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作為祖國的希望,祖國未來的建設者,我們應該積極學習科學知識,努力掌握科技本領,探索科學奧妙,為祖國科技進步而奮鬥。下面是小編為大家整理的,希望對大家有用。
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>航空航天基本知識
我們知道,人類的家園是地球,而地球的外面覆蓋著一層大氣,如果沒有水和大氣以及適宜的溫度和環境,生物是很難生存的。
通常,在人們的眼中,“天”很高,要想衝出厚厚的大氣層,進入太空非常非常困難。其實,與地球相比,大氣層是很稀薄的。
人們知道,地球的直徑大約為12700千米,而大氣層的厚度只有100 -800千米。如果將地球比作一個蘋果的話,那麼,我們可以把大氣層看成是蘋果的皮,可這層“蘋果皮”本身卻是變化多端的。
比如最貼近地球表面的一層,叫作對流層,其高度從海平面起一直到大約11000米止,其頂界是隨緯度、季節等情況而變化的,在赤道地區為17000米,在中緯度地區***如北京、天津地區***為11000米,在地球兩極地區則為7000-8000米。
對流層的主要特點是,空氣溫度隨著高度的增加而降低,因而又稱為變溫層,平均而言高度每上升1000米,氣溫約下降6.5℃。與此同時,氣壓也隨高度的增加而降低。由於地球引力的作用,在 5500米的高度範圍內,包含了大氣總量的一半,而整個對流層,大約佔了全部大氣質量的四分之三。
由於幾乎所有的水蒸氣都集中在這一層大氣內,再加上大量的微粒,因而,這裡也是風雲變幻最為劇烈的一層。從大約11000米的高度起,直到30500米左右,其大氣溫度基本不變,平均保持在-56.5℃上下,因此被稱為同溫層***實際情況是:在25000米以下,氣溫隨高度的升高而上升。在同溫層頂,氣溫約升至-43至-33℃***。同溫層的氣溫之所以具有這樣的特點,是因為該層大氣離地球表面較遠,受地面溫度的影響較小,並且其頂部存在著臭氧,能夠直接吸收太陽的輻射熱等。
同溫層所包含的空氣質量大約佔整個大氣的四分之一弱。在這一層大氣內,沒有上下對流,只有水平方向的風,所以又叫作平流層。另外,該層大氣幾乎不存在水蒸氣,基本上沒有云、霧、雨、雹等氣象變化的現象,這對飛行器的平穩飛行是非常有利的。不過,由於空氣密度很小,飛機在這一高度層上又不適宜機動飛行。
人類的航空活動差不多都集中在對流層和同溫層內。為了保證飛機和發動機的工作效率,飛機飛行的高度一般不超過30千米的界限。
從30千米到80-100千米的高度範圍,被稱為中間層。這一層空氣的特點是:以 45千米為界,溫度先升後降。由於大量的臭氧存在,其氣溫先由同溫層頂的-33℃提高到17至40℃左右;從45千米起,隨著高度的升高,氣溫又開始下降,一直降低到-65.5℃至-113℃。
中間層的空氣已經很稀薄了,其空氣質量約只佔整個大氣層的1/3000。在80千米高度上,空氣的密度只有地面的五萬分之一;而在100千米高度上,空氣的密度僅為地面的一千萬分之八。由於空氣非常稀薄,並且氣體開始呈現電離現象,因此,人們一般把飛行高度達到80—100千米的飛行器,看成是不依靠大氣飛行的航天器。
1967年10月,美國試飛員約瑟夫·沃爾克駕駛X-15A火箭飛機飛出了 7297千米/小時的驚人速度,創造了有人駕駛飛機速度的世界紀錄。而且,他還曾多次飛到了80千米以上的高空,成為美國第一個“駕駛飛機的宇航員”。按照美國航空航天局規定:飛行高度超過80千米的飛行員即可稱為宇航員.
在中間層之上直至800千米高空的範圍,稱作電離層。其特點是:含有大量的帶正電或負電的離子,空氣具有導電性。並且,其溫度隨高度的增大而迅速升高,在200千米高度時,氣溫可達400℃。所以,這裡又被人們叫作“暖層”。
在電離層頂端之外,便是大氣的最外層——“散逸層”了。由於地球引力的減弱,氣體分子和等離子體與地球已若即若離。
電離層和散逸層的空氣密度極低,對太空飛行器的影響已很小,因此,人類大部分的航天活動都是在它們之內***或之外***進行的。
航天科技知識
1、什麼是空間站?
