚火箭同时发射多颗卫星进入轨道,则是一种先进的航天发射技术。因为准备一次火箭发射,需要耗资数千万元和历时数年,工作量相当大,涉及范围也十分广,而且每次发射难免要承担一定的风险。一箭多星就能以较少的代价取得较多的效益,所以它从一个方面代表了一个国家航天技术的新水平。

一箭多星技术一般采用两种发射方式,其一是将多颗卫星一次投放,进入一条近似相同的运行轨道,卫星之间相距一定的距离;其二是利用多次起动运载火箭的末级发动机,分次分批地投放卫星,使各颗卫星分别进入不同的运行轨道。显然,后者的技术就更为高超。为了实现一箭多星,需要解决许多技术关健。首先是要提高火箭的运载能力,以便把质量更大的数颗卫星送入轨道。其次是需要掌握稳定可靠的“星箭分离”技术,做到万无一失。运载火箭在最后的飞行路线和确定最佳分离时刻,使多颗卫星在各自的轨道上“就位”。另外,还必须考虑运载火箭装载多颗卫星难以稳定,多颗卫星和火箭在飞行中,所载的电子设备可能会发生无线电干扰等特殊问题。

最早实现一箭多星技术的是美国。1960年,美国率先应用一枚火箭成功发射了两颗卫星。1961年,又实现了一箭三星。前苏联也多次用一枚火箭发射了八颗卫星。我国于1981年9月20日开始,用“风暴1号”火箭发射了三颗科学试验卫星,成为世界上第四个掌握一箭多星的技术的国家,从1981年至今,已进行了12次一箭多星的发射,次次成功,分别一次把三颗卫星送入预定轨道,包括许多国外的卫星在内。这表明我国的一箭多星技术已达到相当高超的水平。

知识点:卫星发射、一箭多星、星箭分离技术

为什么要制造和发射小卫星

当今地球的上空,越来越多地出现了小卫星,成为一道新的风景线。所谓小卫星,是指质量在500千克以下而功能与同类型大卫星相当的卫星。

微电子、微机械、新材料和新工艺等高新技术的发展,可以使卫星的体积、质量大大减小,而性能仍保持较高的水平。如美国一种名叫“观测镜”的侦察卫星,质量仅为200-300千克,在700千米轨道高度,对地面目标的分辨率达到1米,成像带宽度达15千米,工作寿命5年,功能已经相当于过去的大型侦察卫星了。

现代小卫星具有很多优点:首先是它的研制周期短,一般不超过两年,而大卫星通常要七八年;其次是小卫星的发射方式灵活,既能由小运载火箭单独发射,也可以“搭车”方式随同别的卫星一起发射,或用一枚火箭发射多颗小卫星;最后是成本低,小卫星可批量在流水线上生产,单颗卫星的价格大大下降,而发射费用也较为低廉。

小卫星在应付突发军事事件时,具有特别重要的价值。例如在1982年的英阿马岛战争和1991年海湾战争时,前苏联和美国都临时发射了多颗小卫星,以快速获取战场信息。

除应用于军事外,小卫星在民用领域也有广阔的应用前景。不久前建成的“铱”系统,是全球第一座个人移动通信系统,相当于把地面蜂窝移动电话系统搬上了天,它就是由66颗小卫星组成的。今后,这类小卫星星座还会如雨后春笋般地多起来。

知识点:小卫星、“铱”系统

为什么航天员要穿航天服

去太空旅行的航天员都要带上一件航天服,那是为了适应太空环境的需要。太空环境十分险恶,大大小小陨星的袭击,常常令航天员猝不及防;高空的辐射,会危害人体的细胞膜,干扰或终止细胞的抗疾病功能;还有太空中充斥着人类遗弃在那里的太空垃圾,对航天员的生命也是一种威胁。为此,航天员需要严格的保护措施,才能去太空工作。

航天服是一件高科技的产品。它的作用除了防御来自太空的侵袭以外,还有一套生命保障系统和通信系统。它能帮助航天员适应太空中温度的急剧变化,使航天员有合适的温度、氧气和压力,如同在地面上一样舒适;在太空行走时,可以方便地与航天器上的航天员通话联系。

航天服的设计者,可谓精心而周全。一般至少有5层。与皮肤接触的贴身内衣又轻又软,富有弹性,通气又传热,内衣上安有辐射计量计,以监测环境中各种高能射线的剂量。内衣上的腰带,具有生理监测系统,可随时测定心率、体温。

