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火箭的“绿色革命”如何促进航天节能减排

2024-10-24

科学大众(中学) 2024年10期

火箭的“绿色革命”如何促进航天节能减排

近年来,全球的运载火箭发射数量急速增加。随着运载火箭的一次次点火升空,人类不断书写着航天领域的新篇章。但同时,运载火箭对地球环境的影响也越来越受到大众的关注。

目前,主流运载火箭使用的大多是液氧/煤油推进剂,成本较低、比冲较高,但易积碳、结焦。液氢/液氧推进剂尽管比冲很高,燃烧产物也很干净,但由于密度过低,造成火箭的体积过大,目前难以在基础级单独大规模使用。

液氧/甲烷推进剂因其燃烧效率高、绿色环保、成本低、易制取等特点,正逐渐被世界各国认为是火箭发动机推进剂的理想材料之一。液氧是氧气的液态形式,它能为火箭发动机提供充足的氧化剂;甲烷的清洁度仅次于氢气,不仅燃烧稳定,而且几乎不产生积碳,这使得发动机的回收复用变得更加容易。但液氧/甲烷火箭的研制并非易事,它涉及发动机设计、材料选择、燃料存储等多个方面的技术挑战。

在世界范围内,液氧/甲烷火箭已进入快速发展期,我国科研工作者在这一领域不断创新。2023年7月12日,我国的朱雀二号遥二运载火箭成功入轨,这是全球首枚成功入轨的液氧/甲烷火箭,也是国内民营商业航天首款基于自主研制的液体发动机实现成功入轨的运载火箭。这一里程碑式的事件,标志着我国绿色航天事业迈出了更加坚实的一步。

松柏为什么四季常青

松柏原是在寒带和高山生长的树木,由于长期在寒冷的环境中生长,形成了独特的御寒构造。松柏的叶一般都缩小呈针形、线形或鳞片形,有的叶片具有厚的角质或蜡质,有的还生有很厚的茸毛。这些构造都有效地阻止了水分的蒸发。同时,松柏叶片内的水分很少,又含松脂,当气温降低时,可以很快地使细胞液浓度增大,增加糖分和脂肪以便防冻。所以,虽在冬季,松柏也不会因缺水而干枯。

树木的叶片都有一定的生长期,生长期的长短因植物不同而异。每片树叶长到一定的时间就要脱落,松柏也不例外。它们的树叶也是要凋落的,只不过这些叶片的生长期长,可达3~5年,脱换时又是互相交替,一般在新叶长出以后,老叶才次第枯落,就全树看来,好像不落叶一样,所以才让人有松柏四季常青的感觉。

为什么水是透明的

水是一种透明的液体,我们可以透过它看到其他物体。然而,这一寻常现象的背后,却蕴含着深奥而迷人的科学原理。

水之所以看起来是透明的,是因为水不怎么吸收可见光,大部分可见光能够穿透水层而不被显著吸收。水分子由一个氧原子和两个氢原子组成,它们之间的键结构非常稳定,因此水分子对可见光的吸收非常少。

当光线穿过液体时,会发生折射和散射现象。如果液体中含有颗粒或杂质,这些物质会使光线发生散射,使得液体不再透明。但纯水中几乎没有颗粒或杂质,这也是水能够透明的原因之一。

需要注意的是,水虽然是透明的,但是它也可以反射光线。当光线穿过水的表面时,会发生反射现象。这就是我们能看到水面上的光亮的原因。

为什么噪声是“健康杀手”

噪声之所以被称为“健康杀手”,主要是因为它对人体健康的影响是多方面的。

噪声会引起听力损伤。长期暴露在高噪声环境中,会使听觉器官受到损伤,听力下降的风险会大大增加,有时甚至会导致耳聋。

噪声还会导致心血管系统的损伤。有研究表明,长期处于嘈杂环境中,会使血压升高,还会增加患心肌梗死等心血管疾病的风险。这主要是由于噪声引起的肾上腺素和去甲肾上腺素的释放,这些激素会导致血管收缩和血压升高。

噪声还会对睡眠产生不利影响。良好的睡眠需要安静的环境,而噪声会干扰人的睡眠,使人难以进入深度睡眠状态,从而导致失眠和白天疲劳等问题。长期受噪声干扰的人,还可能出现情绪不稳定、焦虑和烦躁等问题。

噪声还会对工作效率产生影响。在高噪声环境中工作,会使人难以集中注意力、容易疲劳,从而导致工作效率下降。

因此,我们必须充分认识到噪声对健康的影响,采取积极有效的措施减少噪声污染。

供图/锐景创意

(特约编辑:李诗雨)