登陆注册
15369500000027

第27章 人类走向宇航时代(1)

火箭的产生

火箭是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。广义的火箭一词包括导弹、航天器以及烟花焰火。火箭的发明架起了人类通向太空的桥梁,此后,卫星、航天飞机和宇宙空间站相继出现,人类活动的范围从地球扩展到了浩瀚的太空,人类由此步入了一个伟大的宇航时代。

第一个试造火箭的人火箭是中国古代的重大发明之一。明代是中国古代火箭的全盛时期,最著名的有震天雷、神火飞鸦和火龙出水等。它们在原理上已经十分接近现代的两极火箭。明朝年间,一个名叫万虎的人在一把木椅周围绑了47只装有火药的圆筒,再把自己牢牢地捆在木椅上,随后他双手各举一只大风筝,并让人点燃了火药筒,他想借助火药燃烧时产生的后推力和风筝的升力来实现自己飞向太空的梦想。然而,一阵剧烈的爆炸过后,他和他的“火箭”都化为了尘埃。这也是世界上第一个试图征服太空并为此牺牲的人。

空间运载火箭的鼻祖

1883年,俄国科学家齐奥尔科夫斯基首先论证了人类借助喷气式工具进入宇宙空间的可行性,并于1909年将研究成果以论文形式公布于众。1919年,美国科学家戈达德也在一篇文章中探讨了借助火箭到达月球的可行性,并随即展开了实践。1926年冬,在马萨诸塞州冰雪覆盖的草原上,戈达德成功地发射了自己制作的液体燃料火箭。它高1.2米,直径15厘米,最高时速达到了100千米。这也是世界上第一枚液体燃料火箭,是现代空间运载火箭的鼻祖。

火箭如何冲向太空

大多数火箭都是依靠燃料启动、推动而飞入太空的。火箭的燃料中必须有氧化剂,这是一种含氧的化学物品,火箭升空时,燃料和冯·布劳恩氧化剂混合在一起并燃烧,产生的热气体被迫从火箭底部的喷管中喷出,产生强大的动力,推动火箭及其运载物升入空中。

火箭顶部有一部分用来储备运载物。为了让火箭具有更好的协调性,科学家在大型火箭的下部设计了可抛弃的助推火箭,在火箭发射时给它额外的推动力。助推火箭也可以分节工作,每一节火箭都有自己的燃料和引擎,它们先后工作,在升入太空后,它们就被抛弃,最后一节火箭将运载物送达目的地。

名噪一时的V—2火箭

V—2火箭是纳粹德国在第二次世界大战中发明的一种中程导弹,也是世界上最早投入实战的弹道导弹。其目的在于从欧洲大陆直接打击英国本土目标,整个工程由物理学博士冯·布劳恩主持。

V—2火箭是一种单级液体火箭,升限可达80千米,在此高度上V—2火箭向目标做无动力俯冲,其飞行速度超过了音速,所以很难防御。战后,它被用于载人飞行试验。

它在工程技术上实现了宇航先驱的技术设想,对现代大型火箭的发展起了承上启下的作用,是航天发展史上重要的里程碑。

中国的长征系列火箭

1956年,中国开始了现代火箭的研制工作。1964年,中国在自行设计研制的中程火箭试飞成功之后,着手研制多级火箭,向空间技术进军。经过了5年多的艰苦努力,1970年,长征1号运载火箭诞生,并首次发射东方红1号卫星成功。中国航天技术迈出了重要的一步。现在,长征系列火箭已经走向世界,在国际市场占有重要一席。

长征2号运载火箭是中国航天运载器的基础型号。

1975年11月26日,长征2号火箭完成了中国第一颗返回式卫星的发射任务。现在,我国已研制出了更为先进的长征3号、长征4号系列运载火箭。

未来的光子火箭

未来火箭研究主要着眼于提高火箭的速度。宇宙中一切物质的运动速度,以光速最快。如果能让火箭发动机向后喷射光子,那就可使火箭以接近光速的速度飞行了。

早在20世纪50年代,德国科学家桑格尔就提出了光子火箭的设想。目前,光子火箭仍然只是一种设想,但已经有好几个研究小组在研究光子火箭。预计2040至2050年光子火箭有可能投入实际应用。

人造卫星的发明

人造卫星就是“人工制造的卫星”,科学家用火箭把它发射到太空预定的轨道,使它环绕着地球其他行星运转,以便进行探测和科学研究。人造卫星在通信、导航、气象预报、地理勘测、军事侦察等领域都发挥着不可替代的重要作用。此外,人造卫星对运载火箭和航天器的研制工作也起到了积极的推动作用。

