1963年5月,美国开始了双子星座计划,目的是研究人类登月所必需的技术和试验人类在太空中飞行的耐力。双子星飞船一共制造了12艘,分别用高27米,重136吨,推力35吨的大力神2型火箭发射。最初两艘双子星座飞船的飞行,并不载人,目的是对大力神2型火箭和双子星座飞船进行飞行试验。
1号于1964年4月8日发射入轨,2号于1965年元月发射入轨。两次无人驾驶飞船的发射和重返大气层的试验,表明火箭性能稳定,飞船能耐住返回地球的考验。1965年一共发射入轨了5只双子星座太空船,主要是为了逐渐延长飞行时间。“水星计划”的最长飞行时间是一天半,而双子星座4号就延长到4天,双子星座5号飞行了8天,到7号,延长到了14天,在当时,这是惊人的记录。
这表明,人类完全可以禁受前往月球的长时间太空飞行。此外,1965年双子星座载人飞行还试验了宇航员外出到太空漂游及太空船编队飞行。1965年6月3日发射的4号飞行了4天,绕地球62圈。飞第二圈时,怀特利用喷枪喷气推力,在舱外太空里作了20分钟的“漫步”,在太空里聊天、说笑和拍照。太空“漫步”,除了试验宇航员在太空中的工作能力外,还对宇航服的安全性进行试验。
第一次编队飞行是由6号和7号实现的。1965年12月4日,以飞行两个星期为目标,将7号射入轨道。宇航员是鲍曼和拉斐尔。11天后,即12月15日,又成功地将6号射入轨道。发射后6小时,6号飞了4圈,距离7号只有30米远了。随后,6号飞船逐渐接近了7号,最近的接近距离为1米,两艘飞船的宇航员可以通过窗口相互看清对方的面孔。在以后的5个半小时里,两只飞船保持数米距离,编队飞行,绕地球4圈。
第二天,6号先返回地面,7号继续完成了飞行14小时的目标,而后返回地球。1966年,又成功发射了5号双子星座飞船,侧重于试验宇航服和会合时对接技术以及宇航员操纵飞船的本领。1966年3月16日,先发射了无人飞船“阿金那B”进入轨道,然后又将双子星座8号送入轨道,宇航员是阿姆斯特朗和斯科特。</p><p>8号一进入轨道,就去追“阿金那B”飞船,飞了4圈后,终于接近了它。
在宇航员的操纵下,8号的突起的鼻部成功地插入“阿金那B”的对接口里,首次对接获得成功。可是,对接不久,8号的姿控小火箭的一支错误地点火,急速地喷射气流,使得飞船乱跳乱转起来。接到地面返航命令后,阿姆斯特朗镇静地设法将飞船与“阿金那B”分开,而后成功地返回地球。他们在太空里飞了不到一天时间。1966年6月3日发射9号飞船入轨,宇航员是斯塔福德和塞尔南,他们驾驶飞船用三种不同方法和一个目标会合,没有能进行对接试验,因为目标的对接口没有从保护罩中露出来。
在返回地球前,6月6日,塞尔南在太空“漫步”了128分钟,以试验宇航服的可靠性和人在太空中的活动能力。1966年7月18日,约翰·扬和柯林斯乘10号飞船作了三天飞行,他们先与自己的目标靶“阿金那B”会合,又追上8号的目标靶,与之会合。最后,他们和自己的“阿金那B”实现了对接。这次飞行中,柯林斯先后两次出舱,共活动了87分钟。1966年9月12日发射入轨了11号飞船,宇航员是康拉德和戈登,他们飞了近三天时间。
他们先和一只“阿金那”对接,然后开动了“阿金那”上的主火箭发动机,将对接体推进到更高的轨道。戈登出舱活动了44分钟,又打开舱盖130分钟。</p><p>最后一次发射的双子星座飞船12号是1966年11月11日进入轨道的,先进行了会合对接试验,而后奥尔德林出舱活动了149分钟,又两次打开舱盖,半露出身体在太空中进行照相。这样,奥尔德林露在太空中的时间有5个半小时。双子星座计划是阿波罗计划的一个分方案,10次载人飞行都完成了各自的飞行目的,考验了人在太空中行走和长时间飞行的耐力,试验改进了宇航服。同时,也考验了地面设施和宇航工程管理队伍,这些是阿波罗计划的精彩一页。
在整个航天科技领域,专家们从宏观角度看,认为前苏联的某些空间技术算不上世界最先进。但是,认为她建立起来的巨大航天体系是现今世界上最完整的,并且以总体优势体现了高科技目标,奠定了现代航天学的基础。
如果不计地面航天员训练中心以及测控中心等服务性机构,这个航天体系包括“和平”号空间站试验基地、“联盟”号载人航天飞船、“进步”号货运航天飞船、“联盟”号运载火箭和“质子”号运载火箭。依靠这些设备,开动这个天地间的复杂系统,进行广泛的空间科学研究和探索太空奥秘的任务。
“和平”号空间站复合体试验基地
“和平”号空间站在1986年2月20日发射入轨,质量20吨,长135米,最大直径415米,有效容积达90立方米,有太阳能帆板2块,总面积达102平方米,共有6个对接舱口。可以与它对接的专用舱和飞船有这样一些种类:大型对接舱,质量为20吨,直径415米,容积50立方米。其中不返回的大型对接舱,长度为65米;而返回的大型对接舱,长度为13米左右,并拥有太阳能电池帆板2块,面积40平方米,输出功率3千瓦。可以对接的小型对接舱,质量为7吨,长度7米,最大直径27米,有效容积10立方米。另外可对接的飞船是“联盟”号TM客运和“进步”号货运渡船。
以“和平”号空间站中心舱为核心的复合体试验基地,目前已完成第一阶段空间对接拼装任务,拥有5个模舱,其中3个科学舱、1个“联盟”FM飞船以及主舱。
