登陆注册
10370700000040

第40章 宇宙大视野(5)

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。俄罗斯也多次用一枚火箭发射多颗卫星。我国于1981年9月20日开始,用“风暴1号”火箭发射三颗科学试验卫星,成为世界上第四个掌握一箭多星的技术的国家。印度于2011年完成了一箭十星、一箭七星的发射,成为世界上第五个掌握一箭多星的国家。一箭多星的发射成功,标志着运载火箭能力的提高,也标志着发射技术上的新突破。

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,性能高,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。

21世纪,航天技术对经济和军事的发展起着举足轻重的作用,卫星在体积和质量上将向大型化和小型化两极发展。发展中的中国小卫星是中国航天年轻的主力军,它将在各项应用领城以更好的技术服务于国家和人民。我国现代小卫星已通过国际合作、参与竞标的多种形式活跃在国际航天的舞台上,向世界展示了我国航天小卫星的先进形象。从2001年到2006年的五年内,我国航天已连续发射成功海洋一号、实践六号、试验二号、创新一号以及地球双星探测卫星等多颗高性能现代小卫星,标志着我国已具备开展高质量科学卫星的能力。

除应用于军事外,小卫星在民用领域也有广阔的应用前景。截至2005年,我国研制并成功发射了68颗不同类型的人造卫星,4艘无人试验飞船,2艘载人飞船,拓展了航天器的制造领域。

知识点:小卫星、试验二号、实践六号

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。

航天服是一种高科技的产品。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。航天服一般至少有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,所以失重也常称做微重力。

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会飘起来。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,例如生产高纯度大单晶硅,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,这主要是指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,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
  • 中华传统美德百字经·行:行为有度

    中华传统美德百字经·行:行为有度

    青少年是国家的希望,是民族不断发展和延续的根本,因此,青少年德育教育就显得更加重要。为了增强和提升国民素质,尤其是青少年的道德素质,编者特意精心编写了本套丛书——《巅峰阅读文库》。这本《行(行为有度)》(作者于永玉、刘凤华)是其中一册。《行(行为有度)》收录了《李时珍足下出巨著》、《弱女子背负行囊闯天下》、《布衣王子科学家》等故事。
  • 爸爸给女儿讲的365夜经典故事

    爸爸给女儿讲的365夜经典故事

    《爸爸给女儿讲的365夜经典故事》内容丰富,系枕边书“父母给孩子讲的365夜经典故事丛书”之一。全世界的孩子都在用不同的文字,阅读着书里这些流传百年的经典故事。
  • 热浪滚滚

    热浪滚滚

    高温是人类面临的可怕敌人,滚滚热浪可以将人杀死于无形。近年来随着全球气候变暖,高温热浪不断袭击世界各地。而与高温热浪伴生的,是极为可怕的干旱。旱魅袭来,水源枯竭,千里焦土,人畜无存。如何躲避高温和干旱的危害?《青少年灾害逃生自救书?热浪滚滚》将告诉你答案。本丛书在讲述防灾避险知识的同时,以揭秘形式,全面剖析这些自然灾害发生的原理及成因,并选取全世界影响重大的灾难事件,以故事方式讲述给读者。本丛书突破了传统的科普书框架,摒弃说教式的知识灌输,而是以讲故事娓娓道来,语言通俗易懂,知识点全面丰富,让读者在阅读的乐趣中学到防灾避险知识。
  • 引领青少年的100个民风民俗故事

    引领青少年的100个民风民俗故事

    日新月异的现代科技,对人才的要求越来越苛刻。现代科学呼唤“理解”科学的人才,现代人类为了更好地生存,更需要具有创造性思维的人才。对待科学知识不但要有横向的了解,还要有纵向的理解,突破平面思维的束缚,到多维空间去邀游。在实践中培养自己发现问题,分析问题和解决问题的能力,使自己成为一个知识面广,具有开拓精神的人才。
  • 伴随孩子成长的经典寓言

    伴随孩子成长的经典寓言

    寓言是一种蕴含着深刻教育意义的小故事,是人类社会文明的结晶。它通过会说话的精灵、蠢笨的小动物们和各种人物之间发生的故事,使原本没有生命的物体在寓言故事中呼之欲出、栩栩如生。
热门推荐
  • 剑在渊

