登陆注册
7862000000021

第21章 将人类送入太空的载人飞船(3)

所谓的月海,是指月球月面上比较低洼的平原。用肉眼遥望月球,我们会发现有些黑暗色斑块,这些大面积的阴暗区就叫做月海。月海是月球表面的主要地理单元,总面积约占全月面的25%。迄今已知的月海有22个,绝大多数月海分布在面向地球月球的正面,正面月海约占半球面积的一半;月球背面只有东海、莫斯科海和智海共3个,而且面积很小,占半球面积的2.5%。

月海虽叫做“海”,但徒有虚名,实际上它滴水不含,只不过是较平坦的比周围低洼的大平原,它的表层覆盖类似地球玄武岩那样的岩石,即月海玄武岩。前苏联发射的“月球24”号探测器软着陆地点危海便是月海之一,它位于月球东北半球,直径605千米,面积约17.6万平方千米。

前苏联的载人航天体系

在整个航天科技领域,专家们从宏观角度看,认为前苏联的某些空间技术算不上世界最先进。但是,认为她建立起来的巨大航天体系是现今世界上最完整的,并且以总体优势体现了高科技目标,奠定了现代航天学的基础。

如果不计地面航天员训练中心以及测控中心等服务性机构,这个航天体系包括“和平”号空间站试验基地、“联盟”号载人航天飞船、“进步”号货运航天飞船、“联盟”号运载火箭和“质子”号运载火箭。依靠这些设备,开动这个天地间的复杂系统,进行广泛的空间科学研究和探索太空奥秘的任务。

“和平”号空间站复合体试验基地

“和平”号空间站在1986年2月20日发射入轨,质量20吨,长13.5米,最大直径4.15米,有效容积达90立方米,有太阳能帆板2块,总面积达102平方米,共有6个对接舱口。可以与它对接的专用舱和飞船有这样一些种类:大型对接舱,质量为20吨,直径4.15米,容积50立方米。其中不返回的大型对接舱,长度为6.5米;而返回的大型对接舱,长度为13米左右,并拥有太阳能电池帆板2块,面积40平方米,输出功率3千瓦。可以对接的小型对接舱,质量为7吨,长度7米,最大直径2.7米,有效容积10立方米。另外可对接的飞船是“联盟”号TM客运和“进步”号货运渡船。

以“和平”号空间站中心舱为核心的复合体试验基地,目前已完成第一阶段空间对接拼装任务,拥有5个模舱,其中3个科学舱、1个“联盟”FM飞船以及主舱。

科学舱是“量子1”号、“量子2”号和“晶体舱”。“量子”号天体物理实验室是在1987年4月11日与“和平”号对接的。“晶体”舱是1990年6月最后发射上去的,全长13.73米,最大直径4.15米,有5个冶炼炉,其中一个较小,便于搬动。全部炉子均能自动工作,各种不同实验可同时进行。每只炉子带有控制晶体培养过程的计算机。冶炼炉能为大量实验提供良好条件,这些炉内最高温度可达到2000摄氏度。因此“晶体”舱的前景十分可观。有消息报道说,自“晶体”舱拼装到空间站后的头7个月,已经生产价值1000万美元的空间半导体材料。到目前为止,还有一个地球遥感舱和一个地球环境监测舱未发射组装到位。但现已拥有5个模舱的“和平”号空间站复合体,已具备进行天体物理研究、生产小批量蛋白和晶体的能力。

在使用期间,这个空间站复合体,既可变更模舱数量,也可改变总的配置。专用模舱还能做机动飞行,单独去执行任务。目前,“进步”号货运飞船所占用对接口将供一个不返回大型对接舱对接之用,而“进步”号货运飞船则对接在这个不返回大型对接舱的另一个对接口上。

为了在中心舱即主舱和其他舱室放置科学仪器和设备,辟有专门位置。仪器和设备可能安装在舱室之内,也可能装在空间站复合体的外表。设备的尺寸主要受运输飞船以及某些情况下放置位置的限制。

