金秋喜看“神七”问天

贺正炎

2008年9月25日晚9时10分许，中国自行研制的第三艘载人飞船“神舟”七号，在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由“长征二号F”运载火箭发射升空.点火后583秒，飞船与火箭在高度约200 km处成功分离.9月26日凌晨4时零5分，“神舟”七号载人飞船成功变轨.变轨成功后，飞船已由沿椭圆轨道运行变为沿圆形轨道运行.9月27日下午，01号航天员翟志刚担任出舱航天员，成为中国太空出舱活动第一人.

9月28日16时，金色的阳光洒满一望无际的草原，朵朵白云在蔚蓝的天幕上轻舒曼卷.在内蒙古四子王旗阿木古郎草原上，一架巨大的白色光学望远镜正对着西边的天际，操作手祁少军瞪大眼睛在监视器上努力搜寻——环绕地球飞行45圈的“神舟”七号飞船即将返回.“轨道舱分离”、“制动开始”、“推进舱分离”、“飞船进入大气层”……“神舟”七号飞船正沿着预定的轨迹，飞向祖国母亲的怀抱.如太阳般耀眼的火球突然出现在镜头里.“回收四号发现目标.”祁少军大声报告.飞船刚刚飞出危险的“黑障”区，就被光学望远镜和两台测控雷达牢牢锁定.飞船在进入“黑障”区不到两分钟时间内，与地面失去了一切通信联系，同时经受了与大气层高速摩擦而产生的高温煎烤.就在渐渐西沉的太阳的方向，闪着金光的“神舟”七号返回舱正以与地面成约15°的角度，如流星一般飞来.长长的尾焰，在天空中划出一条优美的曲线……“砰——”正在理论落点等候的记者，突然听到西南方向的空中传来一声闷响——在距离地面大约10 km的高度，伞舱盖从返回舱上弹落.早已将“炮口”稳稳对准飞船的大型光学记录仪，清楚地显示着飞船开伞的过程——一个小小的引导伞，从伞舱口“嗖”地窜出，细细的长线拉出了减速伞.飞船像是被什么东西猛地拽了一下，速度一下子从180 m/s降到了80 m/s.随着引导伞从急速下降的飞船上飘走，一幅更为壮观的场景出现了——伞舱口“腾”地弹出一片彩色的云朵，面积1 200 m2的主降落伞吊着飞船返回舱缓缓降落……“追！”新华社卫星发稿车载着记者，在崎岖的草原上以80 km/h的速度向着那个越来越大的黑点飞速驶去.剧烈的颠簸使得记者的头一再撞到车顶，居然没有什么感觉.颠簸中，记者远远地看见，飞船底部突然冒出一团红色火焰——在距离地面1 m的时候，4台反推发动机精确点火！几秒钟后，返回舱的速度由8 m/s迅速下降到了1 m/s.如同一片轻轻的羽毛，17时37分，返回舱落到了温暖柔和的草地上.

金黄的草地上，返回舱静静地横卧着.烧蚀成青褐色的舱体，在夕阳的映照下，散发出温馨的光芒，恰如远离家乡的游子看到了家中那熟悉的黄色灯光.晚霞满天,美丽的草原迎来了又一个收获的季节.

金秋季节，硕果累累，你在细心欣赏了“神七”的神采后，请尝试回答以下问题：

1. 火箭点火加速上升时，飞船的动能和重力势能如何变化？

2. 飞船变轨前沿椭圆轨道绕地球运行，当从近地点向远地点运行时，动能和重力势能如何转化？

3. 飞船返回途中进入大气层后为什么说其经受了高温煎烤？

4. 在距离地面1 m的时候，4台反推发动机精确点火！几秒钟后，返回舱的速度由8 m/s迅速下降到了1 m/s，其动能和重力势能如何变化？

5. 飞船返回途中进入大气层后，采取什么措施来降低速度使飞船安全着陆呢？飞船在下落过程中，机械能转化成什么形式的能了？

6. 关于“神七”你一定有许多疑惑，请你提出两个与物理知识相关的问题（只需提问，不需回答）.

例如：飞船在进入“黑障”区不到两分钟时间内，为什么与地面失去了一切通信联系？

问题1：____ 问题2：____

参考答案 1. 火箭点火加速上升时，飞船的动能增加，重力势能增加. 2. 飞船变轨前沿椭圆轨道绕地球运行，当从近地点向远地点运行时，动能减少，重力势能增加. 3. 飞船进入大气层，与空气剧烈摩擦做功，部分机械能转化为内能，使其达到很高的温度，因此说它经受了高温煎烤. 4. 飞船距离地面1 m时，动能和重力势能均减少. 5. 飞船进入大气层后，采用降落伞及反推发动机精确点火来降低速度使飞船安全着陆，飞船在下落过程中，部分机械能转化成内能. 6. “神七”进入太空运行靠的是何种能量？放飞的小卫星与轨道舱之间的相对运动情形是什么？航天员翟志刚出舱为何这么困难？翟志刚在太空出舱活动时，两个挂钩有何作用？……

责任编辑/姜明长