登陆注册
32245800000002

第2章 运载火箭

火箭是一种靠发动机喷射产生的反作用力而向前推进的飞行器,是实现卫星上天和航天飞行的运载工具,故又称运载火箭。可以说,没有火箭技术的发展,就没有空间科学蓬勃发展的今天,火箭技术为人类打开了探索宇宙的大门。

在人类的航天活动中,飞机是依靠机翼上、下两面产生的压力差上升飞行的,其喷气发动机燃烧煤油,利用空气中的氧气燃烧,所以飞机离不开大气,而且飞机发动机的推力也不足以把飞行器加速到摆脱地球引力所需的第一宇宙速度。所以人类飞离大气层就必须依靠火箭。

火箭发动机所消耗的燃烧剂和氧化剂(两者统称推进剂)都是由火箭自身携带的,因此火箭可以在真空中飞行。火箭发射时产生巨大的推力使火箭在很短的时间内迅速升入高空,随着燃料不断减少,火箭自身质量逐渐减小,在与地球距离增大的同时,质量和重力影响不断下降,火箭速度也因此越来越快。运载火箭通常为三级以上的多级火箭,各级火箭依次点火并依次自动与主体火箭分离,通过一级级加速来提高火箭速度。

火箭可应用在军用和民用两大方面。按不同任务,大致可以分为三类:探空火箭,用于高空大气测量;弹导式导弹,是带战斗部的有控火箭;卫星(飞船)运载器,把卫星或飞船送上轨道。目前世界上最大的运载火箭是美国的“土星五号”,直径10米,高85米,起飞时重量近3000吨,第一级火箭装有5台发动机,推力3000多吨,点火后150秒即可把2000多吨液氧和煤油烧光。第二级装有450吨高能推进剂(液氧和液氢),推力525吨。第三级装有106吨推进剂,推力100吨。“阿波罗”登月飞船就是由它运载并送入轨道的。

随着火箭技术的进步,它的运载能力越来越大,在人类的航天探索中发挥着越来越重要的作用。不过,虽然现代火箭技术已经发展到很高水平,但是其有效载荷只占运载火箭起飞重量的1%—2%,如发射一颗1吨重的卫星,运载火箭必须重50—100吨,运输效率太低。另外,若用目前的化学推进剂,运载火箭实现恒星际载人航行,到达最近的恒星也要几万年,这对载人航行是不可想象的。科学家们正在为研制电子火箭、核火箭甚至光子火箭提出种种设想,并进行探索。

火箭起飞以后,出现任何故障,都不可能停下来修理,也不可能返回地面。因此,火箭发射是一件十分复杂和细致的工作,必须做好充分的准备。而在火箭起飞后,如果发生故障,且无法消除这些故障,为了不使火箭和航天器坠地时造成重大事故,或不致造成技术机密的泄漏,火箭航天器必须通过自身的安全自毁设备,自动地或由地面控制人员下达指令炸毁。

最具纪念意义的太空碎片

在太空,约有1.7万个失去效用的火箭、废弃或垂死的卫星以及无数人造轨道垃圾碎片散布其中。据估计,每天平均就有一件物体进入地球大气层。以下是美国太空网公布的从天空落到地面的十件最值得纪念价值的“人造垃圾”。

1.天空实验室碎片

美国第一个、也是唯一一个其独有的空间站“天空实验室”,于1973年5月14日发射到轨道,这个重约77吨(7万公斤)的大家伙的生命于1979年7月11日走到尽头。当时,天空实验室垂直落入地球大气层,未燃尽的大块碎片如雨点般落入从印度洋东南部到澳大利亚西部荒漠地区的广大区域。

2.“和平”号空间站碎片

在太空垃圾的世界,俄罗斯“和平”号空间站无疑是令后辈望尘莫及的“重量级冠军”。在那个年代,“和平”号要比绕地球轨道运行的所有物体都要重——除月球外。在太空辛勤耕耘15年后,这个俄罗斯空间站开始在2001年3月23日踏上自杀之旅,在其返回太平洋上空的地球大气层时,聚集于斐济的天文爱好者和记者们争相观看这一景象。尽管这个空间站大部分在大气层燃烧殆尽,但仍有1500块碎片掉落地面。身在斐济纳蒂海滩的游客纷纷拿起手中照相机,将这难得一见的人造流星雨镜头记录下来,有报道称巨大碎片还引发了音爆。

3.廉普顿伽马射线太空望远镜碎片

康普顿伽马射线太空望远镜在完成51658圈绕地球轨道飞行之后,因陀螺仪故障,美宇航局决定令其在2000年6月4日脱离轨道。康普顿伽马射线太空望远镜在经过地球大气层时,它的太阳能电池板和天线被认为将首先融化,而其他零部件也可能在炽热气体的炼炉中紧随其后。尽管如此,仍有重约13227磅(6000公斤)的望远镜碎片落入夏威夷东南部的太平洋海面。

