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“天”“神”的太空之吻

2016-11-30

大众科学 2016年11期
关键词:交会天宫神舟

2016年10月19日凌晨3时31分,继17日神舟十一号成功发射升空后,它与天宫二号在茫茫太空中上演了一场浪漫的“太空之吻”,成功完成交会对接,合体组成“太空之家”。

这是中国第6次载人航天飞行任务,虽然此前,天宫一号已和三艘神舟飞船进行过交会对接,但此次“太空之吻”仍备受瞩目——这一“吻”,其技术含量和难度,那可不是一般的高!

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飞船怎样上天?

可是,问题来了!想要在太空中亲吻,总得上天吧!神舟十一号载人飞船有8吨多重,这么重的大家伙,想要顺利上天可不是一件容易事。

实际上,它是靠长征二号运载火箭驮上天的。

火箭和喷气式飞机的原理类似,都是喷出一股气流,通过反作用力获得推力。

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不同的是,飞机发动机燃烧需要氧气,只能在大气层里飞,一离开大气层就废了。

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火箭一看,没氧气不行,那就带着氧气上天吧!所以,长征二号火箭背上了两个大罐子,一个罐子装燃料(偏二甲肼),一个罐子装氧料(四氧化二氮)。

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不过,要想把神舟十一号送到393公里高的太空近地轨道,可得烧掉不少燃料。而要让这些燃料随着神舟十一号一起上天,又得额外烧掉更多燃料。

然后,为了把这些额外的燃料送上天,又得额外再烧掉更多的额外燃料。于是,神舟十一号需要驮的燃料和燃料罐就越来越多。

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什么是多级火箭?

多级火箭,说白了就是——叠罗汉。

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火箭发射后,先点燃最下面的几个助推器和一级火箭,助推器的燃料烧光了就撒手。卸掉助推器的空罐子以后,火箭负重就减轻了不少。然后,继续烧一级火箭。

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这样,烧完一级卸一级,火箭越来越高,越来越轻。等到能扔的都扔了以后,轻装上阵的神舟十一号运载火箭就稳稳地进入了预定轨道。然后,它就准备和天宫二号亲嘴了。

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亲吻也要高科技

这华丽的“太空之吻”,绝对是高科技、高逼格的!

要知道,天宫二号是在一个近似圆形的轨道上运行,距离地面393公里。可是,地球的半径大约是6400公里,从尺寸对比上看,天宫二号更像是在贴着地表飞。

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要想在运行轨道上和神舟十一号成功对接,精确“追吻”,天宫二号需要维持每秒7.4公里的速度,这相当于狙击步枪子弹速度的9倍。

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另一方面,神舟十一号想要追上天宫二号也不容易。假设它俩相隔一万公里,你以为神舟十一号直接加速冲过去就行了嘛?

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别忘了,它俩都在地球轨道上飞呢。神舟十一号要想往前追,就得加快速度,离心力就会变大,把它往地球外面甩。所以,一不小心就会“出轨”——跑到另一个轨道上去。

在克服了这么多的技术难题后,神舟十一号成功地对接上天宫二号,完成了这场以每秒7.4公里的速度进行的“追吻”。(编辑/余风)

延伸阅读

盘点:神舟飞船大家族

神舟一号:1999年11月20日6点30分,长征二号F运载火箭发射神舟一号飞船,飞船准确进入预定轨道。我国载人航天工程第一次无人飞行试验取得圆满成功。

神舟二号:2001年1月10日1点,神舟二号飞船由长二F火箭成功发射升空。1月16日19点,飞船在轨飞行近7天后返回地面。神舟二号是我国第一艘正样无人飞船,技术状态与实际使用的载人飞船基本一致。

神舟三号:2002年3月25日22点15分,神舟三号飞船乘长二F火箭发射升空并成功进入预定轨道,4月1日返回地面。神舟三号是在模拟载人状态下的第一次飞行试验。

神舟四号:2002年12月30日,中国发射了第四艘无人飞船神舟四号。当时飞船在零下20多度的恶劣气候条件下顺利起飞,创造了世界超低温发射的奇迹。

神舟五号:2003年10月15日9点,中国第一艘载人飞船神舟五号成功发射,中国首位航天员杨利伟成为浩瀚太空的第一位中国访客。

神舟六号:2005年10月12日上午9点,中国第二艘载人飞船神舟六号成功发射,航天员费俊龙、聂海胜被顺利送上太空。

神舟七号:2008年9月25日,神舟七号飞船载着航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏飞向太空。

神舟八号:2011年9月29日天宫一号发射升空,11月1日,神舟八号“赴约”天宫二号,并于两天后与天宫一号成功实施我国首次空间交会对接。

神舟九号:2012年6月16日,神舟九号飞船搭载景海鹏、刘旺和我国第一位飞天女航天员刘洋三人,乘坐长二F火箭向太空出征。

神舟十号:2013年6月11日17点38分,神舟十号飞船搭载聂海胜、张晓光、王亚平三名航天员发射升空,在轨飞行期间,先后完成了自动交会对接、手控交会对接、绕飞交会等技术试验,并进行了面向全国青少年的中国首次太空授课活动。

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