李海青

2016年10月17日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，神舟十一號(hào)載人飛船成功進(jìn)入太空。19日凌晨，神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功。航天員景海鵬、陳東進(jìn)入天宮二號(hào)。神州飛船和天宮二號(hào)的成功對(duì)接，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入空間站的建立階段，是真正意義上的國(guó)際空間站。這在中國(guó)的科學(xué)史上具有重要的意義，神州十一號(hào)把中國(guó)航天推到了一個(gè)新的歷史高點(diǎn)，說(shuō)明了我國(guó)航天技術(shù)的日漸成熟，揭開(kāi)了我國(guó)航天史上新的篇章。

此時(shí)此刻的我熱血沸騰，在心中默默勵(lì)志，成為一名太空人是我心中無(wú)法抹去的渴望和夢(mèng)想。

為了這一刻發(fā)射的成功，有多少航天人在戈壁大漠深處通宵達(dá)旦、潛心攻關(guān)，默默奉獻(xiàn)著自己的青春年華。能成為他們中的一員，和他們并肩戰(zhàn)斗，我會(huì)感到無(wú)比自豪，同時(shí)也更加堅(jiān)定了我努力學(xué)好物理的信心。

以我現(xiàn)在所學(xué)到的物理知識(shí)，還不能完全了解整個(gè)發(fā)射運(yùn)行過(guò)程背后的原理。但我知道，從點(diǎn)火的那一刻開(kāi)始，所有的運(yùn)動(dòng)都是經(jīng)過(guò)科學(xué)家們考慮過(guò)諸多因素后精確計(jì)算的結(jié)果，每一個(gè)細(xì)微的改變就可能影響著整個(gè)的對(duì)接過(guò)程。這其中就蘊(yùn)含著大量的物理學(xué)知識(shí)。

首先簡(jiǎn)單的物理知識(shí)或者地理氣候常識(shí)可以讓我們知道“神舟”飛船發(fā)射時(shí)間都會(huì)選在比較寒冷的季節(jié)。這是因?yàn)樵陲w船上天后，是航天測(cè)控網(wǎng)將對(duì)飛船實(shí)施測(cè)控管理和回收，航天測(cè)控網(wǎng)是由地面測(cè)控站和遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船這兩部分組成。執(zhí)行海上測(cè)控任務(wù)的4艘“遠(yuǎn)望”號(hào)遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船分布指定海域，分別在太平洋、印度洋和大西洋，4艘中的3艘分布的海域在南半球，而那里的冬季海況極為惡劣，夏季則適于觀測(cè)。而南半球的夏季，正是我國(guó)所處北半球的冬季，因此“神舟”飛船的發(fā)射要盡量安排在比較寒冷的季節(jié)。

飛船上的超重和失重問(wèn)題用我所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)也能夠很好地解釋?；鸺c(diǎn)火發(fā)射時(shí)，航天員都是平躺在椅子上，因?yàn)樵邳c(diǎn)火發(fā)射后飛船處于加速過(guò)程，航天員都處于超重狀態(tài)，通常會(huì)達(dá)到人體自重的4到5倍，因此，航天員應(yīng)平躺在椅子上，否則，人體中的血液由于慣性作用，還將保持原來(lái)狀態(tài)，導(dǎo)致大量血液淤積在靜脈中，使頭部血壓降低，足部血壓升高，嚴(yán)重者還可能會(huì)導(dǎo)致意識(shí)的喪失。飛船發(fā)射到太空時(shí)，則處于完全失重狀態(tài)。

而飛船能夠順利進(jìn)入軌道，保證火箭的發(fā)射速度加速度都是很重要的，也是我物理學(xué)習(xí)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)。在地球表面發(fā)射飛船，火箭的發(fā)射速度應(yīng)該不低于宇宙第一速度7.9km/s，如果低于此速度，飛船是不能順利到達(dá)指定軌道。而當(dāng)飛船在指定軌道繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，飛船的飛行速度又不能超過(guò)宇宙第一速度7.9km/s。實(shí)際上，地球表面存在著稠密的大氣層，航天器不可能貼近地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)，只有在距離地面表面數(shù)百公里以上的高空運(yùn)行，地球?qū)︼w船的引力比在地面時(shí)要小，因此，飛船的速度應(yīng)略小于宇宙第一速度。如果速度大于宇宙第一速度，飛船將不在作圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道將變?yōu)闄E圓軌道，如果速度大小達(dá)到宇宙第二速度11.6km/s時(shí)，飛船將不再繞地球運(yùn)動(dòng)，而是脫離地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。

在飛船的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量守恒定律能夠很好地解釋變軌的過(guò)程。飛船要送到指定高度的圓軌道，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是直接把飛船送到指定高度這么簡(jiǎn)單，還要經(jīng)過(guò)變軌這樣極其精致的一些過(guò)程。飛船在第一次到達(dá)指定高度時(shí)是橢圓軌道，在我們學(xué)習(xí)的物理知識(shí)中，飛船的速度大小是不一樣的，飛船離地的高度也在變化，遠(yuǎn)地點(diǎn)與近地點(diǎn)的速度大小也不相同。速度大小不同，也就意味著動(dòng)能就不同。在此過(guò)程中，由能量守恒可以知道，飛船動(dòng)能的減小或增大轉(zhuǎn)化為飛船的勢(shì)能。我們的天宮二號(hào)與神州十一號(hào)的交會(huì)對(duì)接在距離地面393公里的軌道上進(jìn)行，比之前高了50公里，與未來(lái)我國(guó)空間站運(yùn)行的軌道高度基本相同，飛行也更加接近未來(lái)空間站要求。飛得越高對(duì)飛船的要求也更多，這也意味著神州十一號(hào)與神舟十號(hào)相比還需要連續(xù)變軌，對(duì)相關(guān)軌道的控制策略和飛行程序也需要進(jìn)行重新精密的計(jì)算調(diào)整。因此，能力守恒定律貫穿整個(gè)變軌全過(guò)程。