4.“哥伦比亚”号航天飞机碎片

2003年2月1日,美宇航局航天飞机“哥伦比亚”号返回地面途中,在地球大气层分解,机上7名宇航员全部遇难。这次灾难性事故使“哥伦比亚”号机体化为数千个碎片,散落在得克萨斯州东部以及路易斯安那州西部方圆2.8万平方英里(72520平方公里)的区域内。美军方在随后的搜救行动中找到超过8万件残骸碎片,保存起来用以后面的调查工作。

5.废弃航天器零部件

1966年5月,巴西黑人河(Rio Negro)地区发现了航天器碎片,这些金属零部件后被确认为来自正处于开发测试阶段的土星火箭,这颗火箭于1964年发射升空,1966年4月30日返回地球大气层。这些太空垃圾包括一块较轻的金属碎片,一块椭圆形的大块金属碎片,一块黑色蜂巢状结构以及四块易碎铁丝。

6.德尔塔2型火箭碎片

2001年1月21日,一颗德尔塔2型火箭的第三级(亦称德尔塔PAM-D型,即有效载荷助推舱-D)进入中东上空大气层。它重约154磅(70公斤)的钛制发动机壳坠落于沙特,一个钛制加压桶落在得克萨斯州塞金附近地面上,而主推进剂贮箱在得克萨斯州乔治敦附近坠落。

7.卫星“宇宙954”号

1977年9月18日发射的前苏联海军卫星“宇宙954”号因故障失控,这颗卫星的每一个雷达天线均搭载有一个核子反应器,使得地面民众面临严重的生命威胁。1978年1月24日,“宇宙954”号卫星返回加拿大上空的地球大气层,碎片坠落于加拿大北极冰冻地面。事故发生之后,美国和加拿大在该地区上空实施了联合飞行任务以及相应的核物质清除行动。

8.“双子”飞船宇航员的水桶

20世纪60年代,几个神秘球体在澳大利亚被发现,有人猜测这些球体同不明飞行物现象有关。西澳大利亚莫卡努卡当地人就发现了一个这样的钛制球体,这种金属球体遂被命名为“莫卡努卡球”,后经专家确认,原来它是“双子星座六号”飞船上宇航员喝水的水桶。“双子星座六号”飞船于1965年8月21日发射升空,同年8月29日返回地球大气层,随后坠入大西洋。

9.德尔塔2型火箭碎片击中美国妇女

1997年1月,俄克拉何马州的一名妇女出门时突遭当头一击:一块烧焦的织物材料碎片恰好砸到她的头上。幸运的是,她没有受伤。经专家确认,天空中落下的碎片是德尔塔2型火箭的碎片,这枚火箭于1997年1月22日返回地球大气层。火箭的其他碎片还包括一个钛制推进剂贮箱和一个钛制耐压球体。

10.USA-193间谍卫星碎片

美国海军于2008年2月20日用导弹拦截了失控的间谍卫星USA-193.据一些天文爱好者报告,这颗遭摧毁的卫星残骸纷纷落到美国西北部和加拿大境内。美国防部官员称,在他们所回收的碎片中,尚没有一件超过足球大小。

同类推荐
  • 低碳生活三字经

    低碳生活三字经

    本书介绍低碳生活的理念与知识,涵盖了日常生活、交往的各个领域,并以日常生活事例、趣闻逸事、历史典故、先哲事迹、重要文献等对正文进行相关链接。
  • 农村科普知识常识——地理知识

    农村科普知识常识——地理知识

    科学普及简称科普,又称大众科学或者普及科学,是指利用各种传媒以浅显的、让公众易于理解、接受和参与的方式向普通大众介绍自然科学和社会科学知识、推广科学技术的应用、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的活动。
  • 自然知识

    自然知识

    古希腊有个神话传说:很早以前,在现在的小亚细亚和黑海沿岸一带,曾经有一个强悍的妇女王国叫“亚马孙”。1541年至1542年,西班牙探险家德奥雷利亚纳到亚马孙河流域探险,经常受到土著袭击,其中一个部族的战士全为女性。后来此事传扬出去,轰动一时,就把这个部族的人称为亚马孙人,大河亦因此得名。
  • 常见花卉栽培技术

    常见花卉栽培技术

    为了进一步促进农业生产,繁荣农村经济,提高农民科学文化素质,加速农业科技成果的转化和应用,加快传统农业向现代农业的转变,本着振兴农村经济、服务“三农”的宗旨,我们组织编辑出版了这套《新世纪农民致富丛书》。本丛书注重理论联系实际,着重介绍了农业生产中的关键性技术、方法和经验。是基层农业科技人员实践经验的总结,具有针对性强、适用性好、通俗易懂、便于操作的特点。是广大农民朋友和基层农技人员从事农业生产的参考书。也可作为农村科技培训的教科书。希望这套丛书的出版对推动农业生产、繁荣农村经济和帮助农民脱贫致富起重要作用。
  • 求知文库-太阳与照明秋色平分

    求知文库-太阳与照明秋色平分

    清晨,当你站在茫茫大海的岸边或登上五岳之首的泰山,眺望东方冉冉升起的一轮红日时,一种蓬勃向上的激情会从心底油然而生。人们热爱太阳,崇拜太阳,赞美太阳,把太阳看做是光明和生命的象征。
热门推荐
  • 陷入传说