第二层是液温调节服。衣服上排列着大量的聚氯乙烯细管,调节温度的液体通过细管流动,温度的高低可由航天员自己控制,有3个温度档次可供选择。

第三层是有橡胶密封的加压层。层内充满了具有相当于一个大气压的空气,保障了航天员处于正常的压力环境,不致因压力过低或过高而危及生命。

第四层是一个约束层。它把充气的第三层约束成一定的衣服外形,同时也协助最外一层抗御陨星的袭击。

最外一层通常用玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维制成。它具有很高的强度,能抵御陨星的袭击,还具有防宇宙辐射的功能。

这样复杂的一件航天服,它的制作代价当然十分的昂贵,大约一件在300万美元以上。航天服一般很重,虽然在设计中,为了方便航天员的行动,关节部位有较高的灵活性,可是,穿着航天服对航天员来说仍是一个沉重的负担。

知识点:太空环境、航天服、高科技产品

为什么在太空中会发生失重现象

地球上的一切物体都受到地球的万有引力,这称为重力。重力的大小随着高度的增加而迅速减小。航天器在环绕地球运行或在行星际空间轨道上飞行时,它们远离地球和其他星球,自然处于失去重力的状态,这就是失重。当然,失重并非绝对没有重力,只不过重力非常微小,所以失重也常称作微重力。

失重是太空环境一个十分重要的特性。

在失重状态下,人体和其他物体受到很小力的作用时就飘起来。利用失重,能在太空进行某些地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如生长高纯度大单晶硅,制造超纯度金属和超导合金以及制造特殊的生物药品等。

失重为在太空中组装结构庞大的航天器(空间站、太空太阳能电站等)提供了有利条件。

当然,失重也会对人体有一定的伤害,这主要是航天员会患上航天运动病。这种病的典型特征是脸色苍白、出冷汗、恶心呕吐,有时还会出现唾液增加、上腹部不适、嗜睡、头痛、食欲不振和飘飘然的错觉。长期失重还会导致人体骨质疏松和肌肉萎缩。为了防止和减缓航天运动病,首先要在地面上就加强航天员的训练,增强体质;另外是在太空中重视体育锻炼,我们在电视上收看有关航天活动的实况录像时,经常可以看到,太空中的航天员正在运动器械上活动身体呢。

知识点:重力、失重、航天运动病

为什么在太空中会发生超重现象

在载人航天活动中,超重现象主要发生在航天器的发射和返回过程中。为了把航天器送入太空,目前一般都采用多级运载火箭。在第一级火箭开始燃烧时,由于整个火箭的自身重力很大,加速度是很小的,看上去是徐徐上升。随着燃料的消耗,火箭重力逐渐减轻,加速度值逐渐加大,直到第一级火箭燃料耗尽,燃烧停止;接着是第二级火箭开始燃烧,重复上述过程;最后是第三级火箭的燃烧和加速。经过这样三次的加速过程,一般可把载人航天器加速到第一宇宙速度(7.9千米/秒),进入绕地球的太空轨道。在这个加速过程中,载人航天器上的设备和其中的航天员,自身的重力都会相应地增大许多,而处于超重状态了。

同样道理,载人航天器在完成任务从太空返回地面时,也会出现超重现象。返回前,载人航天器的返回舱先把底部朝前,然后利用反推火箭减小速度和降低轨道高度。在进入大气层时,因受空气的阻力而逐步减速。刚开始时,因高层大气密度很小,减速值很小;随着高度的降低,大气密度逐渐增加,阻力逐渐加大,减速值也逐渐加大,并在达到最大值后开始减小,形成一个半正弦的曲线。因此,在返回过程中,载人航天器及航天员,将第二次进入到超重状态。

随着航天技术的提高,延长了火箭的加速过程,火箭发射时的加速度已下降到地面重力加速度的5倍;而返回时的超重也大大减小。航天飞机条件更好了,发射时超重峰值只相当于3倍重力加速度,返回时采用了滑翔式飞机般地载入,超重峰值不到重力加速度的2倍,一般健康的人都可以承受得了。

过大的超重对航天员的身体十分不利,因为人的体重突然增加了许多倍,无论是对心血管系统,还是对呼吸功能,以及人的工作效率,都会造成不良的影响。人能忍受超重的能力总是有限的,为了最大限度地减小这个影响,人们在载人航天活动中对超重采取了一些防护措施。

知识点:超重、重力、加速度

同类推荐
  • 常用成语溯源

    常用成语溯源

    本书收录了众多个常用的有名成语及其典故,内容包括:“铁杵磨针”、“亡羊补牢”、“揠苗助长”、“滥竽充数”等。
  • 飞云掣电:雷电灾害的防范自救

    飞云掣电:雷电灾害的防范自救

    本系列主要内容包括“自然灾害”、“火场危害”、“交通事故”、“水上安全”、“中毒与突发疾病”、“突发环境污染”等,书中主要针对日常生活中遇到的各种灾害问题作了详细解答,并全面地介绍了防灾减灾的避险以及自救的知识。居安思危,有备无患。我们衷心希望本书能够帮助青少年迅速掌握各种避险自救技能。
  • 夏天树上没有蝉