科学舱是“量子1”号、“量子2”号和“晶体舱”。“量子”号天体物理实验室是在1987年4月11日与“和平”号对接的。“晶体”舱是1990年6月最后发射上去的,全长1373米,最大直径415米,有5个冶炼炉,其中一个较小,便于搬动。全部炉子均能自动工作,各种不同实验可同时进行。每只炉子带有控制晶体培养过程的计算机。冶炼炉能为大量实验提供良好条件,这些炉内最高温度可达到2000摄氏度。因此“晶体”舱的前景十分可观。有消息报道说,自“晶体”舱拼装到空间站后的头7个月,已经生产价值1000万美元的空间半导体材料。到目前为止,还有一个地球遥感舱和一个地球环境监测舱未发射组装到位。但现已拥有5个模舱的“和平”号空间站复合体,已具备进行天体物理研究、生产小批量蛋白和晶体的能力。
在使用期间,这个空间站复合体,既可变更模舱数量,也可改变总的配置。专用模舱还能做机动飞行,单独去执行任务。目前,“进步”号货运飞船所占用对接口将供一个不返回大型对接舱对接之用,而“进步”号货运飞船则对接在这个不返回大型对接舱的另一个对接口上。
为了在中心舱即主舱和其他舱室放置科学仪器和设备,辟有专门位置。仪器和设备可能安装在舱室之内,也可能装在空间站复合体的外表。设备的尺寸主要受运输飞船以及某些情况下放置位置的限制。
空间站上的闸门暗室,可使航天乘员不离开空间站就可看管工作在开放空间里的仪表。复合体外部的仪表和设备通过机械固定器固定。仪表工作过程数据以及实验结果由构成仪器组成部分的自动记录仪记录,并可用站上遥测设备直接将数据信息传送给地面跟踪站。
带有科学研究成果设备的返回,则使用载人航天飞船。从回复仪器打包到飞船着陆地面,通常不超过两昼夜。返回地面设备的尺寸规定不超过450毫米×240毫米×160毫米。
“和平”号空间站内的空气和地球上大气层差不多,气温终年保持在20摄氏度左右,真是四季如春。如果不出舱到开放空间去,航天员可以不穿航天服生活和工作。由于空间站远离地面执行观天测地任务,其乘员随时可能遇到各种危险,因此站上总是停着一艘“联盟”TM飞船参与复合体的工作。实际上还时刻准备着执行救援任务。
“联盟”号TM飞船
“联盟”号是迄今应用最多的宇宙飞船,目前已进入第四个10年。“联盟”号总设计师卡罗廖夫为它设计了几种类型:一种是地球轨道上运行的三舱型;一种是用于验证月球飞行技术的捆绑式两舱型探测器;还有一种是月球着陆型。用于地球轨道运行的“联盟”号飞船,发展了三代:第一代称为“联盟”号,第二代称为“联盟”号T,第三代称“联盟”号TM。“联盟”号最初用于执行3人低地球轨道单飞飞行任务,飞行时间可达两周半。“联盟”号10和11用于“礼炮”号空间站作渡船。在“联盟”号11发生一次降落事故之后,前苏联人对“联盟”号作了重新设计,使之成为仅能作两天半独立飞行的两人座舱空间站的客运渡船,即“联盟”号T。自1967年4月以来,前苏联共发射第一代“联盟”号飞船40艘,发射第二代“联盟”号T共15艘。第三代“联盟”号TM宇宙飞船和“联盟”号T的区别是安装了更新一代的交会对接雷达与计算机、无线电通信、紧急救援、联合发动机装置和降落伞等设备,采用了轻型材料,可多载200千克载荷。1986年5月21日,第三代“联盟”号TM首次发射,23日与“和平”号空间站对接成功。20世纪末,专用于地面和空间站之间客运的“联盟”号TM飞船已经发射过10多次,均获成功。
“联盟”号飞船由近似球形的轨道舱、呈钟形的返回舱和呈圆柱形的设备舱三个舱段组成。目前是地面和空间站之间的客渡飞船,它在返回地球大气层之前,将轨道舱和设备舱抛弃,只有返回舱返回地球。从飞船起飞到入轨和返回,航天员都坐在返回舱内。返回舱内部容积4立方米,原有3个座位,能容纳3名航天员,后来改成2个座位,容纳2名航天员。舱内有显示各系统设备工作状态的仪器、导航仪表和各系统的控制转换开关。在其底部有防热罩,其内有4台装有固体推进剂的缓冲着落火箭。飞船入轨后,航天员就可进入轨道舱工作或休息。轨道舱容积49立方米,内有交会和对接系统、电视摄影机、出舱活动设备、航天员进膳用具、部分通信等。设备舱分前、后两舱,前舱为仪器舱,内有遥测系统、主要通信设备、各种传感器,后舱为发动机舱。设备舱外表装有天线系统。
“联盟”号TM的外表面除8平方米的辐射器外,均有热覆盖防护。生命保障系统大部分装在轨道舱中,一小部分装在返回舱中,独立部分放在长沙发椅下。氧气瓶供紧急情况时用。废物管理和饮食都在轨道舱中进行。返回舱有够48小时的空气、食物和水,供紧急着陆时用。和货运飞船比较,“联盟”号载人飞船由于生命保障系统、热防护、控制和其他有关部件占去相当部分的有效载荷而费用昂贵。
“进步”号货运飞船
“进步”号货运飞船是用“联盟”号载人飞船改装而成的。除去飞船载人所必需的部分,还装备有自动控制系统;降落返回舱用推进剂和氧化剂容器来取代;原用于航天员工作和休息的地方,变成了“进步”号飞船的货舱。“进步”号货运飞船发射时重量为7吨,有效载荷25吨,大约是其自身重量的36%,效益是相当高的。
“进步”号货运飞船给空间站驻站人员运送他们需要的燃料、压缩空气、食物、水、空气再生器、衣服和邮包,还运送实验需要的置换设备、仪器和装置,还有普通摄影、**摄影胶片。因为宇宙辐射原因,胶片在空间站不能长期保存。
“进步”号货运飞船还帮助运走航天乘员在空间站不再需要的东西。虽然废物垃圾可通过空气锁箱丢弃,但会污染宇宙空间并损失空气,此外,通过空气锁箱是丢弃不了大的东西的,所以航天乘员们都喜欢用“进步”号货运飞船处理他们的垃圾。
“进步”号货运飞船和空间站对接并卸货之后,装好垃圾便脱离对接,启动减速发动机,离开地球轨道向大地飞去。由于货运飞船没有热防护措施,进入地球浓密大气层后便立即被完全烧毁,如果有少许残余,一般会溅落大洋之中。
