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第14章 、揭开宇航面纱(2)

发射多颗卫星的运载火箭常常配置有专用的卫星安装支架。支架的下端与末级火箭连接,支架上可以同时安放几颗卫星。卫星的“座位”下有弹簧或顶杆机构,入轨时靠弹簧或杆机构将卫星推出。

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最早实现“一箭多星”的国家是美国。1960年美国用一枚火箭发射了两颗卫星,1961年又实现了“一箭三星”.苏联曾经多次用一枚火箭将8颗卫星送入运行轨道。我国于1981年9月20日成功地将 3颗科学实验卫星送入近地轨道。

13.1>10的妙趣

当巨型运载火箭矗立在发射台上,整个发射场上一切工作准备就绪,处于临射状态时,自动发射程序显示设备上便出现10,9,8…… 3,2,1,发射!运载火箭发射为何采用倒计时?

当自动发射程序显示设备上出现1时,霎时火焰熊熊,浓烟滚滚,轰鸣声震耳欲震,火箭喷吐着火舌,徐徐上升,逐渐加速,扶摇直刺长空。显示设备上出现的从10逐渐递减到1的数字,便是倒数计时。

倒数计时最早出现在德国。1927年,德国成立宇宙航行协会,协会成立后便接受为一部科学幻想电影《月里嫦娥》制造一枚火箭。但是,出师不利,由于缺少经验,火箭始终未能制造出来,倒是制片商把电影拍成了。影片中飞上天的火箭是模型火箭。就在摄制这部影片过程中,为了发射模型火箭,导演弗里茨·兰发明了倒数计时的发射程序。这种计时程序,符合火箭发射规律和人们习惯,清楚地表示火箭发射准备时间逐渐减少情况。10分钟准备,5分钟准备……1分钟准备,直到发射前10秒钟,而后10,9,8…… 3,2,1,这种倒数计时,会使人产生准备时间即将完结,发射将要开始的紧迫感觉。

德国在20世纪 30年代制成第一枚试验火箭、40年代初研制V-2火箭时,都采用这种倒数计时发射程序。40年代后,美国和苏联研制的火箭和导弹,也都采用这种程序。目前,世界各国的火箭和导弹发射、核武器起爆也全部沿用这种计时程序。

14.软硬兼施,探测外星球

随着科学技术的发展,探测外星球要实行软着陆,你想知道是什么原因吗?

软着陆是相对于硬着陆说的,是指航天器在飞抵外星球表面时,着陆速度降慢,不会给航天器带来任何损坏的一种着陆方式。

硬着陆是指所发射的航天器直接命中外星球表面,在过去的航天探测中,曾经使用过硬着陆的方式,结果不是航天器远离了飞行目标,就是撞得粉身碎骨。如前苏联发射的“月球1号”探测器,不仅没有命中月球,反而远离目标,意外地成了第一颗环绕太阳的人造卫星。

采用软着陆的方式是非常安全可靠的。当着陆器接近外星球时,利用推进器朝星球喷气产生反作用力,使之急剧减速,到了特定的位置再打开降落伞,就能慢慢地降落在外星球表面上。使用软着陆的方式,保证了着陆器的安全完好,这样,才能够进行正常的考察研究。

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“探路者”带回的消息

“探路者”是一个航天器的名称,“火星探路者”出访火星,为我们带来许多火星上的消息。它发现火星上的岩石构成和地球上的岩石非常相似,证实了地球上已经发现的12块火星陨石的确是来自于遥远的火星。它还发现火星上尘暴飞扬、不见蓝天、天气变化很快,说变就变;也发现火星上曾经受到过洪水的冲击,因为火星的地表留下了清晰的水痕。

15.“人造地球卫星”的始祖

前苏联成功发射的世界第一颗人造地球卫星,是“人造地球卫星1号”,开创了宇宙航行的新纪元。小朋友你一定想知道吧?

这颗卫星于1957年10月4日,从咸海附近的拜科努力发射场发射,使空间舞台第一个角色--“人造地球卫星”1号,首先闯入浩瀚的太空,开创了宇宙航行的新纪元,开辟了人类的登天之道。

卫星外形呈球形,重8 3.6千克,直径0.58米,卫星由壳体、天线和卫星设备组成。壳体由两个铝合金半球壳对接而成;外表缚有4根鞭状天线;壳体内装有电池组、无线电发射机、控制系统组件、转接元件、温度和压力传感器等。卫星探测项目是测量近地高空的大气状况,卫星还携带试验动物,用以考察动物对空间环境的适应能力。这颗卫星在215~947公里的低轨道运行,环绕地球一周为96.2分钟,每小时运行28160公里,总共运行92天,环绕地球运行1400圈,于1958年1月4日再入大气层烧毁。

小档案罗廖夫前苏联宇航科学家科罗廖夫(1907~1966),在宇航领域里功勋卓著。在他领导下,成功地研制成许多宇航器和运载火箭,并发射了世界上第一颗人造地球卫星,还将加加林送上了太空,实现了人类首次太空飞行。由此,他荣获了不少勋章和荣誉称号。

16.太空高唱“东方红”

“东方红”1号是中国成功发射的第一颗人造地球卫星,它的成功,使华夏子孙开始迈开矫健的步伐,去叩击太空的大门。你知道“东方红”1号当时的情况吗?

