编辑: 252276522 | 2013-01-21 |
760 毫米汞柱(l 毫米汞 柱=133.32 帕),每立方厘米体积内约有
2 千亿个分子.大气密度和大 气压力随地面高度的增加,按指数规律迅速减小.在200 千米的高空, 大气压力和密度只有海平面的 10?9 量级.当前我国在地面上能抽得的最 高真空度大约是 10?12 毫米汞柱,这样的真空度,每立方厘米体积内约含 有32000 个分子,也就是说,大约相当于
1500 千米高空的真空度.而在 行星际空间,每立方厘米含有的分子或原子数平均不到
100 个,恒星际 空间平均只有
10 个.我们知道,人离不开氧气,而一般汽车、轮船或飞 机的发动机也需要 呼吸 空气里的氧气才能工作.而且,轮船和飞机 还需要流体的浮力和反作用力才能运行.人们不能指望普通飞机飞上太 空,只能靠火箭去完成这一任务. ③急剧变化的温度环境关.地球上最热的地方大约 40℃,最冷的地 方也不过零下 40℃.而在空间离地球不远处,向阳面的温度可高达
200 ℃,背阳面可冷到零下 100℃.在远离恒星的空间,环境温度接近于绝对 零度;
而在恒星附近,温度则高达几百至几千摄氏度.地面上的热量交 换、传导、对流和辐射都起作用.可是在太空,主要依靠辐射进行热交 换. ④有害辐射关.人们不难理解,地球的大气层,不仅为人类提供了 生存必不可少的氧气,而且还能调节气候,作为地球和人类的保护层. 例如,对生物有害的紫外线辐射、 X 射线辐射等就被大气层吸收而射不到 地面上来.如果没有大气中的臭氧层对紫外线的强烈吸收,地球上的生 物将无法生存.此外,地球磁场对射向地球的粒子辐射也起到屏蔽作用, 如太阳射出的称为 太阳风 的带电粒子流,由于地球磁场的屏蔽而不 能直入地面.但是,人类一旦进入大气层外的空间,就将暴露于这些有 害辐射之下.从X射线到红外线的太阳电磁辐射对人体以及材料都有一 定的不良影响.粒子辐射严重影响环境,其主要来源有三种,即地球辐 射带、太阳宇宙线、银河宇宙线,因此,对它们必须采取相应的防护措 施,才能确保太空活动的顺利进行. 人类进入太空之所以经历了漫长的岁月和艰苦的历程,正是由于太 空有着特殊的环境.人类在闯过一道又一道的难关之后,终于在近半个 世纪才得以直上重霄九.20 世纪的航天成就,是人类文明史上的一次伟 大飞跃,其意义之重大和影响之深远,怎么评价也不过分. 运载火箭架起通天桥 航天离不开火箭.在人类漫长的航天征途中,中国古代发明的火箭 功不可没.
19 世纪后期到
20 世纪初,涌现出许多富于探索精神的航天先 驱者.他们对航天事业的早期发展作出了重大贡献. 俄国的齐奥尔科夫斯基,在本世纪初曾被人们讥笑为古怪的梦想 家.但恰恰就是这位火箭鼻祖,最早从理论上提出,用多级火箭或叫 火 箭列车 可以克服地球引力而进入太空.
1926 年3月16 日美国戈达德博 士,成功地发射了世界上第一枚液体推进火箭.尽管这枚小巧的火箭, 只飞行了短短的 2.5 秒钟,到达
12 米高,56 米远处,但是人类终于找到 了打开太空王国大门的金钥匙.虽说是找到了金钥匙,但要真正进入太 空,没有现代先进的科学技术和工业基础,仍然是做不到的. 现在人们较为熟悉的是运载火箭.运载火箭是多级火箭组成的运输 工具,能把人造地球卫星、载入飞船、空间探测器等有效载荷送入轨道. 运载火箭一般由 2~4 级组成,每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行 控制系统.末级有仪器舱,内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安 全系统,这些系统有一些组件分置在各级适当的位置.级与级之间靠级 间段连接.有效载荷装在仪器舱上面,外面套有整流罩.整流罩是一种 硬壳式结构,其作用是在大气层飞行段保护有效载荷,飞出大气层后就 可抛掉.整流罩往往沿纵向分成两半,由弹簧或无污染炸药索产生分离 力而分开.整流罩直径一般等于火箭直径,在有效载荷尺寸较大时,也 可大于火箭直径,形成灯泡形的头部外形. 运载火箭是