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筑梦“天宫”,在宇宙中搭积木

2023-08-17徐磊

课堂内外(小学版) 2023年2期
关键词:搭积木天宫运力

徐磊

回顾2022 年中国最重要的科技成就,我最先想到的就是“天宫”空间站。历时两年,历经十数次火箭发射,“天宫”空间站终于完成了所有交会对接任务,达成最终状态,其复杂程度不可想象。那为什么我们不干脆一次性把整个空间站发射上天呢?

單舱,有点小

其实,早期的空间站采用的就是一次性发射的方式。那时的空间站就是一艘载人飞船,属于小型单舱空间站,只有十几吨重,靠一枚火箭即可送上太空。流程是简单了,但问题也来了——它的内部空间太小了,既不能携带足够的物资,也没有地方开展各项科学研究,于是很快被淘汰了。

运力,不够用

那我们能不能研制更大的单舱空间站呢?这很难做到,因为一枚火箭可运送的货物重量只占总重量的3%左右,其余的97% 几乎都是燃料。假设要把100 吨的空间站送上天,就需要超过3000吨的火箭运载。目前,世界上只有运力最强的SLS 火箭勉强能做到。

风险,有点大

除了运力不够用之外,一次性发射空间站的全部模块,还是一场冒险。航天发射本就是风险巨大的,空间站的建设成本也特别高昂,一次性发射无异于把所有鸡蛋放在一个篮子里,万一发射失败,就等于全军覆没。所以目前来看,一次性发射不怎么划算!

组合,很实用

在种种限制之下,科学家们换了一种思路,他们想到了搭积木游戏——尽管每一块积木的尺寸不大,但通过合理的搭配和精心的设计就可以搭建出一个大房子。于是,巨大的组合式空间站渐渐成为主流。我国的“天宫”空间站就属于组合式空间站。

走近“天宫”

建设“天宫”空间站,是中国航天事业发展到目前所开展的最复杂、最耗时的一项工程,可以概括为“三箭两场五模块”。其中“五模块”就是搭建空间站的五块“大积木”!

三种火箭

在建造空间站的过程中,我国有三型火箭参与其中。

展望未来

在2023 年,国际空间站将会退役,届时“天宫”很可能成为人类在太空中唯一的空间站,它将为全世界航天员们进入太空提供服务。

从1971 年发射第一颗卫星, 到2003年第一次载人飞行,再到2020年“嫦娥”探月,2022 年“天宫”落成……历经数十年的发展,中国航天一步一个脚印,取得了一个又一个伟大的成就。

酒泉发射场

作为载人航天发射的重要基地,它是我国航天员去往太空的“站台”。长征二号F 火箭就在这里发射。

知道多一点

文昌发射场纬度低,在地球自转的影响下,它承受的离心作用更大,对于航天发射而言,火箭脱离地球就更加容易,因此,大中型火箭更适合在此上天。据估算,在文昌发射的火箭,运力能提高10% 以上。

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