“联盟”号运载火箭
“联盟”号运载火箭是一种三级火箭。第一级是由捆绑在第二级下部外侧的4个火箭组成。因此,“联盟”号运载火箭是由6个火箭发动机串并联组成。发射的飞船固定在火箭的第三级上,外面有整流罩,整流罩的前端固定着应急救生火箭。运载火箭与飞船组合体全长488米,底部最大直径103米。“联盟”号运载火箭在航天体系中的作用是向空间站发射“联盟”号TM客运飞船和“进步”号货运飞船。火箭的有效载荷能将6900千克重的飞船送入倾角505度、远地点450千米、近地点200千米的近地椭圆轨道。发动机燃料为高、低两种沸点的混合推进剂。事实证明,“联盟”号运载火箭的设计是高度成功的,有极好的可靠性和长久的生命力,生产、使用已经30年。其质量可以和已经持续生产制造25年的DC-3航空器、著名的德国大众汽车公司的产品相媲美。用“联盟”号运载火箭发射飞船的次数与美国“水星”、“双子星座”、“阿波罗”以及航天飞机发射次数的总和相当。平均每年用“联盟”运载火箭发射飞船6次。由于长期使用,该运载火箭生产批量大,工艺稳定,成本也便宜。
“质子”号运载火箭
“质子”号运载火箭有两种形式:一种是串平行三级发动机火箭,另一种为改型的四级火箭。“质子”号运载火箭也已使用20多年,在航天体系中专用于发射“礼炮”号、“和平”号空间站以及“和平”号空间站的专用模舱。
“质子”号三级火箭,不包括载荷时全长443米,能把21吨有效载荷送达倾角516度、200千米高的近地圆形轨道。四级型“质子”号火箭能将2200千克有效载荷送达任何对地静止轨道位置,能将5700千克载荷送往月球,5300千克载荷送往金星,4600千克载荷送往火星。所有各级火箭发动机燃料均为混合推进剂。
考察前苏联航天体系,各构成要素非常协调且运用恰到好处,各显其能。虽然用一次性发射系统做天地间的运输工具,但由于生产批量大、工艺稳定和可靠性好,成本反而比可重复使用的航天飞机低。
这个航天体系的长期运行,为空间科学研究带来极大好处。例如,前苏联航天员已经完成了500项以上空间材料加工处理和合金形成试验,有的已经以空间车间的形式进行小批量生产。空间产品性能优于地球产品,通常具有更好纯度和特性。所有试验成功的这些项目,在转向大规模空间工厂生产后,能引起工业的巨大变革。同时,航天员在空间站长期工作,积累了丰富经验,还不断创造在空间长期逗留的纪录,说明空间生命科学研究的重大进步。
1 神舟系列飞船知识点
神舟飞船飞行的基本原理神舟飞船飞行遵循的基本原理为动量是宇宙航行的运载工具火箭飞行时,燃料在燃烧向不断喷抽一推出速度很大的气体,使火箭获得2神舟飞船点火发射时的情神舟飞船点火发射时,受火箭,飞船处于加速阶段,飞船的加速度动能和势能不断增加,从能量化而来的飞船的学能转运载火箭点火后离开发射色气团不是火箭喷出的废气,台底建造了一个大水池,当高大的白程师在中大量空犊)凝结成大量的水急剧汽化形成水蒸气,大蜜酌永的小水珠,从而形成了庞大的白色气肺祥3神舟飞船的运动定律早在1609年,开普勒就提出是椭圆,行星在近日点和远日点的轨迹即行星运动周期的平方和轨道半长轴神舟系列飞船被送入轨道以后类似行星绕太阳的运动,因此神舟系列飞船药遥动也符合行夏2以均年第3期下面我们来验证“调和关系,,行星运行的椭圆轨道的偏心率很低,接近正圆,为了简化,我们把轨道当成正圆来处理飞船做圆周运动的向心。
2 航天 神舟 知识 简短
据上海文汇报报道,据“神舟5号”载人航天飞船副总指挥、副总设计师施金苗介绍,世界上载人飞船有一舱式、二舱式、三舱式。中国研制的是复杂的三舱式飞船。
“神舟5号”于2003年2月17日开始总装。载人飞船系统共有13个分系统,飞船除三舱外还有一个附加段。其中轨道舱和返回舱均为密封结构,是航天员活动的地方。
施金苗介绍说,承担飞船研制任务的主要是两家“航天巨头”:中国空间技术研究院负责“两舱”——轨道舱、返回舱研制工作;上海航天技术研究院负责“一个舱、三个子系统”——推进舱与推进系统、电源系统、天地测控系统的研制工作,其中包括天地话音、电视图像、高速数据传输、飞船返回地球时启动的船载小推力发动机,以及返回舱落地前启动的缓冲小火箭等。
轨道舱位于返回舱前面,这是为了增加航天员的活动空间。它里面装有多种试验设备和实验仪器,可进行对地观测。其两侧装有可收放的大型太阳能电池翼、太阳敏感器、各种天线,以及各种对接机构。
返回舱位于飞船中部,是航天员乘坐的舱段,也是飞船的控制中心。它不仅和其它舱段一样要承受起飞、上升和轨道运行段的各种应力和飞行环境,而且还要经受返回时再入大气层阶段的减速过载和气动加热。其为密闭结构,前端有舱门,供航天员进出轨道舱使用。
推进舱紧接在返回舱后面,通常安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备,起保障和服务作用,既为飞船提供动力,进行姿态控制、变轨和制动,并为航天员提供氧气和水。推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池翼。
过渡段则在飞船顶部,用于与其它航天器对接或空间探测。
飞船顶部是一个高8米的逃逸救生塔。它装有10台发动机。在发射飞船的火箭起飞前900秒到起飞后160秒期间(0——110公里),如发生故障,它能拽着返回舱和轨道舱与火箭分离,并落到安全地带,使飞船上的航天员转危为安。
飞船上的引导伞、减速伞和主伞的伞面是上海制作的,巨幅伞面达1200平方米,质量标准是既要牢,又要轻