卫星研发史上的瑰丽画卷

20世纪初,航天先驱们从理论上预言了发射人造卫星的可能性。第二次世界大战后,为了维护和平和开发宇宙,各国的科学家建议研制人造卫星。

1956年,苏联政府正式启动研制人造地球卫星的计划。1957年8月,P7洲际导弹首次试验成功,卫星的研制也在加紧进行。苏联研制的这颗卫星是一个铝合金材料的密封球体,直径0.6米,重83.6千克。

1957年10月4日晚,第一颗人造地球卫星CII—1号在苏联拜科努尔发射场发射成功。它共运行了92天,绕地球飞行1400圈,行程约6000万千米,并于1958年1月4日坠入大气层烧毁。随后,美、英、法等国纷纷投入到人造卫星的研制和发射工作中来,各种新式卫星不断被送入太空。

先进的卫星返回技术

20世纪50年代末,美、苏掌握卫星发射技术以后,开始探索卫星返回技术。1960年8月,美国发现者号卫星返回舱从轨道上返回地面,这是人造卫星的首次成功回收。

卫星的返回过程大概是这样的:卫星脱离轨道进行制动飞行,在大气层外自由下降,进入大气层后,就需要精确控制下降起始点的位置、此时卫星的速度和方向。在大气层中,卫星会因为与大气层高速摩擦而产生高温,需要避免它被烧毁。在卫星下降到距地面15千米以下高度时,用降落伞进行减速,使其在海上或陆地安全着陆。

国际通信卫星

国际通信卫星是指国际通信卫星组织经营的商用通信系列卫星。这个组织成立于1964年,截至1984年它已拥有109个成员国。

1965年4月6日,美国成功地发射了世界上第一颗半实用、半试验的静止卫星——国际通信卫星1号,正式为北美和欧洲之间提供通信业务,它是通信卫星进入实用阶段的标志。之后的20年中,国际通信卫星组织发射了5代、6种不同性能的卫星共计35颗,除6颗卫星因运载火箭和远地点发动机故障而发射失败外,其余29颗均被送到了预定的静止轨道位置。

这些卫星的作用主要有:为遍布世界各地的170多个国家或地区提供电话、电视和数据传输等电信业务;出租卫星通信转发器信道,为部分国家建立国内卫星通信线路;为世界各国船只提供部分海上移动通信服务。

富有特色的海洋卫星

通常人们所说的海洋卫星是指海洋监测卫星,它用于海洋环境参数的探测,如海面风、海流、波浪和水色参数等,这些皆为自然环境参数。利用卫星探测海洋环境正在成为主导手段,并与常规的海面和水下探测手段一起构成海面、水中和海底的多层次海洋监测网。利用海洋卫星可以经济、方便地对大面积海域实施实时、同步、连续的监测,它已被公认为海洋环境监测的重要手段。

同类推荐
  • 世界文化博览(第一册)

    世界文化博览(第一册)

    《世界文化博览》精选了大量世界文化与自然遗产,以精炼的文字从多方面加以说明与介绍。揭开历史,一窥背后的故事,将人类历史上的里程碑和转折点,冲突和战争、创造和发现、崛起和衰落等,一一呈现在读者面前。其内容涵盖了原始社会、传媒通讯、人类军事武器的产生、数学宝库、西方文明的产生、人类走向宇航时代等。带你领略世界文化的博大精深,感受文化的力量和魅力,享受精神的盛宴,浓缩世界文化知识精粹。旨在为读者提高文化修养、丰富人生内涵、添加知识储备、准备写作素材、增加聚会谈资……
  • 动物之美与人类情感

    动物之美与人类情感

    人类的智慧在我们生存的这个蔚蓝色的星球上正放射出耀眼光芒,同时也带来了一系列不容我们忽视的问题。引导二十一世纪的青少年朋友了解人类最新文明成果,以及由此带来的人类必须面对的问题,将是一件十分必要的工作。为配合国家科普进校园活动,我们组织多位经验丰富的学者精心策划、编写了本书
  • 日新月异的信息科学(新编科技大博览·A卷)

    日新月异的信息科学(新编科技大博览·A卷)

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
  • 节俗知识

    节俗知识

    我国地域辽阔,民族众多,生活习俗差异很大,所谓“五里不同俗,十里不同风”,但尽管风俗不同,节俗却有很强的兼容。《节俗知识》一书为你详细介绍了众多非常独特、有趣的民族节俗,书中语言简洁,文字清新,内容丰富,知识广博。
  • 节能:从小事做起

    节能:从小事做起

    本书主要介绍了我们日常生产与生活中节能减排的各种小知识。全书分为能源常识、科学节水、建筑节能、日常生活能源4章,内容包括环境保护与可持续发展、能量和能源、清洁生产与节能减排、节能的方法和途径等。
热门推荐
  • 卿屿的青禾

