请看看未来送人类上火星的巨无霸

2019-07-15 01:16沈叶华
第二课堂(初中版) 2019年8期
关键词:猎户座太空船乘员

沈叶华

现在人们时兴旅游,而且越走越远,旅游项目越来越“高大上”,探深海、登山巅、赏北极光、观北极熊、与南极企鹅合影……但随着年复一年的地球游历,人们逐渐感到无趣,胃口越来越大,眼界也越来越高,开始仰望星空打起月球、火星和土星的主意。在二十世纪六七十年代,人类就曾登上月球。今天,美国科学家再次开启探索太空之旅,或许用不了多少年,新奇有趣的太空景观将再度刷新人们的视野。

目前,美国科学家正在研发新的火箭与太空船,它们将搭载人类前往迄今仍未到达的外太空——冲出近地轨道,越过月球,奔向太阳系的其他行星,并预计2030年送人类上火星。为此,科学家正开发建造史上最先进、最强大的航天设备:太空发射系统与猎户座太空船。

太空发射系统约98米高,直上云霄,俨然一座33层高的金属碉堡。

这是一种超重型运载火箭,类似于1969年送阿波罗飞船登月的土星5号火箭,但比后者更为强大。这种火箭发射时将产生880万磅的推力,土星5号只有750万磅的推力。它的运载能力第一阶段达70吨,今后将发展至110吨、143吨以及165吨,土星5号只有130吨。而当前运送物资到国际空间站的航天飞机的运载能力只有22吨,与它相比差远了。

再来看看太空发射系统的构成吧。

火箭发射升空后两分钟,底部的助推器等耗材用尽后,被逐一抛离。顶部的猎户座太空船将继续驶向轨道——它才是探索外太空的关键设备。

猎户座太空船主要由三大部件组成,从右到左依次为:(1)发射逃逸系统;(2)乘员舱;(3)供应舱。

(1)发射逃逸系统:太空船的尖顶,重约7257千克。在火箭发射升空或驶向轨道时,若发生意外,它会以毫秒计的速度启动,将乘员舱带离险境,使宇航员安全着陆。当太空船平稳进入轨道后,发射逃逸系统即完成了保驾护航的重任,光荣退役(被抛离)。

(2)乘员舱:可容纳4名宇航员,这里既是他们的家,也是他们工作的场所。

(3)供应舱:为飞船在太空飞行的全程提供能源、推力,为宇航员提供空气、水。供应舱由欧洲航天局制造。

太空船进入轨道后扔掉“尖顶”,下一步又有什么大动作呢?继续扔,扔掉供应舱整流罩,张开像翅膀一样的4张太阳能电池板。这时,猎户座太空船像一只在太空中展翅飞翔的小鸟,真正开始了太空漫游。

猎户座太空船的太空漫游所需的能量,全赖电池板吸收的太阳能,它足以供应太空船漫游数月。太空船进入太空,越过国际空间站,绕过全球定位导航卫星及各种通信卫星等,冲出地球轨道,穿过危机四伏的范艾伦辐射带,飞向月球!

飞累了,太空船想回家了。单从月球飞回来,需要4天才能看到蓝色的地球——我们人类的家园。马上到家了,供应舱也可以扔了。此时,整艘飞船只剩下圆锥状的乘员舱——只要宇航员安全归来就大功告成!

然而,太空船还要经历一段极为危险的旅程:乘员舱以时速39 445千米冲入地球大气层,致使冲击面发熱达约2200℃高温——太阳表面温度的一半。乘员舱像在滚烫的炼钢炉中扎过一回。幸好,科学家早为它准备好了防热罩。防热罩将保护乘员舱安然无恙地进入大气层。

乘员舱在冲入大气层的过程中通过9次减速,进行降落准备,并逐次打开数个降落伞——它们刹车般拉着飞速下坠的乘员舱。最后的3个巨伞足可覆盖一个美式橄榄球场,它们吊着乘员舱缓缓下降。“砰”的一声巨响,如一块巨石落地,乘员舱安全坠落目的地——太平洋。

虽然太空发射系统仍在制造中,但2014年12月5日,猎户座太空船由德尔塔IV型重型火箭发射,成功进行了首次测试。太空船沿着轨道绕地球飞行两圈,最远处离地球达5794千米,这是国际空间站的15倍远,整个过程用了4.5小时。但这次是无人飞行,飞船只携带了传感器。

太空发射系统建造完成后,猎户座太空船将再次试射,这次任务被命名为“探险使命1”,依旧不搭载人员。这次太空船将绕月飞行,并超越迄今人类太空探索的最远距离,历时25天半。到“探险使命2”时,路径、用时都和“探险使命1”一样,但将携宇航员进入外太空。到2025年左右,太空船将携宇航员到达其他行星;随后10年,太空船将送人类登上火星!

令我们遐想联翩的红色星球究竟是什么样子的?再过十多年,我们就能看得到了!

(编辑 文 墨)

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