3 航天知识
宇宙飞船最重要的用途之一就是为空间站和月球基地等接送宇航员和物资,且费用较航天飞机低许多。
目前在轨的“和平号”空间站和以前的“礼炮号”系列空间站以及美国“天空实验室”空间站,都是用宇宙飞船作为天地往返的交通工具的。前苏联“联盟15号”飞船,曾在“礼炮7号”的空间站与“和平号”空间站之间来回飞行并对接,成为世界第一辆太空“公共汽车”。
人在空间站内长期工作和生活,随时都可能出现危险,例如,宇航员突发急病,空间碎片或流星击穿宇航员生活的压力舱舱壁。这时就需要宇航员马上撤离空间站,返回地面。
由于宇宙飞船体积小、重量轻、成本低,因此很适于长期停靠在空间站上用作救生艇,它给空间站带来的负担也不大。 1984年,前苏联“礼炮7号”空间站出现故障时,就是用停靠在站上的“联盟号”飞船把两名宇航员紧急撤回地面的。
目前正在建造的国际空间站在运行初期也将用联盟一TM飞船作为救生艇。若用价值连城的航天飞机作救生艇长期停靠在空间站上,则得不偿失,使用效率太低了。
并会给空间站背上一个大包袱,大大增加空间站姿态控制和保持轨道高度方面的费用。 由于宇宙飞船带有推进系统,能机动变轨,固而还可以迅速降低高度进行侦察等军事活动。
美国“双子星座7号”飞船在轨道飞行期间,飞船上的宇航员曾用红外遥感器监视和跟踪了1枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。 示来的行星际载人飞行,从目前和可预见的将来来看,将由宇宙飞船率先实现,而且很可能是载人火星宇宙飞船。
在本世纪,人类成功发射了卫星式和登月式两种飞船。21世纪将有望研制出行星际式宇宙飞船,把人送到其它行星去观光考察。
宇宙飞船,它在多极火箭的运载下进入宇宙空间,进行着举世无比的航行,地球在它眼里只是一只核桃,所有的星体也都变得渺小起来,而人类因为研制出了它,不仅扩大了生命的空间,也加快了人类进步的速度。 宇宙飞船与返回式卫星有相似之处,因为载人,故增加了许多特设系统,以满足航天员在太空工作和生活的多种需要。
例如,用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统,报话通信系统,仪表和照明系统,航天服,载人机动装置和逃逸救生系统等。 空间交会对接技术是载人飞船工程的一项关键技术,因为只有这样才能为别的航天器提供运输功能。
当然,掌握航天器再入大气层和安全返回技术也至关重要。尤其是宇宙飞船,除了要使飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内,还应使其落点精度比返回式卫星更高,从而及时发现和营救航天员。
前苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差,使航天员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。目前,掌握航天器返回技术的国家只有美国、俄罗斯和中国。
从结构上来看,人类已研制出了3种结构的宇宙飞船,即一舱式、两舱式和三舱式。其中一舱式最为简单,只有航天员的座舱。
两舱式飞船由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成。它改善了航天员的工作和生活环境。
世界第一个出舱的航天员列昂诺夫乘坐的前苏联“上升”号飞船以及美国的“双子星座”号飞船均属于两舱式。最复杂的就是三舱式飞船。
它是在两舱式飞船基础上或增加一个轨道舱(卫星式飞船),用于活动空间、进行科学试验等,如前苏联/俄罗斯“联盟”系列飞船;或增加一个登月舱(登月式飞船),用于在月面着陆和离开月面,如美国“阿波罗”号飞船。 从种类上说,在发射的宇宙飞船中,除了载人飞船外,还有货运飞船和载人货运混合飞船。
按照飞行任务的不同,载人飞船又可分为卫星式载人飞船、登月式载人飞船和行星际式载人飞船。前两种在20世纪已经发射成功,后一种有望在21世纪实现,很可能是载人火星飞船。
记:虽然宇宙飞船和航天飞机、空间站相比简单一些,但对技术上的要求也一定很高吧? 庞:当然。虽说载人飞船是当今最简单的一种载人航天器,具有飞行时间短、沿弹道式或半弹道式路径返回、一次性使用等特点,其实它也很复杂,所以现只有中、俄、美3国拥有它。
宇宙飞船在返回地面时,为了减速、防热及结构上的需要,返回重量越小越好。为此,一般真正返回地面的只有座舱,这也是分舱设计的重要原因。
它要像飞机在空中抛掉副油箱和多级火箭抛掉熄火后的子级火箭似的“轻装下阵”。所以,飞船座舱的外形设计十分重要。
座舱是载人飞船的核心,通常采用无翼的大钝头旋转体,有的是球形,有的是钟形。采用这种简单外形具有结构简单、工程上易于实现等特点。
同时,座舱一般均有视野开阔的舷窗,以便航天员观察发射前的准备活动、在轨交会对接情况、返回点火时的姿态和再入着陆的地面情况等。 俄罗斯航天员曾多次在自动对接系统失灵情况下,通过舷窗进行手动对接获得成功。
此外,为保持航天员高效率工作,座舱内的大气压力和成分、供氧、二氧化碳和水气的清除、水和食物、航天服等都要细致研究,都需要很复杂的技术才能完成。 飞船的气闸舱有两个闸门,一个与座舱连接叫内闸门,另一个是可通向太空的外闸门。
航天员出舱前要在座。
4 我去月球上作文
这个星期天,我一人在家。