飛船要把航天員順利送到太空中，而太空中是沒(méi)有空氣的，也就沒(méi)有大氣壓。因此，要讓航天員可以在艙內(nèi)正常生活，就必須為其提供一個(gè)適宜地球人生存的環(huán)境，而且要具備支持航天員在軌工作生活30天的能力。在之后的過(guò)程中，還有航天員出艙任務(wù)，所以艙外航天服需要非常精密的設(shè)計(jì)。不只是在艙外航天服里充壓保持氣壓這么簡(jiǎn)單，還要維持其正常的生命特征。水蒸發(fā)器就是艙外航天服自持式生命保障系統(tǒng)重要的器件之一。經(jīng)過(guò)這么一系列的物理變化和生存環(huán)境的變化，才能保證航天員在嚴(yán)酷宇宙中保持正常的體溫。

有一種精神，叫“載人航天精神”；有一種太空探索，叫“永無(wú)止境”；有一種夢(mèng)想，叫太空“中國(guó)家”。我目前對(duì)天宮二號(hào)空間站和神州十一號(hào)飛船的認(rèn)識(shí)還比較膚淺，中學(xué)階段學(xué)習(xí)的物理知識(shí)還不能深刻了解其中的奧秘。同時(shí)，國(guó)家空間站的建設(shè)也是漫長(zhǎng)的過(guò)程，學(xué)好物理知識(shí)當(dāng)然是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，它涉及到英語(yǔ)、地理學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電工電子、航天醫(yī)學(xué)、星空識(shí)別、政治理論和文化知識(shí)素養(yǎng)……我知道要想成為一名合格的太空人，不僅做到理論知識(shí)的掌握，還必須做到德智體全面發(fā)展。

在德育方面，我要樹(shù)立正確的人生價(jià)值觀，向航天人學(xué)習(xí)不計(jì)個(gè)人的名利得失，以國(guó)家需要為第一需要，以人民利益為最高利益，追求夢(mèng)想犧牲小我的精神。學(xué)習(xí)不是空洞的談?wù)?，從點(diǎn)滴做起，作為學(xué)生，把學(xué)習(xí)放在第一位，努力刻苦學(xué)習(xí)，在生活上團(tuán)結(jié)同學(xué)，尊敬師長(zhǎng)，積極參加學(xué)校組織的所有活動(dòng)，積極參加社會(huì)志愿者活動(dòng)和社會(huì)公益活動(dòng)。

在智育方面，我要在學(xué)習(xí)上全面發(fā)展的同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)成為太空人的夢(mèng)想，在各個(gè)方面都深入學(xué)習(xí)，博覽群書(shū)，全面提高自己的興趣和愛(ài)好，樹(shù)立自己的目標(biāo)和人生發(fā)展方向，在我的高考志愿上體現(xiàn)我的追求和夢(mèng)想。

在體育方面，我要全面發(fā)展自己的愛(ài)好，好的體魄是實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的前提和基礎(chǔ)，從生活的細(xì)節(jié)入手，養(yǎng)成熱愛(ài)運(yùn)動(dòng)的好習(xí)慣。我知道航天員要經(jīng)歷各種無(wú)法想象的極限訓(xùn)練，超重訓(xùn)練、失重訓(xùn)練還有寂靜與孤獨(dú)訓(xùn)練……只有強(qiáng)大的意志才能保持高度集中的學(xué)習(xí)訓(xùn)練狀態(tài)。我一定加強(qiáng)體育鍛煉，加強(qiáng)對(duì)自己意志力的鍛煉。

持之以恒是實(shí)現(xiàn)我成為太空人夢(mèng)想的前提和基本保障。在我實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的過(guò)程中，我要堅(jiān)持前進(jìn)性和曲折性的統(tǒng)一，堅(jiān)持量變到質(zhì)變的自然規(guī)律，一步一個(gè)腳印，穩(wěn)扎穩(wěn)打向著夢(mèng)想前進(jìn)。

實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的過(guò)程是艱難的、曲折的，很多太空人為了實(shí)現(xiàn)個(gè)人的夢(mèng)想，努力了一生，在荒無(wú)人煙的戈壁大漠深處默默的堅(jiān)守著，他們經(jīng)歷了一次又一次的失敗，是信念在支撐著他們前進(jìn)，是夢(mèng)想激勵(lì)著他們前行，他們走過(guò)了人生的溝溝坎坎，無(wú)盡的汗水揮灑，才換來(lái)今天燦爛的笑容。向奮戰(zhàn)在科研崗位的科技人員致敬，未來(lái)還有更多的挑戰(zhàn)等待著他們，也等待著我。我知道，我的太空夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)絕對(duì)不是一帆風(fēng)順的，既要堅(jiān)信前途光明，又要勇敢戰(zhàn)勝前進(jìn)路上的困難和挫折。

夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)需要持之以恒的堅(jiān)守和不懈的努力，我要堅(jiān)持日復(fù)一日對(duì)知識(shí)的量變積累，持之以恒的深究探索，總有一天會(huì)離夢(mèng)想越來(lái)越近。

（作者單位：山東省青島第一中學(xué)）