    陷入传说

    天定神护的三生缘和三世份,原来不都是甜蜜幸福,你的出现不是挡风遮雨,相反,所有的风风雨雨都是你带来的。安放在你那孤寂的我的灵魂,宁可不安和你面对一切命运的捉弄,世俗的流言蜚语,也不要安然无恙苦痛煎熬,只要你懂我就无畏。
  • 妃同一般:诸神之王

    妃同一般:诸神之王

    他,是绝世无双的光明之主;她,是至高无上的暗夜之王。千年的恩怨纠葛,会因为她的归来一笑泯恩仇还是不死不罢休?且看小女子穿越归来,诛小人,收神宠,结交美男,翻手为云覆手为雨。人不犯我,我不犯人;人若犯我,斩草除根!神算什么,六界算什么,全都通通跪拜在她脚下,顺她者昌,逆她者亡!
  • 其实他不懂她的心

    其实他不懂她的心

    命运的错落,让我们终将错过。只愿你的生命里有新的执迷不悔,而我你不必在意,终是灰土一堆。我在末路孤独仰望,愿你在来路不慎迷失…
  • 独家深爱:桔梗落,情未泯

    独家深爱:桔梗落,情未泯

    那年的桔梗刚好纷落,几重离别,几重相逢?你的笑泯灭了我全部的悲伤,却不知已经陷入迷恋。“对不起,我的世界太黑暗了。我不想让我,污浊了你”。“你既然闯入了我的世界就不要在想逃开。”她可以为他放弃爱的权利,他可以为她踏入不归路。
  • 罂粟花开此劫难逃

    罂粟花开此劫难逃

    吃完饭后,篱落先上了楼,很快覃嘉焕也尾随跟了上来,在二楼拐角处,他拦住了她,她也不吃惊,巧笑嫣然道“哥哥,对这份礼物还满意嘛,我也是挑了一天呢”声音里是少有的娇嗔甜腻。他目光灼灼的盯着她,嘴唇紧抿,突然,扯出丝讥笑,咬牙道“满意相当满意”她上前一步,在他耳边吐气如兰“我就知道哥哥一定满意,你夜夜寻花问柳,妹妹怕你染上病,就多给你准备了点,不过不知道你喜欢什么口味的,就每个牌子每个类型都给你选了几个,怎么样,妹妹够贴心吧”他想着那一盒红红绿绿的避孕套,脸色一会红一会白,此刻真有掐死她的冲动。他就那么直直的看着她,她想走,他却伸出胳膊将她困在墙角的方寸之间,篱落脸上的笑容再也维持不下去,渐渐有些发慌,他收起胳膊,篱落这口气还没呼出来,整个身子就被他一把搂了过去,他也在她耳边轻轻吐气道“哥哥告诉你我就喜欢超薄的,下回不用那么破费,准备这一种就可以。”听了他的话篱落连耳根都红了,他看着灯光下她那淡粉色的肌肤,继续道“不知道妹妹你有没有尝试过,真的很舒服”后面的话故意拉长了音。
  • 愿你一世倾城无忧

    愿你一世倾城无忧

    她是名媛望族,也是上流社会千金楷模,优雅美丽,高贵大方。她无论是学习成绩还是管理公司全是一把好手,又是某个神秘组织的带头人之一。人前名媛千金,人后 嗜血成性。 他是雪城大少,也是雪城让人闻风丧胆的存在。年纪轻轻就混的风生水起,在他的背后似乎也有一些不为人知的秘密。
  • 电视断案2002-2004

    电视断案2002-2004

    本书在播出节目选辑汇编的内容以外,还收录了栏目编辑记斱所见所闻、所思所感。《周末断案》栏目组是一个年轻的群体,绝大多数采编人员因为栏目创办才开始接触电视法制节目的制作。对栏目组来说,记录、见证当下法制进程的过程,也是一个通过学习和思考去参与的过程。书中的“记者手记”部分,正是展现记者介入这一过程而获取的真切体验和鲜活感受。
  • 历史微尘

    历史微尘

    五千年文明留下了卷帙浩繁的历史典籍,虽如此,这些典籍记载的历史也不过是冰山一角,太多的人和事随风而去。就算有的人有的事被记载下来,它们和真相的距离又有多远?在这里,让我们坐下来,让想象力在历史的天空翱翔,来描述那些随风而去的人和事。
  • 我打造了长生帝国

    我打造了长生帝国

    我是大强人,我隐藏的很深,直到一天晚上,被一个女人劫了财又给糟蹋了,我发誓一定要逮住她!!!
  • 吾道修真

    吾道修真

    修真,并不是修炼流之中的修真修仙。而是修炼出修真值,使用修真值知道万事万物的真谛,真假!武技功法修炼难?本宗花费修真值就可以直接领悟武技功法真谛!功法残卷,难知始末?本宗花费修真值就可以直接获得这本功法秘籍的真正内容!对了,这些都不是重点。重点是这个世界有个叫王柱间的,他小名叫影。有个叫做宇智波的,小名叫做斑。而他们,在本宗穿越的时候,居然强逼本宗结拜!