空间站上的闸门暗室,可使航天乘员不离开空间站就可看管工作在开放空间里的仪表。复合体外部的仪表和设备通过机械固定器固定。仪表工作过程数据以及实验结果由构成仪器组成部分的自动记录仪记录,并可用站上遥测设备直接将数据信息传送给地面跟踪站。

带有科学研究成果设备的返回,则使用载人航天飞船。从回复仪器打包到飞船着陆地面,通常不超过两昼夜。返回地面设备的尺寸规定不超过450毫米×240毫米×160毫米。

“和平”号空间站内的空气和地球上大气层差不多,气温终年保持在20摄氏度左右,真是四季如春。如果不出舱到开放空间去,航天员可以不穿航天服生活和工作。由于空间站远离地面执行观天测地任务,其乘员随时可能遇到各种危险,因此站上总是停着一艘“联盟”TM飞船参与复合体的工作。实际上还时刻准备着执行救援任务。

“联盟”号TM飞船

“联盟”号是迄今应用最多的宇宙飞船,目前已进入第四个10年。“联盟”号总设计师卡罗廖夫为它设计了几种类型:一种是地球轨道上运行的三舱型;一种是用于验证月球飞行技术的捆绑式两舱型探测器;还有一种是月球着陆型。用于地球轨道运行的“联盟”号飞船,发展了三代:第一代称为“联盟”号,第二代称为“联盟”号T,第三代称“联盟”号TM。“联盟”号最初用于执行3人低地球轨道单飞飞行任务,飞行时间可达两周半。“联盟”号10和11用于“礼炮”号空间站作渡船。在“联盟”号11发生一次降落事故之后,前苏联人对“联盟”号作了重新设计,使之成为仅能作两天半独立飞行的两人座舱空间站的客运渡船,即“联盟”号T。自1967年4月以来,前苏联共发射第一代“联盟”号飞船40艘,发射第二代“联盟”号T共15艘。第三代“联盟”号TM宇宙飞船和“联盟”号T的区别是安装了更新一代的交会对接雷达与计算机、无线电通信、紧急救援、联合发动机装置和降落伞等设备,采用了轻型材料,可多载200千克载荷。1986年5月21日,第三代“联盟”号TM首次发射,23日与“和平”号空间站对接成功。20世纪末,专用于地面和空间站之间客运的“联盟”号TM飞船已经发射过10多次,均获成功。

“联盟”号飞船由近似球形的轨道舱、呈钟形的返回舱和呈圆柱形的设备舱三个舱段组成。目前是地面和空间站之间的客渡飞船,它在返回地球大气层之前,将轨道舱和设备舱抛弃,只有返回舱返回地球。从飞船起飞到入轨和返回,航天员都坐在返回舱内。返回舱内部容积4立方米,原有3个座位,能容纳3名航天员,后来改成2个座位,容纳2名航天员。舱内有显示各系统设备工作状态的仪器、导航仪表和各系统的控制转换开关。在其底部有防热罩,其内有4台装有固体推进剂的缓冲着落火箭。飞船入轨后,航天员就可进入轨道舱工作或休息。轨道舱容积4.9立方米,内有交会和对接系统、电视摄影机、出舱活动设备、航天员进膳用具、部分通信等。设备舱分前、后两舱,前舱为仪器舱,内有遥测系统、主要通信设备、各种传感器,后舱为发动机舱。设备舱外表装有天线系统。

“联盟”号TM的外表面除8平方米的辐射器外,均有热覆盖防护。生命保障系统大部分装在轨道舱中,一小部分装在返回舱中,独立部分放在长沙发椅下。氧气瓶供紧急情况时用。废物管理和饮食都在轨道舱中进行。返回舱有够48小时的空气、食物和水,供紧急着陆时用。和货运飞船比较,“联盟”号载人飞船由于生命保障系统、热防护、控制和其他有关部件占去相当部分的有效载荷而费用昂贵。

