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“未來”號(hào)空間站

2023-11-15 08:53蘇曉斌
數(shù)學(xué)大王·趣味邏輯 2023年11期
關(guān)鍵詞:未來航天器客機(jī)

蘇曉斌

22世紀(jì),為了向宇宙進(jìn)軍,世界政府決定向社會(huì)公開招標(biāo),建造一座名為“未來”號(hào)的空間站,幫助更多的人定居太空。

你還在猶豫什么?趕快加入“未來”號(hào)空間站計(jì)劃,成為太空移民者吧!

將一座完整的空間站發(fā)射到太空是件非常困難的事,需要將空間站拆分成不同的模塊,用運(yùn)載工具將模塊分批送入軌道,再在太空中進(jìn)行組裝。以下兩種運(yùn)載工具,你認(rèn)為哪一種最適合運(yùn)輸模塊?

★民航客機(jī),人和貨物都能運(yùn)輸,一舉兩得,跳至01。

★運(yùn)載火箭,航天器里的“勞模”,跳至02。

傳統(tǒng)客機(jī)靠與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的升力進(jìn)行飛行。太空中沒有空氣,所以傳統(tǒng)客機(jī)并不能在太空中飛行。而且它的發(fā)動(dòng)機(jī)是為在地球大氣層內(nèi)飛行設(shè)計(jì)的,滿足不了航天的需求,因此無法飛離地球,跳至11。

運(yùn)載火箭是人類探索太空幾十年的智慧結(jié)晶,隨著可回收火箭技術(shù)的成熟,其性價(jià)比進(jìn)一步得到提升。運(yùn)載火箭的性能和安全性都值得肯定,是運(yùn)載衛(wèi)星與太空艙的好幫手。跳至03。

一個(gè)好的發(fā)射地點(diǎn),能大大提高運(yùn)載火箭的發(fā)射成功率。發(fā)射中心A位于高緯度地區(qū),遠(yuǎn)離赤道,地處內(nèi)陸荒漠,配備有完整的鐵路設(shè)施。發(fā)射中心B在靠近赤道的低緯度地區(qū),臨近大海,配備有大型港口。選擇哪個(gè)發(fā)射地點(diǎn)比較好呢?

★發(fā)射中心A,跳至04。

★發(fā)射中心B,跳至05。

發(fā)射中心A具備地理和氣候等多重優(yōu)勢,比如地勢開闊,降水少等,一年中絕大部分時(shí)間都能勝任發(fā)射任務(wù)。但是受到鐵路運(yùn)輸?shù)南拗疲\(yùn)載火箭的直徑不能過大,且在高緯度地區(qū)發(fā)射火箭,會(huì)比低緯度地區(qū)消耗更多的燃料,跳至10。

在靠近赤道的低緯度地區(qū)執(zhí)行發(fā)射任務(wù),可使火箭發(fā)射后得到地球自轉(zhuǎn)賦予的初速度,提高運(yùn)載能力,從而減少燃料消耗。通過水路運(yùn)輸,可以運(yùn)送更大的運(yùn)載火箭,跳至08。

航天器在進(jìn)入繞地軌道后,航天器會(huì)繞地球進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)候航天員與飛船間沒有作用力,處于完全失重狀態(tài),所以航天員能飄在艙內(nèi)。但是航天器進(jìn)入繞地軌道前,航天員受到的壓力比在地面上受到的壓力要大得多,跳至12。

日常生活中,在電梯加速上升時(shí),我們在電梯里總會(huì)感受到一股讓身體往下沉的壓力,這時(shí)候我們就處于超重狀態(tài)。航天器加速上升時(shí),航天員也處于超重狀態(tài),相當(dāng)于有巨石壓在身上,跳至08。

航天員和組成空間站的模塊都已經(jīng)發(fā)射到太空中。現(xiàn)在,需要對(duì)各模塊進(jìn)行多次變軌,才能在太空中完成對(duì)接,組成真正的空間站。

繞地球運(yùn)行的物體,離地球越遠(yuǎn),運(yùn)行速度越慢,而且運(yùn)行速度都小于第一宇宙速度7.9km/s。模塊A在軌道上以7km/s的速度運(yùn)行,模塊B在軌道上每小時(shí)經(jīng)過的距離為21600km。為了和模塊A對(duì)接,模塊B應(yīng)換到靠近地球的軌道還是遠(yuǎn)離地球的軌道?

★遠(yuǎn)離地球的軌道,跳至09。

★靠近地球的軌道,跳至14。

地面指揮中心對(duì)模塊軌道位置的計(jì)算出現(xiàn)了偏差,基于計(jì)算出的錯(cuò)誤位置,指揮中心找不到發(fā)射的模塊了。當(dāng)模塊經(jīng)過衛(wèi)星地面站上方時(shí),指揮中心才再次捕捉到了它的位置,跳至13。

為了能搭上運(yùn)載火箭的“順風(fēng)車”,你還需要進(jìn)行航天任務(wù)的針對(duì)性訓(xùn)練,要想成為航天員并沒有這么容易喲。

我們都知道,航天器在進(jìn)入繞地軌道后,航天員會(huì)進(jìn)入失重狀態(tài),漂浮在艙內(nèi)。那么在發(fā)射期間,航天器未進(jìn)入軌道前,航天員會(huì)是怎樣的狀態(tài)呢?

★被壓在椅子上,跳至07。? ? ? ? ? ? ? ★漂浮在艙內(nèi),跳至06。

隨著高度的提升,空氣越來越稀薄,客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)將無法正常工作,發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的氣流難以支撐客機(jī)的重量。在發(fā)動(dòng)機(jī)重啟前,客機(jī)已經(jīng)失速墜入海中。該事故舉世震驚,“未來”號(hào)計(jì)劃只能無限延期。

你滿懷期待地進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行模擬訓(xùn)練。機(jī)器剛啟動(dòng),你就吐得到處都是。你被罰打掃指揮中心一個(gè)月??刂企w重、提升耐力是每一位航天員的必修課,等你通過了相關(guān)訓(xùn)練后,再來參加空間站的計(jì)劃吧。

指揮中心的工作人員連夜計(jì)算、調(diào)整各衛(wèi)星的運(yùn)行軌道,太空軌道上忙得如同下班時(shí)的公路一樣??粗ぷ魅藛T像大熊貓般的眼睛,你需要將你的的零食倉庫貢獻(xiàn)出來,連一片薯片都不能留下。

為了獎(jiǎng)勵(lì)你的卓越表現(xiàn),政府特地送了你一個(gè)超仿真的“未來號(hào)”空間站模型。鑒于你扎實(shí)豐富的太空知識(shí),電視臺(tái)還邀請(qǐng)你作為“小小專家”,向大家介紹神秘的太空,你的大名就要傳遍整個(gè)世界了!

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