    卿屿的青禾

    “吾女静如处子,动如智障”什么?女主的爸爸这么说自己的女儿?“我这一生唯一参不透的两个字就是青禾。”某妖孽高深莫测的说。明明是一个清纯娇羞小白兔外表,却是一身流氓逗逼气质,宋青禾一脚踏在椅子上,霸气的问,你特么怎么老是出现在老子面前!某妖孽拂了拂衣袖,淡定的挂着一抹邪笑说,因为我想保护青禾你啊!宋青禾怒!保护你妹啊!你个心机小婊砸色诱我!算计我!掰断老子的手腕不说还丧心病狂的想要老子给你生孩子!变态!老子不陪你玩儿了!PS:此文微甜微虐,酸酸甜甜,就是这个味儿~
  • 天莲泪

    天莲泪

    白若流歌,若心锁。泪洒千年剩下只有折磨,你还是你,我还是我,相爱不是执着才能天长地久。苕华挚爱,宿迁月。跌落了一地的只有失落,我还是我,你还是你,爱情不是相守才是最好的结果。若爱了,我们到底能做些什么,三生的承诺,一生等待,还是遗憾的擦肩而过。****************谢谢我的好友(月生申)以及(小QQ漂漂)是他们给我写书的动力,我一定会加油,为了读者,为了他们。
  • 三生三世情缘:奈何桥

    三生三世情缘:奈何桥

    三生情缘一切梦中注定,一碗“遗忘”忘却今生红尘,进入轮回,是进入轮回还是在忘川河等待,这一切由你自己主宰
  • 豪门有孕:老婆你出来

    豪门有孕:老婆你出来

    “丫头,你是AB血型吗?”“请你给我生个孩子!”英俊潇洒的豪门总裁,冷清而性急地寻找着AB血型的女孩,只生不婚。“对不起!下蛋没有窝的鸡都是野鸡,你只配吃野食!”“你那杆神秘的破枪,打野鸡去吧!”本小女子怕怕……不稀罕……赶紧逃……
  • 倾城魔妃:夫君宠上天

    倾城魔妃:夫君宠上天

    “你是我的女人,这是你脱不了的宿命。”夜皓轩一步一步的将夏倾城逼到了床边……“如果你注定是我的夫君,那我何不提前行使我的权利,可现在,你确定要做接下来的事情吗?”夏倾城边说边拉开了外衣上的系带……夜皓轩满脸黑线,夏天掩嘴轻笑……且看嚣张魔妃如何带着小包子升级、打怪、斗小三……
  • 纸天堂

    纸天堂

    厌倦了浮华生活的华新爱上了淳朴温厚的乡下姑娘卢花,给她提供了堪称奢华的物质条件,但这并没有让卢花拥有足够的安全感和满足感,她出轨了。华新经历巨大的喜悦后得知卢花的背叛,心理经受了惨烈的剧变,并着意杀死自己的情人。 他成功了。他逃脱了法网。
  • 战神枭妃:邪王,来硬的

    战神枭妃:邪王,来硬的

    "她是国际顶级特工战神,身材火辣,颜惊天下,腹黑乖张,冷酷无情,笑里藏刀,特工队里霸气女王!前世被心爱之人背叛挖心惨死,一朝穿越,魂归异世!被渣男退婚?被庶妹欺负?被称作星夜大陆第一废物?她戚芷染忍不了!一路虐渣男,虐白莲花,杀尽天下负她之人!丹药神鼎,信手拈来!一生杀戮,睥睨天下!神兽在手,逆世为凰!只是,为何她的身后总跟着一只妖孽男,清贵绝尘,风华绝代,不仅处处抢她风头,还没日没夜对她壁咚?献吻?抛媚眼?她一脚踹了过去:“去你的老司机!”妖孽男邪笑化身霸道千面邪王,拥她入怀:“不,本尊是你的污妖王!”"--情节虚构,请勿模仿
  • 帝少盛宠乖乖女

    帝少盛宠乖乖女

    她,是初入大学校园的乖乖女。他,叱咤商界,阅女无数,却对她情有独钟。——某女戳着枕着自己肩膀的男人,“喂,自己一边睡去”某男一把搂过她说,不要,抱着你睡舒服。原本如此幸福的一对,被卷入了一场黑暗的报复之中,他们还能如此相守到老吗,当乖乖女顾珂然的身世蒙上一层迷雾时,他们又讲何去何从。。
  • 只求此生心安

    只求此生心安

    原来这一世的终结,不过是为了那一世的开始。且看生病弱女如何转生重活一世。这一世我要现世安稳,岁月静好。
  • 论世间人族之旅

    论世间人族之旅

    正邪的区分难道仅仅是因为种族吗?谁又知道一向受世人敬仰的神族背后真正的面貌如何,六界唾弃的魔族,真的那么不堪吗?“神界已然没有我乜漓莞的一片天地,但魔界不同,有你在的地方,才是家。”