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嫦娥四號(hào)月背之旅
月球是地球的天然衛(wèi)星,月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期與自轉(zhuǎn)周期相同,所以月球總是同一面背對(duì)地球,這一面被稱(chēng)為月球背面。物體在月球上的重力只有地球上的1/6。月球背面與地球間的通信是一個(gè)難題,為解決該問(wèn)題,我國(guó)在2018年5月成功發(fā)射了人類(lèi)史上首顆月球信號(hào)中繼衛(wèi)星“鵲橋”(如圖1所示)。2018年12月8日,我國(guó)又將嫦娥四號(hào)探測(cè)器送入太空。嫦娥四號(hào)經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行和落月過(guò)程,最終在月球背面軟著陸,成為人類(lèi)歷史上首個(gè)著陸于月球背面的無(wú)人探測(cè)器。為避免嫦娥四號(hào)在著陸瞬間“閃著腰”,工作人員給它研制了4條強(qiáng)有力的“腿”,讓它既能平穩(wěn)著陸,又能有效“吸收”著陸時(shí)產(chǎn)生的沖擊力,防止它攜帶的設(shè)備被震壞。在嫦娥四號(hào)的“腿”上,還“長(zhǎng)著”臉盆一樣的圓形“大腳掌”(如圖2所示)?!按竽_掌”中央裝有一個(gè)形如足弓的金屬構(gòu)件,可以有效分散沖擊力。
嫦娥四號(hào)由著陸器與巡視器(即月球車(chē),又稱(chēng)“玉兔二號(hào)”)組成,2019年1月3日,巡視器與著陸器成功分離,“玉兔二號(hào)”利用其底部6個(gè)帶齒紋的輪子有效增大了與月面間的摩擦,順利在月背表面行駛?!坝裢枚?hào)”配有全景相機(jī)、紅外成像光譜儀、測(cè)月雷達(dá)等科學(xué)探測(cè)儀器,總質(zhì)量?jī)H135 kg,是世界上質(zhì)量最小的月球車(chē)。
回答下列問(wèn)題:
(1)運(yùn)載火箭使用的液態(tài)燃料是通過(guò)降低溫度和________的方法使燃?xì)庖夯纬傻摹?/p>
(2)火箭發(fā)射時(shí),會(huì)產(chǎn)生頻率低于20 Hz的________(選填“超聲波”或“次聲波”)。
(3)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功與運(yùn)載火箭分離前,探測(cè)器相對(duì)于運(yùn)載火箭是________(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。
(4)航天器外殼的材料,要求輕巧、耐高溫,熔點(diǎn)________(選填“高”或“低”)。
(5)為了防止航天器在發(fā)射后與大氣層摩擦過(guò)熱而燒毀,通常在航天器外殼的表面涂上一層固體燒蝕材料。燒蝕材料在高溫、高壓氣流的沖刷下會(huì)發(fā)生熱解,同時(shí)發(fā)生熔化、汽化或________(填寫(xiě)物態(tài)變化名稱(chēng)),從而可以________(選填“吸收”或“放出”)大量熱,起到保護(hù)航天器的作用。
(6)由于________,在月球表面的兩個(gè)人即便面對(duì)面,也必須使用電磁波來(lái)通信。
(7)由于月球的遮擋,月球背面的著陸器和探測(cè)器無(wú)法與地球直接傳輸信息(信息的傳遞可類(lèi)比于光的傳播),中繼衛(wèi)星“鵲橋”位于圖3中________(選填“ A”或“B”)位置時(shí),可起到信息中轉(zhuǎn)作用。
(8)嫦娥四號(hào)探測(cè)器“腿”上的圓形“大腳掌”可________(選填“減小”或“增大”)對(duì)月面的壓強(qiáng);當(dāng)巡視器與著陸器成功分離后,著陸器對(duì)地面的壓強(qiáng)會(huì)________(選填“減小”或“增大”)。
(9)為增大與月面間的摩擦,“玉兔二號(hào)”采用的是________。
(10)若“玉兔二號(hào)”每個(gè)輪子觸月面積為100 cm2,則“玉兔二號(hào)”對(duì)水平月面的壓強(qiáng)為_(kāi)_______Pa。(地球上g取10 N/kg。)
(11)探測(cè)器接近月面時(shí),在反推發(fā)動(dòng)機(jī)和緩沖結(jié)構(gòu)的保護(hù)下安全著陸預(yù)選區(qū)。為使探測(cè)器順利軟著陸,從月球表面觀察到發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后產(chǎn)生的高壓氣流應(yīng)向(選填“上方”“下方”或“水平方向”)噴出。這是運(yùn)用了力的作用是________的道理。
答案:
(1)壓縮體積 (2)次聲波 (3)靜止 (4)高 (5)升華 吸收 (6)真空不能 傳聲 (7)B (8)減小 減小 (9)增大接觸面粗糙程度 (10) 3750 (11)下方 相互的
(作者單位:錦州市實(shí)驗(yàn)學(xué)校)