“进步”号货运飞船

“进步”号货运飞船是用“联盟”号载人飞船改装而成的。除去飞船载人所必需的部分,还装备有自动控制系统;降落返回舱用推进剂和氧化剂容器来取代;原用于航天员工作和休息的地方,变成了“进步”号飞船的货舱。“进步”号货运飞船发射时重量为7吨,有效载荷2.5吨,大约是其自身重量的36%,效益是相当高的。

“进步”号货运飞船给空间站驻站人员运送他们需要的燃料、压缩空气、食物、水、空气再生器、衣服和邮包,还运送实验需要的置换设备、仪器和装置,还有普通摄影、电影摄影胶片。因为宇宙辐射原因,胶片在空间站不能长期保存。

“进步”号货运飞船还帮助运走航天乘员在空间站不再需要的东西。虽然废物垃圾可通过空气锁箱丢弃,但会污染宇宙空间并损失空气,此外,通过空气锁箱是丢弃不了大的东西的,所以航天乘员们都喜欢用“进步”号货运飞船处理他们的垃圾。

“进步”号货运飞船和空间站对接并卸货之后,装好垃圾便脱离对接,启动减速发动机,离开地球轨道向大地飞去。由于货运飞船没有热防护措施,进入地球浓密大气层后便立即被完全烧毁,如果有少许残余,一般会溅落大洋之中。

“联盟”号运载火箭

“联盟”号运载火箭是一种三级火箭。第一级是由捆绑在第二级下部外侧的4个火箭组成。因此,“联盟”号运载火箭是由6个火箭发动机串并联组成。发射的飞船固定在火箭的第三级上,外面有整流罩,整流罩的前端固定着应急救生火箭。运载火箭与飞船组合体全长48.8米,底部最大直径10.3米。“联盟”号运载火箭在航天体系中的作用是向空间站发射“联盟”号TM客运飞船和“进步”号货运飞船。火箭的有效载荷能将6900千克重的飞船送入倾角50.5度、远地点450千米、近地点200千米的近地椭圆轨道。发动机燃料为高、低两种沸点的混合推进剂。事实证明,“联盟”号运载火箭的设计是高度成功的,有极好的可靠性和长久的生命力,生产、使用已经30年。其质量可以和已经持续生产制造25年的DC-3航空器、著名的德国大众汽车公司的产品相媲美。用“联盟”号运载火箭发射飞船的次数与美国“水星”、“双子星座”、“阿波罗”以及航天飞机发射次数的总和相当。平均每年用“联盟”运载火箭发射飞船6次。由于长期使用,该运载火箭生产批量大,工艺稳定,成本也便宜。

“质子”号运载火箭

“质子”号运载火箭有两种形式:一种是串平行三级发动机火箭,另一种为改型的四级火箭。“质子”号运载火箭也已使用20多年,在航天体系中专用于发射“礼炮”号、“和平”号空间站以及“和平”号空间站的专用模舱。

“质子”号三级火箭,不包括载荷时全长44.3米,能把21吨有效载荷送达倾角51.6度、200千米高的近地圆形轨道。四级型“质子”号火箭能将2200千克有效载荷送达任何对地静止轨道位置,能将5700千克载荷送往月球,5300千克载荷送往金星,4600千克载荷送往火星。所有各级火箭发动机燃料均为混合推进剂。

考察前苏联航天体系,各构成要素非常协调且运用恰到好处,各显其能。虽然用一次性发射系统做天地间的运输工具,但由于生产批量大、工艺稳定和可靠性好,成本反而比可重复使用的航天飞机低。

这个航天体系的长期运行,为空间科学研究带来极大好处。例如,前苏联航天员已经完成了500项以上空间材料加工处理和合金形成试验,有的已经以空间车间的形式进行小批量生产。空间产品性能优于地球产品,通常具有更好纯度和特性。所有试验成功的这些项目,在转向大规模空间工厂生产后,能引起工业的巨大变革。同时,航天员在空间站长期工作,积累了丰富经验,还不断创造在空间长期逗留的纪录,说明空间生命科学研究的重大进步。