    夏天树上没有蝉

    本书收录了《夏天正式降临》《最后一个儿童节》《这趟旅行有点累》等10篇经典儿童文学作品,作者用轻松活泼的语言,描写了孩子们学习与生活中的故事,反映了童年生活的真善美。其中包括一些幻想类作品,情节扣人心弦,非常富有想象力。
  • 危境马王:黎明谷的呼唤

    危境马王:黎明谷的呼唤

    本系列是“绝境狼王系列”作者的全新力作,作品以一匹小母马成长为马王的经历和马群回归家园的冒险之旅为线索,将特立独行的马群形象融入真实的历史背景和壮丽的自然场景中,作品清新细腻,充满诗意和激情。马群危境重生的艰难坎坷、马王成长的喜怒哀乐、人与马群的相斗相依,展现出一幅复杂而广阔的生存图景。唯有用心灵去响应祖先的召唤,用鲜血和生命去抗争多劫的命运,才能成为王者,回归精神的家园。
  • 历史探谜

    历史探谜

    本套全书全面而系统地介绍了中小学生各科知识的难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科普性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使广大中小学生在兴味盎然地领略百科知识难解之谜和科学技术的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,探索创新,并以此激发中小学生的求知欲望和探索精神,激发中小学生学习的兴趣和热爱科学、追求科学的热情,使我们全国的中小学生都能自觉学习、主动探索,真正达到创新素质……
热门推荐
  • 咏史

    咏史

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 猎神族之创界

    猎神族之创界

    一场神族的游戏,被争夺到复仇的少年,神的欺骗,带来的是无情的斩杀。
  • 绝色魔妃:无良大小姐

    绝色魔妃:无良大小姐

    缘分?不,是命中注定。--------二十一世纪“鬼手天医”夜玖玥,一朝穿越成夜府大小姐,同名同样。身份成迷、全家被灭门、最难修练灵脉?遇到她,那都不是事!喂,这几个逗比是她的伙伴??!!人前玉树临风,人后。唉!还有这夫君,看上去仙气满满,可又有谁不知他魔族之王。永世夫妻?如果是他,倒也不错。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 贞观幽明谭

    贞观幽明谭

    故事以唐代贞观末年的长安为背景,描写了一个自幼背负诅咒的少年巫师明崇俨在追寻自己身世之秘的过程中,卷入了太子、虬髯客、南昭郡王等争夺王位的阴谋。与此同时,日本、新罗、百济等周边国家的奇才异能之士也怀着各自的目的纷纷登场。作品中人物众多,架构也铺陈得极开,但是内容精彩紧凑,各条线索交织依存,扑朔迷离,对读者有极大的吸引力。
  • 凌剑帝尊

    凌剑帝尊

    天啸大陆,天才繁盛,宗门林立,一个小城中一个顶着七年废物称号的少年,在一次意外之下坠崖重生,觉醒了神秘的血脉之力获取了强大的功法向着武道的巅峰前进。
  • 三清万古记

    三清万古记

    出身豪门至高起点,却因家道中落,一朝被拐卖至青楼做起了卖笑生意。也许任何一个女人被命运如此安排,都要心生暗淡——还好他是个男人。他沦落风尘,却难忘丹武之道;他命运多舛,却肩挑万斤重担;他不甚幽默、却常遇欢笑之人;他不甚暴戾,却常平世间龌龊;他或许传奇,却只是你我心中那一份豪迈的剪影。待得夜深人静,负起双手仰望漫天繁星,试问这万古岁月,又有几人甘于碌碌无为?
  • 邪凤妖娆:极品召唤师

    邪凤妖娆:极品召唤师

    因为一条神秘的点赞微信,她穿越到了妖兽大陆,成了召唤师世家的私生女古蓝降雪。获得异宝剑灵,附赠萌兽妖宠,振兴家族使命,从教训世家骄横大小姐开始!勇者之路上,她是妖兽猎人,太虚妖魔拿来祭剑,妖孽美男拿来踹倒,纵横三界,终将唤醒她幻世神裔之血!
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 七里樱

    七里樱

    年少时,我们,似乎成为了世界的主角,遗憾过,苦恼过,伤心心过,但庆幸的是在那个即将逝去的青春里,你世界的男主随着四季辗转在你身旁,陪你笑,陪你哭……终有一天,你发现他只是喜欢你身边的那个人而已…“你知道的,我喜欢她哎。”“没事…”至少我的青春,你来过就好。