1970年4月24日夜晚,灯火通明的甘肃酒泉卫星发射场的发射平台上,一枚高达29.46米(相当于七八层楼房那么高)的“长征-1”号运载火箭巍然挺立着,这枚 3级火箭顶端,装载着我国自行设计的第一颗人造地球卫星“东方红”1号。这天,天高云淡,晚上21时 30分,运载火箭一声巨吼,尾部拖着一条几十米长的桔红色“巨龙”,直指夜空。十几分钟后,末级火箭完成使命后与卫星依依惜别,卫星顺利进入环地球轨道。少顷,从太空传来悦耳动听的《东方红》乐曲,由中央人民广播电台向全国转播,人们翘首仰望夜空中那颗高挂宇宙的华夏第一星,欢呼这一历史性的成功。从此,华夏子孙开始迈开步子,去叩击太空的大门。

卫星外形像个球形的多面体,重17 3千克,直径约1米。卫星外壳由72面铝合金嵌接而成,表面涂有有机绝热层。壳体内设主仪器舱和辅助舱,舱内装有《东方红》乐曲发声器以及遥测、跟踪、能源等系统的仪器。壳体顶部和赤道环带上装有4根 3米长的鞭状天线,底部有联接运载火箭用的分离环。卫星在4 39~2 384公里高空的近地轨道上工作了24天。卫星预计可以在广漠无垠的太空中遨游100年之久。

17.宇宙漫步路漫漫

宇宙,茫茫无际,奥秘无穷,令人遐思,那么宇宙的尽头在哪里?

宇宙是无边无际的,到目前为止,还没有人知道宇宙究竟有多大,就连科学家们也无法回答出宇宙的尽头在哪里。

一些科学家估测,宇宙中大概有1000多亿个星系,而银河系只是其中之一。单单是一个银河系中就有1000多亿颗恒星,我们所熟悉的太阳只是其中一颗普通的恒星。

宇宙是如此辽阔,得以光年来计算天体之间的距离。而一光年相当于光在一年中所走过的路程,有近10万亿千米的距离。

单就我们地球所属的太阳系来讲,它两端的直线距离大约是120亿千米。如果我们乘坐和光速一样快的火箭去银河旅行,至少要花2. 3万年的时间,才能飞到银河系的中心部位(银河系的直径有10万光年)。

如果乘坐光速火箭在太空中旅行,至少要花4年的时间才能到达离太阳最近的一颗恒星:比邻星。它和地球的距离是4. 3光年,即406780亿千米。如果以同样的速度继续前进,必须花16万年,才能到达另一个星系。

宇宙的尽头在哪里呢?至今,科学家们使用仪器已经能够看到太空中 3亿光年远的距离,并在那里发现了许多星系,有的天文学家甚至观察到100多亿光年之外还有星系存在。至于更远的地方,对于我们还是个未知数。宇宙浩瀚无边,也许根本没有尽头。

18.星光灿烂的“河”

在夏秋两季晴朗的夜晚,除了空中满天的星星外,我们有时还能看到一条闪闪发光的银白色光带,好像是天上的一条河流,天上真有一条河吗?

其实,这光带就是我们地球所在的银河系,如果用望远镜去观察,就能看到整个银“河”里都是些密密麻麻的星星群。

银河的银白色来自无数颗大大小小发光的恒星和其他发光的天体,据天文学家观测,银河是由包括太阳系在内的几千亿颗星星、大量的星际气体和宇宙尘埃组成的。它的整个形状就象一个中间厚四周薄的大铁饼,星星最密集最亮的地方是它的中心,而四周扁平处为银盘,越靠近边缘星星的分布越稀疏。银河系的直径约为10万光年,也就是说,用光的速度(30万千米/秒)从一边走到另一边,需要10万年,长度达94600亿千米。

银河系本身也在旋转,一方面围绕自己的中心轴,以2.5亿年一周的速度自转,同时又以每秒214千米的速度在宇宙中不停地运动着,只是由于相距过于遥远,看起来似乎是一条河。

19.神奇的大爆炸

我们知道,现今人类所能观测到的宇宙状态最早起源于140亿年前造就宇宙的“大爆炸”.那么,“大爆炸”的起因到底是什么呢?宇宙在“大爆炸”之前处于什么状态呢?