我在床上翻来覆去,想:干什么好呢?对了,我可以做一个小飞船呀!说做就做,我拿来一张纸,把它剪成椭圆形,再剪一个船尾。最后用彩笔在船身上写了个“626小飞船”,哈!这个小飞船还做的还真不错呀! 在这个漆黑又安静的夜晚。
我独自一人在床头摆弄着这个小飞船。过了一会,有一个悦耳的声音传到我的耳边。
我往窗外看去:哦,原来是“626小飞船”呀!这时舱门打开了。从里面出来一个胖娃娃。
他说“:我叫理想,我是来接你去月球上去的。”我听了高兴得跳了起来。
我穿上了厚厚的宇航衣上了飞船。“轰”的一声飞船起飞了。
在飞船上有一个小孩突然蹦出来,他说":我叫知识,请你给我交个朋友吧!”“:我的哥哥。”理想打个茬子说。
又是轰的一声,飞船落地了。知识打开话筒说“:月亮上没有氧气,不适合人类住。
"“:我们去月球考察站吧。”说完我们架着飞船来到考察站。
一个老爷爷带我参观了:月球医院月球发电站等各种地方。参观后,那个老爷爷说“:我叫科学。
长大以后要多来呀!”“:嗯。”我回答到。
返航时,我问理想“:你们的家在哪里?”“:在书里。”理想神秘地回答。
我想我一定要多读书和书交朋友。
5 有关太空的小常识,介绍太空的
地球大气层以外的宇宙空间,大气层空间以外的整个空间。太空
物理学家将大气分为5层:对流层(海平面至10千米)、平流层(10~40千米)、中间层(40~80千米)、热成层(电离层,80~370千米)和外大气层(电离层,370千米以上)。地球上空的大气约有3/4在对流层内,97%在平流层以下,平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。某些高空火箭可进入中间层。人造卫星的最低轨道在热成层内,其空气密度为地球表面的1%。在16万千米高度空气继续存在,甚至在10万千米高度仍有空气粒子。从严格的科学观点来说,空气空间和外层空间没有明确的界限,而是逐渐融合的。联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出,目前还不可能提出确切和持久的科学标准来划分外层空间和空气空间的界限。近年来,趋向于以人造卫星离地面的最低高度(100~110)千米为外层空间的最低界限。
6 有趣的航天知识
1 在失重情况下航天员是否很难进入睡眠状态? 这是个值得讨论的问题,因为影响睡眠的原因有很多。
首先,要分航天员在太空的工作是一班制还是二班制。在国际空间站和大多数航天飞机上,所有的航天员都是同时睡觉,他们将睡袋挂在自己喜欢睡的地方,如墙上、墙角、天花板上等等。
当航天员实行倒班工作制时,像包括空间实验室在内的一些航天飞机上,航天员睡在一个小的铺位上,将它关闭后,可以隔绝工作室传来的噪音。开始,航天员有些不安的感觉,觉得自己躺在一个狭窄的鞋盒中,而且大多数航天员出现10-15秒的背部感到舒适的错觉。
然而,当你打算睡觉的时候,你需要习惯你的背部和侧面没有感觉,事实上你是在睡袋中漂浮着,只是用绳子将你倒挂着,因而那种使得你昏昏欲睡的重力感觉是不存在的,也有些航天员对此还不太适应。他们毫无睡意,紧张得必须吃安眠药才能睡着。
另一些人即使是在这种特殊环境下也能睡得很香。 需要补充的是:如果睡觉的时候你的头部处在不通风的地方,呼出的二氧化碳会聚集在你的鼻子附近,当你血液中的二氧化碳达到一定程度的时候,脑后部的一个报警系统就会发出警告,使你惊醒,会感觉呼吸急促。
这时,你走几步或换个地方,又可以沉睡了。 2 航天员在太空中穿衣服时会有什么特殊的感觉吗? 航天员的航天服除了在舒适性和安全性上有特殊要求以外,通常和我们在地球上穿的没什么差别。
例如,衣服必须由防火材料制作。当在失重情况下穿航天服的时候,航天员实际上就是在衣服内漂浮,只有当衣服碰触到肌肤的时候,才会感到是穿着衣服。
3 太空中漂浮很有意思么? 航天员们都认为一旦适应微重力环境后,在太空中漂浮是非常有趣的。顺便说一下,科学家们不喜欢将微重力称为零重力,这是因为除非你正好站在围绕地球做自由落体运动太空船的中心位置,此外你就不可避免的受到来自微小的加速度和潮汐的影响,即使它们的作用很小,只有地球引力的百万分之一,我们也不能认为它是无重力或0重力。
这就是我们为什么称之为失重的原因。 在微重力环境下生活是很有趣,不同人的感觉也不同。
第一次参加太空飞行的航天员,在进入太空后的头两三天,约有30%-40%的人出现“空间适应性综合症”(它是运动病中的一种),其他人不会出现这种症状。血液流向上身,使鼻窦和舌充血,影响人的感觉,一周左右的时间,航天员体内就会出现适应失重的反应。
在失重情况下,脊椎由于没有重力的作用而变长了,使得人变高了(长高1-2英寸)。在失重情况下,当所有的肌肉放松的时候,就会出现大腿轻轻的向上抬起,胳膊向前方舒展开,身体略微弓着,仿佛是在水中一般。
由于没有“上”或“下”的感觉,需要依靠别的标志来确定“上”和“下”,在航天飞机内部设计时,考虑用天花板和地板的不同来定位。 在微重力的情况下,航天员常常产生错觉。
当航天员告诉自己的大脑哪个方向是“上”,它立刻会认为那是错觉。这样,在太空定位、转移或运动等感觉与在地面上不一样。
在太空行走是非常轻松的,航天员很快就习惯到处行走和用固定足的方法将自己固定在空间站上。穿上航天服在太空中行走变得困难得多,这是因为工作服体积大,就像套上一个气球,视觉和触觉都受到了限制。
4 你可以穿多长时间的航天服? 一般可以穿5-7小时。当然也要视航天服的中的可消耗材料的情况,例如氧、电量、冷却水等。