中国的“神舟”飞船成功升空

1994年初,“神舟”这个名字从众多的飞船方案中脱颖而出。从此,我国自主制造的载人飞船有了名字——“神舟”。从字面上看,“神舟”意为“神奇的天河之舟”,又是“神州”的谐音,象征着飞船研制得到了全国人民的支持,是四面八方、各行各业大协作的产物;同时,“神舟”又有神气、神采飞扬之意,预示着整个中华民族都将为飞船的诞生而无比骄傲与自豪。

中国“神舟1号”太空飞船飞行示意图中国载人航天工程于1992年立项,经过7年的艰苦努力,初步建立了载人航天科学。技术与工程体系突出了主要关键技术,载人准备工作进展顺利。“神舟”飞船经过多年的充分研究、论证,我国的科学家对于载人航天的目标及其途径形成了明确意见。由于“神舟”飞船设计起点高,系统复杂,所以在正式载人飞行前进行了多次无人飞行实验来验证其设计可靠性,以确保飞行安全。

“神舟”载人飞船全长8.86米,最大处直径2.8米,总重量达到7790千克。“神舟”飞船采用的是典型的“三舱一段”式结构。从构型上来说,由返回舱、轨道舱和推进舱以及一个附加段组成。

返回舱是载人飞船唯一返回地球的舱段,飞船起飞、上升到入轨及返回着陆时,航天员都在返回舱内。“神舟”飞船的返回舱是一个钟的形状,其舱门与轨道舱相连,航天员通过这个舱门可以进入轨道舱。

“神舟”飞船的轨道舱呈圆桶形状,是航天员工作、生活和休息的地方。轨道舱的后端底部设有舱门,通过这个舱门,与返回舱相连接,航天员通过这个舱门可以进入返回舱。轨道舱外部两侧装有两个像小鸟翅膀一样的太阳能电池翼,轨道舱所需要的电能就是通过这两个电池翼提供的。

同类推荐
  • 奇怪的触电

    奇怪的触电

    本书为青少年课外阅读读本,通过案情分析、追踪线索、谜案推理等内容来提高青少年读者的逻辑推理能力。
  • 海洋馆漫游:海洋生物天地

    海洋馆漫游:海洋生物天地

    放眼全球,世界上最发达的国家都是海洋大国,经济最活跃的地区都在沿海地区。在当今国际社会,开发海洋、拓展生存和发展空间,已成为世界沿海各国的发展方向和潮流。海洋是一个富饶而未充分开发的自然资源宝库。海洋自然资源包括海域(海洋空间)资源、海洋生物资源、海洋能源、海洋矿产资源、海洋旅游资源、海水资源等。这一切都等待着我们去发现、去开采。青少年认真学习海洋知识,不仅能为未来开发海洋及早储备知识,还能海洋研究事业做出应有的贡献。
  • 历史考证百科(科学探索百科)

    历史考证百科(科学探索百科)

    本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的科学难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科学性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂。目的是使读者在兴味盎然地领略科学难解之谜现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识;能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,不断掌握开启人类世界的金钥匙,不断推动人类社会向前发展,使我们真正成为人类社会的主人。
  • 医学破译密码(科学探索的真相)

    医学破译密码(科学探索的真相)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。
  • 低碳能源:新时代的绿色引擎

    低碳能源:新时代的绿色引擎

    《低碳能源--你的习惯改变的是地球的命运(典藏版)》由宋学军所著,《低碳能源--你的习惯改变的是地球的命运(典藏版)》旨在引导新时代的青少年一起行动起来,为了我们共同的家园,用自己的实际行动把生活耗用能量降到最低,从而减少二氧化碳的排放,实现绿色低碳生活。低碳生活是一种态度,也是一种责任,更是一种爱,让我们的爱更宽广,更包容,更细致吧!
热门推荐
  • 婚意动人,总裁暖妻好霸道