所说的大爆炸就是宇宙中所有的物质在百分之一秒内、在摄氏100亿度的温度以上被撕裂成了小碎片。之后,宇宙迅速冷却,渐渐衍(yn)化成如今的样子,但物质和星系团仍在相互分离地运动,就是说,宇宙目前仍在膨胀。

对这一问题,英国剑桥大学的霍金教授提出了“开放性膨胀”理论,有人认为这是迄(qì)今为止提出的有关宇宙起源的最好的解释。霍金在对宇宙诞生之前的一瞬间的状态进行了几十年的研究之后认为:在“大爆炸”之前的瞬间,宇宙是一个豌豆状的微小物体,它悬浮于一个没有时间的空间内,这个空间经历了迅速膨胀的时期,而这种膨胀发生在宇宙“大爆炸”之前极为短暂的一瞬间。霍金还通过求解爱因斯坦的引力方程,证明了“大爆炸”之后的宇宙会继续无限地扩张。

美国将于2000年发射一颗卫星,专门对“大爆炸”所遗留下来的微波辐射进行勘测,届时可对这一理论做出一定的检验。

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《史记》对天象的记载

早在4000多年前,中国就开始了天象记载。自商代到1700年,我国共记录了90颗新星和超新星。司马迁的《史记·天官书》是最早记录星数的专著,里面记载恒星500多颗。

20.炮弹与月球无缘

火箭和航天飞机能飞入太空,而高射炮无论有多大威力,也不能把炮弹射到月球上去呢,这是为什么?

这是因为火箭和航天飞机的飞行速度足够快,能够逃离地球的引力,而炮弹的速度不能克服地球引力。终究还要掉到地面上。

要想知道发射卫星需要多快的速度,首先要了解什么是第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。第一宇宙速度是指物体的速度足够克服地球引力,使之能够环绕地球运行。这个速度必须达到每秒7.9千米。这个速度指物体可以飞离地球、进入宇宙空间的速度。第二宇宙速度必须达到每秒11.2千米。第三宇宙速度是指物体飞离太阳系所需要的速度,这个速度是每秒16.6千米。

如果我们发射的卫星是环绕地球运行的人造地球卫星,那么它的速度必须达到每秒7.9千米;如果我们发射的卫星要飞出地球,到宇宙太空中运行,那么它的速度必须达到每秒11.2千米。

21.太空中的驿站

自1971年4月19日,前苏联第一个在太空建立了“礼炮”号太空站以来,各国在太空已经相继建立了近二十个太空站。

宇航员在神奇的太空站做什么?

太空站又叫空间实验室或轨道站,利用它可以进行一些地面上无法进行的科学实验和生产实验。同时,还可以作为中转站,用以探索其他星球和积累资料。

最初的太空站只能容纳 3名宇航员,他们在那里的主要任务是研究人类在太空能生活多久,怎样调节自己的身体以适应太空生活,为人类将来进入宇宙生活做了准备。现在的宇航员在太空站的主要任务则是进行一些科学和生产实验,比如制造金属、医药等高科技新产品。

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到月球上去

今后更多的人,也许就包括你,都能到月球上去看一看。这没什么不可能的,好多稀奇的事情不是都发生了吗?知道吗,科学家们已经在研究,怎样在月球上建立一个太空基地,把月球上的宝藏开采出来,运回地球。

22.特别的食品

俗话说:“民以食为天”,不管你从事什么工作,都要首先解决好吃饭问题。那么,宇航员在太空仓里吃什么食物?

对于宇航员来说,在太空这种特殊的生存环境中从事科学研究,更要保证吃好东西。

在太空中,由于失去了地球引力,一切物体都处于失重状态。如果不固定位置的话,都可以漂浮在空间。像“炒麦粉”之类的粉末状食物,极易飘得太空仓内到处都是,一不小心,进入宇航员的肺中,很容易造成生命危险。所以早期宇航员吃东西的时候,就要像挤牙膏那样把食物挤进嘴里。

从20世纪80年代起,随着航天科技的发展,各国到太空中从事科学研究的宇航员越来越多,而且在太空中工作的时间也越来越长。各国开始更为重视宇航员的饮食问题,航天食品也大为改观。压缩食品、脱水食物、软包装罐头食品等纷纷问世。除此外还设立了专门的简易食堂,不仅使食物更加科学、可口、营养,而且还增添了民族特色。

《新世纪少儿百科》现代科技P13

23.特殊的“工作服”

太空里没有空气,几乎是一个真空环境,温度在-270℃左右,还有许多有害射线、宇宙微流星体等。航天服为何能在这种特殊环境中保护宇航员?

航天服是科学家专门为宇航员设计的、能防止各种环境因素危害的密闭装备。航天服由14层不同的铝箔和化学合成纤维压制而成,具有隔热、隔冷、防辐射的作用。宇航员的内衣上盘绕着很长的微型冷却管,能散发掉宇航员身上多余的热量。内衣下部装有尿液贮存器。宇航服上衣连着金属头盔,头盔前面装有护目镜、话筒和耳机。宇航服背部有一背囊,里面装有液氧瓶。另外,宇航服里还装有调节气压、温度、湿度、氧气含量等等的电脑控制装置。

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“网球”和“篮球”

月球有多大,你知道吗?月球的体积只有地球的四十九分之一,如果把月球比作一只网球,那么地球就像一只篮球!月球的表面积只有地球的十四分之一,比4个中国还要小。

24.睡梦悠悠方销魂

随着航天事业的发展,宇航员在太空工作的时间越来越长,只有保证睡眠充足,才能使科学实验工作顺利进行。那么,宇航员在太空中怎样睡觉呢?