    剑在渊

    传说在万丈深渊下,有上古绝顶高人投下的绝世神兵,宗门比斗连败九场的少年,从悬崖边一跃而下,不知能否获取神兵,逆天改命?(答案是……当然不能……作者菌早就看腻了掉悬崖下捡秘籍的套路了,好嘛!)戟断枪残热血甜,未尝莼菜又经年。归程万里心何寄,龙在九天剑在渊。
  • 逍遥玦之长生剑

    逍遥玦之长生剑

    几百年前,神器泛滥,造成生灵涂炭,逍遥,蜀山,青珉三派不忍终生凋零,合力剿灭魔域之后,齐心将神器封印,江湖之中修仙门派逐渐退隐,消失。生活原本平静的少年,在神秘之人策划之下机缘巧合入了百年前消失的修仙门派蜀山,习得惊世武功,然而此时百年前早已封印的神器却再度重出江湖,江湖再起波澜,且看他如何在迷途中找到百年前的恩恩怨怨,揭开神秘人物的惊天阴谋!
  • 半鬼擒仙传

    半鬼擒仙传

    至善者成神,至恶者成魔——仙神由人的信念产生,是人精神的寄托,引导着人、支撑着人,是正面的。而鬼魔亦由人的信念产生,是人负面情绪的集合。
  • 本妃很忙,王爷请稍等

    本妃很忙,王爷请稍等

    当她遍体鳞伤之后,老天却给了她重生异世的机会。她不愿再触碰那片柔弱的地方,忙,让她躲开了那些无聊的感情。直到他的出现,她的那颗冰冻的心才慢慢融化。他对着世人说道,“此生她一人足矣”,她握着他的手,“若你不弃,生死相随”。适逢乱世的他们,面对阴谋,一次次别离,他们会不变初心吗?
  • 三生三世缘于情

    三生三世缘于情

    九重天,月老殿,三生石,情缘定。据说在这九重天之上,有一座月老殿,在那里,有一块三生石。相传那三生石上,刻着这世间所有红尘男女的姻缘。花开花落,缘起缘灭.......这世间所有的事都讲究一个“缘”字。而我们的故事就从这里开始.........一对痴男怨女缘起三生,情定一世的故事。
  • 大青衣

    大青衣

    一个武林世家长子家道中落沦为十六国游侠,北上凉地东山再起之后便是血洗十六国!当有人问:东方瑜如何能从西凉弹丸之国崛起成为战功卓著的大将军,江湖上就连盟主都敬畏三分的人物?东方瑜答道:“心有青衣,踏江走湖游沧海,提刀掌剑携红颜,八百万铁骑一杆大银枪!”
  • 网游之仙木参天

    网游之仙木参天

    以西游记为蓝本的虚拟网游,古临渊竟然随机到连移动都做不到的树妖,又该如何打怪升级?原著里默默无闻的木仙庵,竟然也有称霸四大洲的机会,这里到底又有谁的功劳?一骑当千,双锏之下没有一合之敌,古临渊又是如何做到这些?且看杯酒临风如何阴险狡诈,成仙成佛,一木参天!
  • 魔剑救世

    魔剑救世

    世间的好坏重来不是亘古不变的,神和魔代表着的善恶亦会反转。最强大的魔却拥有着最善良的心。上古洪荒年代,世上最强的神魔两界一直动荡不安,而魔界至强尊者魔天在领悟天道后,跳出六界,留下一柄魔剑,但它的名字却叫做“救世”,凭此剑,魔界魔王强者已经能够对抗仙帝。每数百万年,神魔必将一场大战,而三百多万年前的神魔大战中,仙帝和魔王同时陨落,之后慢慢出现了仙人妖鬼四界。三百多万年后,突然出现了两个神秘少年,一个清秀异常异常,却给人妖魅无比的感觉;而另一个紫眸妖邪,却始终透露出一丝温柔的目光,给人惬意,好似来自纯净透彻的不受污染的极乐地方。即将到来的末世神魔之战又会如何?
  • 成长智慧书

    成长智慧书

    本书是针对13~18岁中学生阅读的选编类读物,共收录141篇文章。选文按历史、生命、生活、自然、灵魂等五个角度进行分类,旨在通过阅读,引导学生思考和探究。
  • 穿越之皇上我们见过吗

    穿越之皇上我们见过吗

    “皇上轻点,嗯~~”额!不会那么倒霉吧!穿越到这人生地不熟的古代就不说了,没穿成公主也不说了!那也别把我穿成个宫女啊!呜呜呜~干不完活竟然不给饭吃,半夜肚子饿,出来找吃的,却碰到这种事。等等,哈哈哈~竟然有人偷看皇上滚床单——————