    婚意动人,总裁暖妻好霸道

    男友的背叛让她一下子跌入到了人生的最低谷!余晴晴无论如何也想不到,当初口口声声说爱她的男友一转眼的瞬间娶了别的女人!“凭你的身份背景,我是绝对不允许让你嫁进来的!门当户对的道理你应该懂。”准婆婆拉着别的女人,在她面前趾高气昂!门当户对?她只觉得可笑!……慕锦辰,S市真正只手遮天的神秘大人物!当初她拒绝联姻的对象!没想到,兜兜转转竟然又回到了原点他姿态优雅的看着眼前的女人:“余小姐,想通了?嫁给我?来一场无爱婚姻?”……说好的无爱婚姻,她却渐渐动了心,直到有一天——“慕锦辰,我要和你离婚!”
  • 冰火大战纪

    冰火大战纪

    冰火大战纪,一个充满玄幻元素加科幻元素的故事。任寒,普通少年的不平凡的成长记录,你值得拥有!
  • 腹黑王妃闯进门

    腹黑王妃闯进门

    慕容尘,二十一世纪名医,一朝穿越,她成了天含国都人人得知的丞相府三小姐上官冰儿,姐姐与未婚夫纠缠不清,而自己又被所谓的姐姐欺负,好,既然敢欺负上官冰儿,我慕容尘都会还给你们,看慕容尘如何在古代混的风声水起。
  • 传奇之人

    传奇之人

    异人陶庆,为了改变自己曾经的人生,制造了一次穿越重生的危险动作,事实上成功了,异人陶庆要人生不再有遗憾。
  • 魔契逆魂

    魔契逆魂

    一个天真胆小的懵懂少年,突逢巨变。且看主角如何在异世,亲情,爱情,友情的漩涡中挣扎。面对阴谋,大局,弱小的主角如何与之抗衡?付出代价,觉醒血脉,获取力量,最终的结局又将如何?热血的战斗,感人的故事。看少年一如何一步步成长。以魂做契,笑傲天地。
  • 问题妈妈成长方案

    问题妈妈成长方案

    本书从真实鲜活的案例入手,分析了各种问题妈妈背后的家庭故事,记录着一个个触动人心的故事,探究问题妈妈心灵深处的酸楚,包括粗心妈妈让女儿遭遇怀孕的阴影、欲望妈妈为女儿套上的欲望枷锁、好强妈妈造就孩子失败的人生、心理变态的妈妈打出孩子心底的恨等内容。
  • 白玉老虎续集

    白玉老虎续集

    古龙《白玉老虎》的续集,是一个“叛徒”上官刃带路的故事,一路上充满比唐玉和无忌斗争还复杂的故事,牵涉到唐门和大风堂、唐门内部的斗争。仿古龙风格续写。
  • 闻香识玉人

    闻香识玉人

    爱人,我的眼睛看不见了,可是我能感觉到你的气息,让你走是我能为你做的,找到你是为我们做的。无论你去了哪里,只要你的气息还在,我就一定能找到你。知道薰衣草的花语吗?那就是我对你的回答。
  • 别让敏感害了你

    别让敏感害了你

    敏感,往往是不幸的开始对疼痛敏感的人,针扎一下就会痛哭流涕,这是正常的无法控制的生理反应,尚且情有可原。而内心敏感则是一种主观心理,一个太过敏感的人无法获得最纯粹的快乐,每天都活在自己的想象中,对外界的人和事都“草木皆兵”,长此以往,就会被敏感困住手脚,自然而然地,成为一个人诸多不幸的开始。
  • 缥缈策

    缥缈策

    我要这天再也遮不住我的眼要这地再也埋不了我心要那逝去荣耀重现人间要那诸王不敢掠其锋芒