十三课探索宇宙

1、探 宇索 宙制作人：王葶 ！ 前言 浑天仪 宇宙探测器为了保证探测器沿双切轨道飞到与目标行星轨道相切处时目标行星恰好也运行到该处，必须选择在地球和目标行星处于某一特定相对位置的时刻发射探测器。例如飞往木星约需1000天的时间，木星探测器发射时木星应离会合点83度(相当于木星在轨道上走1000天的路程)根据一定的相对位置要求，可以从天文年历中查到相应的日期，这个有利的发射日期一般每隔一、二年才出现一次.探测器可以在绕飞行星时，利用行星引力场加速，实现连续绕飞多个行星。 技术特点n 空间探测器是在人造地球卫星技术基础上发展起来的，但是与人造地球卫星比较，空间探测器在技术上有一些显著特点。行星际飞行

2、距离遥远，无线电信号传输时间长，地面不能进行实时遥控，所以行星和行星际探测器的轨道控制系统应有自主导航能力（见星际航行导航和控制）。例如，美国“海盗”号探测器在空间飞行八亿多公里， 太阳光的强度与到太阳距离的平方成反比,外行星远离太阳，那里的太阳光强度很弱，因此外行星探测器不能采用太阳电池电源而要使用空间核电源。 v 空间探测器承受十分严酷的空间环境条件,有的需要采用特殊防护结构。例如“太阳神”号探测器运行在近日点为 0.309天文单位（约4600万公里）的日心轨道，用途宇宙探测器用于人类对深空的探索和研究。首先是利用航天技术的优势，更加全面地了解和认识日地空间环境，例如考察高空辐射带，宇宙射

3、线，太阳风等对地球上生态的影响；总结火箭火箭推进理论是航天理论的基础之一。火箭发动机是一种推进工具，它能提供强大动力，使航天器达到所需要的宇宙速度。 它的工作是基于直接反作用运动的原理，这一原理特别有利于高速航行。那么什么是直接反作用运动呢？ 按照牛顿力学基本定律，两个相互作用的物体，其作用力与反作用力总是同时存在，它们的大小相等，方向相反。因此，任何一种移动，广义地说，都是反作用运动。举两个例子：一是轮船，由于船的叶轮作用在水上，水的反作用力使船前进；二是喷气式（飞机）发动机，由于发动机中的燃料燃烧，膨胀的燃气高速向后喷出，发动机便得到与燃气喷出方向相反的推力而向前运动。 喷气发动机分为两大

4、类： 一是空气喷气发动机，它是利用大气来产生喷气射流的喷气发动机。例如：以大气中的氧气作为氧化剂，燃烧燃料产生燃气射流；或在核子热交换器中加热空气，然 二是火箭发动机，它是自身携带全部喷射物质的喷气发动机.例如：带有氧化剂和燃烧剂以产生燃气射流。 火箭发动机所达到的推力和速度远远超过了一般的推进方法。这种发动机不依赖周围介质条件，在空间环境也能工作，这一特点，保证了在不同飞行速度下，发动机产生的推力不受空气接受能力的影响，而是恒定的，这也使得火箭（发动机）所能达到的飞行速度比其它任何类型发动机要高得多；其次,由于是直接反作用运动,没有中间机构，在主要的喷射通道中不存在限制工作温度的运动机构，这

5、就决定了火箭发动机的结构简单，而所产生的推力却很大。万户为了将自己的设想变成现实，进行了精心的准备。等到一切准备就绪后，他就开始了飞天试验。试飞的地点选择在一座山顶上。那天来了不少人。万户坐在一张椅子上，让人把自己捆牢。他双手各持一个大风筝，准备妥当后，叫人点燃了座椅下捆绑着的当时推力最大的47支火箭。随着火箭的烈焰喷射，万户连人带椅离开山顶向前冲去正当人们惊愕之时，47支火箭硝烟未尽，推力已失，万户连同椅子一起，翻滚着摔到了山下。 万户的试验最终以失败告终，他为此也付出了宝贵的生命。然而，作为人类历史上第一次载人航天的伟大实践者，他所创造的采用捆绑式来解决大推力的设计思想无疑给后人留下了有益的启示。