航天服简直就是小型太空船,穿航天服工作是很辛苦的。穿着的时间也与穿着者对舒适性和耐磨性要求有关。
5如果在太空中遇到骨折或重病如何处理? 幸运的是,美国宇航局上天的120名航天员从来没有碰到这种情况。在早期曾发生过阿波罗13号航天员佛瑞德尿感染的问题及小规模的流感的问题。
太空船上总会带上足够的药品以应付这些突发事件。一旦在围绕地球飞行过程中发生意外,不管是在航天飞机上或在国际空间站,都要以最快速度将航天员送回地球。
美国宇航局也为国际空间站开发了一个大型的七人座的返回舱,是为在特别情况下作为“太空救护车”使用的。 如果发生骨折,在太空船上也准备了固定骨骼的器材。
当人类出发进入外太空,比如在探险火星的时候,太空船上将携带医疗设备,有一名或多名航天员是经过良好的医学知识训练的,他们可以进行救护和治疗。因为在这种情况下,短期内返回地球是不可能的。
可能情况下,飞船上将配备经验丰富的医生。 6 空间站可以能容纳多少人? 国际空间站最多能容纳7名航天员。
航天员的人数从开始的3人增加到6人,到2003年增加到7人(但现在由于空间站上资源的问题,只有3名航天员在空间站上-译者)。当然,在一次意外中不可能所有的工作人员都立刻返回。
这就是美国宇航局为什么要改进返回舱,以便比俄罗斯联盟号太空船可以容纳更多人员的原因。 7空间站上的航天员在太空中是怎样打发业余时间的? 他们根据自己的不同喜好,各有偏重。
在飞行中,他们可以各自选取自己喜欢的娱乐。有的可以利用膝上型电脑看书或给家人发邮件,有些人在听音乐或玩游戏,再有些人就是与地面的亲友打电话或与其他同事聊天。
可是绝。
飞船 发射日期 航天员 飞行时间 双子星3号 1965年03月23日 维吉尔·格里森、约翰·杨 4小时52分钟31秒 双子星4号 1965年06月03日 詹姆斯·麦克迪维特、爱德华·怀特 4天1小时56分钟2秒 双子星5号 1965年08月21日 戈尔登·库勃、皮特·康拉德 7天22小时55分钟14秒 双子星6A号 1965年12月15日 瓦尔特·施艾拉、托马斯·斯塔福德 1天1小时51分钟24秒 双子星7号 1965年12月04日 弗兰克·博尔曼、詹姆斯·洛威尔 13天18小时35分钟1秒 双子星8号 1966年03月16日 尼尔·阿姆斯特朗、大卫·斯科特 10小时41分钟26秒 双子星9A号 1966年06月03日 托马斯·斯塔福德、尤金·塞尔南 3天0小时20分钟50秒 双子星10号 1966年07月18日 约翰·杨、迈克尔·柯林斯 2天22小时46分钟39秒 双子星11号 1966年09月12日 皮特·康拉德、理查德·戈尔登 2天23小时17分钟8秒 双子星12号 1966年11月11日 吉姆·洛威尔、巴兹·奥尔德林 3天22小时34分钟31秒
双子座银河风暴属于物理现象,而非魔法。 双子座银河风暴是一种由黑洞吸积物质,在吸积盘中形成的高能粒子束发射所引起的现象。当黑洞在吞噬恒星和气体云的过程中,这些物质会被加热至极高温度,以高速释放出射线和电磁波等大量高能粒子。这些粒子在黑洞周围形成高能带,通过带电粒子在磁场中的作用而形成粒子束,射出到周围的星际空间,即为“双子座银河风暴”。至于物理与魔法之间主要的区别在于,物理现象是可以通过实验和数据证明的自然规律,而魔法则属于虚构的、不受科学规律约束的概念。在现实世界中,双子座银河风暴的存在已经被科学实验和数据所证实,因此它不属于魔法。
上次讲到了苏联开始对联盟号飞船进行试验。联盟号飞船的版本很多,其中有一个版本是登月专用版。飞船本身改动不大,但是配备的服务舱和轨道舱有很多的变化。比如说登月的版本就需要在前面对接一个登月舱。不过当时苏联设计的对接机构是插头插座的结构,是分“公母”的。没法实现对接以后人员直接从轨道舱进入登月舱,还需要宇航员穿上宇航服,进入太空,然后爬进前面的登月舱,把门关好。登月舱是杨格尔设计局搞出来的,联盟号是科罗廖夫的设计局主导的,不是一家人。
当时,苏联还没有测试过太空对接,因此实验对接是联盟号很重要的一项工作。第一艘被发射到太空的联盟飞船是无人飞船,里面安装了一个假人用于收集测试数据。既然不载人,就没有用联盟号的代号,而是采用科斯莫 133 的编号。科斯莫就是宇宙的意思,苏联的一系列飞行器都叫宇宙,不管是卫星也好太空船也罢,反正不想让你打听用途,就起这么个稀里糊涂的名字。
本来这艘飞船是 2 号,应该是 1 号先发射,然后再发射 2 号,在太空里实现对接。但是,1 号出故障了,2号只能先发射。本来打算1号修好了以后能赶上来。结果左等不来右等不来。宇宙 133 号在太空里还出故障了,自己一直在旋转,姿态稳定不下来。最后,耗光了飞船的燃料也没有搞定。反正这艘飞船就是不怎么听话,地面的控制人员花了两天时间,做了 5 次努力,也没能拯救宇宙 133 号。
地面人员就这么眼巴巴看着宇宙 133 号的轨道逐渐降低,粗略的计算了一下飞船的飞行轨迹,最后地面测控人员发现这艘飞船可能会落到中国境内,实在是没办法,开启了自毁装置。飞船上有 23 公斤的炸药,直接把飞船炸成了碎片。
那么正在修理的 1 号飞船怎么样呢?1 号飞船还不如 2 号呢。本来都准备好发射了,结果点火的时候其中一台助推器没点火,自动控制装置马上就把所有助推器和主发动机熄火了。火箭愣是哑火了,停在发射台上,发射台周围马上喷出大量的水,用来给飞船降温。当时科罗廖夫已经去世了,米申接手了科罗廖夫的设计局。火箭出问题了,米申马上派人去检查,先要把燃料卸出来。有当年涅杰林的前车之鉴,谁也不敢造次。
