美国“毅力号”登陆火星,它与天问一号区别在哪?......
2024-11-12 115
奔向空间站
我是外星人小飞侠,受地球人杨博士邀请来到地球参观人类航空航天的发展。旅程短暂而充实,想用笔记录在地球乘坐火箭去往空间站的过程。虽然现在我已经平安地回到我的星球,但想起那天的经历仍旧是激动又紧张。
那天我在杨博士陪同下一起登上火箭发射架电梯,进入火箭顶部的载人飞船舱内。火箭发射带我们冲出地球大气层外,接着船箭分离,飞船载着我们环绕地球了一周。之后飞船加速进入比空间站略低的轨道,再加速追上空间站, 对接成功。打开舱门,我们就正式地踏进了空间站!回顾整个过程,我把成功进入空间站的过程分为四个阶段。
第一阶段 冲出大气层
从地面到冲出大气层,不得不说,这滋味儿……还好我平时锻炼较多,可以承受。我总算是亲身体验了火箭的逃逸塔分离、一级火箭分离、整流罩分离和二级火箭分离的完整过程!当最后一阶段二级火箭被抛掉后,我瞬间觉得自己天旋地转,多亏了腰上提前绑好的系带,不然我怕我早已经飘在了太空中。
起飞前,我特别害怕,因为火箭喷射出的火焰能达到 3000 摄氏度,可以在几秒内使上千吨水蒸发成水蒸气。这是一种让人惧怕的能量,外星人也不例外!还好杨博士告诉我火箭有整流罩和逃逸塔的保护。
我们的飞船是被整流罩包裹的,这可以保护火箭整体的外形不会被破坏, 减小火箭快速上升时的空气阻力,并且能在一定程度上提供一些稳定性。逃逸塔类似于一个小火箭,如果在低空中发生意外,逃逸塔能够像拔萝卜一样带着飞船与火箭分离,离开危险区域。我这颗悬在嗓子眼的心总算平静一些了,不过我的身体可有得受了。
1、火箭发射
2、逃逸塔分离
3、一级火箭分离
4、整流罩分离
5、二级火箭分离
第二阶段 绕地球环形
此时飞船两边的太阳能帆板自动打开,目的是给飞船提供电能。我解开了绑带来到舷窗边,一边眺望这个湛蓝的、充满美食和欢声笑语的地球,一边寻找着准备登陆的空间站。但是盯得我眼睛都累了也没找到,问了博士才知道, 空间站和我所在的飞船不在同一个圆形轨道上的,并且空间站所在的轨道比我们的更远。
那为什么不直接在一个轨道上呢?这样加速就能追到空间站了。我实在是不理解就去请教了杨博士。他说道:“因为地球引力的作用,在相同轨道上绕地球运行的航天器速度是相同的,好比我们在赛跑,你在前,我在后,跑的速度一样快,我们之间的距离并不会缩短。”教授的话让我恍然大悟。但是像博士说的那般如果飞船加速就会脱离现在的轨道,向着离地球更远的轨道去,这样在加速过程中只会和空间站所在轨道交于一点。这只有一点的可能性,到底成功率大吗?正在我百思不得其解时博士提醒我休息一会儿。好吧,至少现在是安全的,我且慢慢享受一下外环球旅行吧!
第三阶段 霍曼转移
没错,这是我学到的新词语:霍曼转移。它是指是飞船改变轨道去追空间站的过程。但是此过程远没有我想的在地球开车加速那么简单,简单到油门一踩就可以追上…..
博士告诉我,我们在现在的圆形轨道上环绕。如果此时加速点火,轨道就会改变,像是圆形被撑开成了椭圆形。此处加速点叫近地点;地球中心对面与这个近地点相对的叫远地点。当飞船加速飞到远地点时,就需要进行第二次点火,这样飞船的椭圆形轨道就仿佛被撑开变成了圆形。这个圆形轨道的半径就变得更大了。也就是说我们飞到了更高的轨道上面了。这样就完成了一次霍曼转移。
我知道这个时候轨道肯定不会那么巧和空间站的正好在一起,到底是比空间站所在轨道远还是近呢?
第四阶段 进行对接
我想的没错!这时候我所在的飞船轨道的确没有和空间站在同一个轨道上!这次的情况是比空间站轨道略低一点。但是博士告诉我每次结果是不同 的,可能过高也可能过低。这是可以通过点火进行修正的。偏高的话就关小火力,让它落下来;偏低的话再进行一次霍曼转移…总之最后肯定可以成功对接。
这种宇宙中对接的事急不来,远在地球的操控人员可以帮我们计算什么时候什么地点最有助于进行加速对接。当地球传来信号说可以对接时候,我发现飞船距离太空站只有 50 公里了!我还看到了空间站的影像,它已经调整了方向,将对接结构朝向了我所在的飞船,以倒飞的姿态迎接我的到来!太激动 了!
我突然想到此时飞船速度差不多是 7.9 公里每秒,相当于子弹速度的 20 倍!这样两个庞然巨物对接真的安全吗?博士看到我的神情不对,询问过后笑着说我所认知的速度是相对于地球来说的,但是飞船和空间站彼此相对速度不会太大。当两者距离接近到 300 米内时飞船的速度以每秒 1.5~3 米的相对速度进入停靠阶段。
当我再将注意力转回到屏幕上时,看到飞船和空间站的速度差已经非常小了。对接的最后一刻要来了!在飞船和太空站相距 30 米时,我看到飞船的捕获锁伸出,卡在了空间站的卡板器里。之后捕获锁往回慢慢收缩,将飞船和空间站拉近。当对接环完全对上时,两者就完成了对接。我坐在飞船里感觉非常稳就好像火车进站停靠时一样。
人类的技术果然很成熟了。我也如愿地登陆了空间站!
以上内容由办公区教程网摘抄自中国科普网可供大家参考!
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