结果,到了 27 分钟的时候,出事儿了,火箭的逃逸塔突然点火了。苏联这是第一次使用逃逸塔,之前都是采用弹射座椅。逃逸塔把顶上的飞船整个给拔出去了,打开降落伞,安全降落在了 400 米外。但是,逃逸塔顺手就把火箭的第三级给点着了。下面的火箭正在卸燃料,也不知道高温燃气是怎么烧过去的,离着还挺老远呢。工作人员一看,吓得抹头就跑。还好不是立刻爆炸,有 2 分钟的缓冲时间,尽管如此,还是造成了 1 人死亡多人重伤的惨剧。说白了,都说宇航员危险,其实航天事业中,死在地面的人比死在太空的多得多。
所以说,联盟号的研发一开始就不顺利。都说苏联是举国体制,你仔细去看看他们的工作,你就会发现,根本不是。设计局还是挺想省钱的,有些该在实验室里做的实验,他们就是没做。航天方面,地面测试的钱是一点都不能省的呀,省了就要出大麻烦。
美国人的双子座计划在 1966 年已经全部收官了,美国人倒是比苏联人顺利得多。双子座 8 号要完成的就是双子座 6 号泡汤的计划,那就是和阿金纳上面级进行对接。还要进行美国人的第二次太空行走。从双子座飞船的前部拿回一个实验装置,还要激活阿金纳上面级的一个微流星探测装置。这都是宇航员斯科特的事儿,在后边给他观敌料阵的是 阿姆斯特朗,这位就是未来的登月第一人 。
但是这一次,斯科特完全没有任何出舱的机会。NASA 用宇宙神火箭发射了阿金纳上面级,阿金纳工作正常,进入了 298 公里的圆轨道。接下来就等着双子座 8 号发射升空了。双子座飞船是用大力神火箭发射的,发射倒是一切顺利。接下来就是和阿金纳目标飞行器做对接。阿姆斯特朗他们做了 4 次轨道调节。开始逐渐逼近阿金纳目标飞行器。在距离 300 公里的时候,雷达捕捉锁定了阿金纳飞行器,只有捕捉到了,才能用计算机控制做自动对接。
美国人用的对接机构也很简单,阿金纳目标飞行器头上装一个漏斗,双子座飞船本来就是个圆锥形,顶上有个突出的圆柱体。只要把圆柱体插进阿金纳的漏斗,锁死,那就算万事大吉了。阿金纳不是太空站,比一口水缸粗不了多少。所以双子座上的人也不可能钻进钻出。所以 这个时候的对接真的只是把飞行器插在一起 ,是没办法让宇航员钻过去的,美苏两国都是如此。
双子座 8 号和阿金纳目标飞行器的距离越来越近。轨道渐渐的汇合,最后几乎贴到一起。阿姆斯特朗先用眼睛检查了一下阿金纳飞行器,看看有没有损坏。然后在得到地面的许可以后,开始一点点接近阿金纳,速度大概是每秒靠近 8 厘米。就这么一寸一寸地靠过去,对准了阿金纳头部的对接口,双子座飞船的头插了进去,等听到咔嚓一声锁定的声音,绿灯亮起,表示两个飞行器已经完成了对接。 这是人类 历史 上第一次太空飞行器实现了对接 。
本来按照程序,阿金纳和双子座的联合体应该是转动 90 度,但是这个联合体开始慢慢翻滚,两位宇航员只能靠双子座上面的姿态控制火箭来调整姿势,想办法让联合体稳定下来,阿姆斯特朗只要手控,飞船就能保持稳定,但是一撒手就不行。如果再这样下去,燃料会消耗光的。
最后,阿姆斯特朗决定和阿金纳飞行器脱离,可是脱离以后,双子座 8 号飞船反而转得更快了,1 秒转一圈,这个速度很恐怖,舱里的好多东西被都甩到舱壁上。阿姆斯特朗在控制飞船姿态过程之中耗费了大量的燃料,他们唯一能做的就是尽快返回地球。
本来按计划,他们应该是 3 天以后返回大气层,落在大西洋。现在返回地面的话,落点相差太远了。但是阿姆斯特朗他们俩坚持不到那个时候了,只要还待在太空里,飞船就会翻滚,翻到人彻底头晕脑胀,最后燃料全部耗光,那时候,想回地球都回不去了,干脆现在就下去算了。
他们赶紧往计算机里输入数据,改变坠落地点。在中国上空,他们开启了反推火箭,开始再入大气层的过程。这个地方完全在美国的测控网覆盖范围之外,地面已经没办法看到他们的情况了。最后,他们掉在了冲绳岛以东 800 公里,横须贺以南 1000 公里的海上。这地方是前不着村后不着店。在海上漂浮着,完全孤立无援。
美国负责救援的人员也抓瞎了,这是世界上飞船返回地面,偏离落点最大的一次。偏出去半个地球啊。还是一架 C54 巡逻机发现了他们,这是一架固定翼飞机,没办法悬停,但是有三个救援人员跳伞下来,开着橡皮艇过来,把两个宇航员从舱里拉出来。太平洋是一点都不太平,风吹浪打,这 5 个人都开始晕船。就这么在海里飘了 3 个钟头,梅森号驱逐舰才开到附近,他们连双子座飞船一起全都捞上来了。顺便说一句,梅森号后来被美国送给了台湾,改名叫“绥阳”号,2003 年沉在了台东外海,成了人工珊瑚礁。
两个宇航员在船上睡了 9 个钟头,第二天驱逐舰开到了冲绳的那霸。有宇航局的官员来迎接他们,把他们带到了嘉手纳空军基地,从那儿搭飞机回了佛罗里达。阿姆斯特朗回去还遭到质疑,有一种说法是他按错了按钮。不过我想不应该,可能还是飞船本身的问题。静电导致某个姿态调整发动机一直不听话,一直在喷气,弄得飞船一直打滚。后来所有的控制电路都增加了屏蔽,而且改成了独立线路,防止出现静电干扰问题。
后面几次双子座飞船就比较的顺利,美国人太空行走的经验越来越多。一开始是延长到了 49 分钟,后来在外面飘几个小时也不成问题了。 双子座 12 号任务,奥尔德林完成了 5 小时的太空行走 。
为什么奥尔德林能够大幅度提高太空行走的时间呢。这和地面训练是分不开的。奥尔德林提出用一个大水池来模拟太空的漂浮环境,这样就可以在地面上训练宇航员的舱外活动经验。这的确是个好办法。在此之前,每次舱外活动都把宇航员弄得一身的汗,脸憋得通红,在太空的失重环境下,浑身找不到发力点,精神又紧张,一个个都心跳加速,手忙脚乱。所以,能在地面解决那是最好不过的事情,现在 水池训练成了宇航员的必修科目之一 。
苏联那边一直不太顺,宇宙 133 失控了,不得不开启自毁,另一艘飞船干脆火箭在地面就炸了,连代号都没有。下一艘实验飞船编号为宇宙 140 号,还是从拜科努尔发射升空。这艘飞船还是老毛病,跟 133 号一样,在太空里姿态控制有问题。但是地面人员还算能控制住局面。就这么在太空里坚持了两天,再入大气层的时候,因为飞船姿态控制的问题,角度有偏差,导致飞船像打水漂一样弹出去了。这一下就偏离了原定的着陆地点,偏出去好几百公里。这一歪不要紧啊,倒是打得挺准的。飞船直接砸穿了咸海的冰层,掉进了 10 米深的水下。
当年的咸海总面积 68 万平方公里,是世界第 4 大湖泊。比两个渤海还大,那真是烟波浩渺,湖水还是蛮深的。现在的咸海基本已经干透了,水面变成了 4 个不相连的湖泊,总面积只剩下过去的 10%,即便如此,也比我国最大的青海湖要大。
苏联派潜水员下去,把飞船给捞出来了。等捞起来一看,大家倒抽了一口凉气,原来是防热大底已经被烧穿了一个 30 公分的大洞。联盟号飞船是个钟形,和东方号的球形不一样。返回大气层的时候是底部朝前拍回地球。只有底部承受高温,飞船身上温度不算高。底部要加隔热层,还要加烧蚀材料,靠烧蚀材料的蒸发来带走热量,防止温度高到烧化的程度。如果防热大底被烧穿,那是非常危险的事情。
所以,技术人员普遍认为,应该再发射一艘无人飞船做实验。毕竟这次实验,稀里哗啦地出了一堆的问题。但是,领导层认为,这些毛病都很容易解决,即便是不做测试也没问题。防热大底被烧穿,那是因为再入大气层的角度不对造成的,与飞船设计无关。飞船的姿态控制问题,应该是很容易解决的。因为东方号每次返回也会打转转。最后不都是有惊无险嘛。所以,他们还是决定,下一次就正式发射载人的联盟一号飞船,隔一天发射联盟2号飞船,实现太空对接。美国人只是用双子座飞船和阿金纳飞行器对接,俄国人打算对接两艘载人飞船,然后交换宇航员,这可比美国人强多了。
当然,苏联人知道美国已经超过自己的,所以领导层也有点着急。现在美国人白送了一个机会,前些天,他们的新的阿波罗飞船在地面测试的时候炸了,刚好给了苏联人翻盘的可能性。
炸了是怎么回事呢?事情是这样的,阿波罗飞船是美国的新飞船,比双子座要大一号,起码可以运载 3 个宇航员,登月计划也采用这个飞船。所以这是个关键。新型的阿波罗飞船总要发射到地球轨道去测试吧。那犯不着用巨大的土星五号运载火箭,用土星 1B 火箭就够用了。本来阿波罗飞船是要在 1966 年内发射,但是后来推迟到了 1967 年。这次选定的宇航员有格里森,怀特和查菲。
格里森是老宇航员了,参加了水星计划,他乘坐的自由钟 7 号因为舱盖的爆炸螺栓突然启动,炸开了舱门,导致飞船大量进水,最后沉入了海底。格里森对此还耿耿于怀呢。后来他还参加了双子座 3 号任务,所以他算是经验最丰富的的宇航员之一。怀特嘛,不久前刚完成双子座 4 号任务,成了第一个完成太空行走的美国人。查菲是个新兵蛋子,压根没上过太空。所以,这个团队算是老中青相结合。
1967 年的 1 月 27 号,他们来参加联合演练。这一次并非是发射任务,而是地面测试,看看飞船完全依靠自身的电力,能不能正常运转。三个人穿好宇航服,和真实发射的流程都是一样的,然后钻进了飞船里,封闭了舱门。
这天早上,工程师们就觉得奇怪,管子里老是有一股怪味。不知道从哪里来的,折腾了一个小时,总算是没有怪味了。然后呢,飞船的无线电出问题了,格里森在里边还挺郁闷的,如果两栋大楼之间都无法通话,就更别提上太空了。无线电修来修去修不好,于是整个测试流程就卡住了,进行不下去了。
就在这时候,监控飞船的工作人员发现飞船起火了。马上听到了宇航员的呼救声。通过闭路电视可以看到舱内的情况,不知道怎么回事,舱内烧起来了。通过监控也看到舱内的宇航员也在拼命想打开舱门,但是要连开 12 个机构才能把门打开,他们显然是做不到的。外边的人也想把飞船打开,可是门就是打不开,最后眼睁睁地看着三个宇航员被活活的烧死。
这个门怎么就打不开呢?我们下回再说。
美国人登上过月球。
首次载人登月是由“阿波罗11号”飞船完成的。当时飞船上载有三名航天员,当飞船与“土星5”火箭第三级分离,且飞船沿过渡轨道飞行2.5天后,便开始接近月球,此时飞船服务舱的主发动机减速,使飞船进入环月轨道。
接着,两名航天员进入登月舱,并驾驶登月舱与飞船分离,这时飞船指挥舱内的一名航天员继续驾驶飞船绕月球轨道飞行,而另两名航天员则乘登月舱在月面着陆。
登月后航天员采集了岩石和土壤(22千克),展开了太阳电池阵,安装了月震仪等。任务完成后,他们乘登月舱的上升级返回月球轨道,与飞船对接,最后返回地球。
扩展资料
为了进行载人登月,美国先实施了四个辅助计划,即在1961年至1965年发射九个“徘徊者”月球轨道器,用以了解未来的“阿波罗”飞船在月面着陆的可能性。在1966年至1968年发射五个“勘探者”月球着陆器,了解月球土壤的理化特性;
在1966年至1967年发射三个“月球轨道环形器”,对40多个预选着陆地点进行详细观测,从而选出10个登月点;在1965年至1966年发射10艘“双子座”飞船,进行生物医学研究和飞船机动飞行、对接及舱外活动训练等。
-登月
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