空間站,也稱為軌道站或太空站,是一種能長期在地球低軌道上執行的大型載人航天器,航天員可以長期在上面生活和工作,這種大型航天器能在軌道上與飛船或太空梭對接,由飛船或太空梭為它運送人員和物資;空間站與飛船或太空梭的主要區別是它沒有主推進系統和著陸裝置,因此它不能在軌道上作機動飛行和返回著陸。
根據不同國家和不同的歷史階段,發展空間站有不同的動機和目的。一般講一個國家發展空間站主要有四個目的:第一是政治目的,即為了顯示國家的綜合實力,或者是為了在政治上“壓倒”對方,在載人航天領域取得領導地位,上世紀冷戰時期,這是美蘇發展空間站的主要目的;第二是科技目的,即將空間站作為建在太空的科學實驗室,在上面進行各種科學研究和實驗;第三是經濟目的,利用空間站進行太空生產,或者發展太空旅遊;第四是軍事目的,將空間站作為建在太空的“軍事堡壘”。
2、空間站的型別?
按用途分,空間站可分為民用和軍用兩種型別:民用空間站如前蘇聯的和平號空間站和美國的國際空間站;軍用空間站如前蘇聯的禮炮2,禮炮3和禮炮5號空間站以及美國空軍曾經計劃研製的“載人軌道實驗室”。另外按發射方式劃分,還可分為整體式和模組式兩種。早期的空間站都是整體式,如美國的“天空實驗室”和前蘇聯的禮炮號,它們都是在地上組裝好,並裝上各種生活用品和實驗儀器,然後整體發射上去,航天員則乘坐載人飛船上去訪問;後來由於技術的改進,採用模組式建造,即先發射一個核心艙,然後將不同用途的艙室一個接一個發射上去,在軌道上組裝起來,形成一個整體,如前蘇聯的和平號空間站和現在的國際空間站。
3、迄今為止在太空一共發射或建造過多少空間站?
到目前為止美國和蘇聯/俄羅斯一共發射或建造過4種類型的空間站,共10艘,其中包括前蘇聯在1971-1986年間發射的7艘禮炮號空間站,它們是禮炮1號至7號,不過禮炮1號對接失敗,禮炮2號發射失敗,禮炮3號對接失敗,除了禮炮4號,其餘的禮炮5、6、7號都曾發生過一次對接失敗。此外美國於1973 – 1974年間發射的“天空實驗室”;前蘇聯和俄羅斯於1986 – 1999年間建造的和平號空間站,以及至今還在軌道上執行的國際空間站。
4、誰最早提出建造空間站的設想?
有關空間站的設想最早是由俄國的康斯坦²齊奧爾科夫斯基和德國的赫爾曼²奧伯特分別提出來的。1895年,齊奧爾科夫斯基在一本科幻小說中首次提出建造空間站的設想,1903年他提出在空間站上要安裝人工重力裝置,並提出建造太空溫室,以便人類能長期在空間站上生活和工作。1923年奧伯特首次使用“空間站”這個詞,並認為這是人類飛往月球和火星的起始站。1929年渃爾丹在一本名為《太空旅行問題》的書中提出建造大車輪形空間站的設想,這種空間站直徑為30米,在地球同步軌道上執行。1950年,馮²布勞恩進一步發展了車輪形空間站的設想,車輪的直接擴大到76米,由可重複使用並帶有機翼的航天器為其運輸人員和物資。這種空間站可作為地球觀察站、太空科學實驗室和飛往月球和火星的“跳板”。1959年,美國宇航局計劃在月球旅行前建造一個空間站,同年美國眾議院太空委員會決定在水星計劃完成後即開始建造第一個空間站。1969年阿波羅11號的兩名航天員成功登月,宇航局立即決定要在1975年建造一個能承載100人的大型永久性空間站。不過宇航局的這些空間站計劃都是紙上談兵,而前蘇聯在與美國的登月競賽中失敗後,專心致志發展空間站,在上世紀70年代先後發射了7個禮炮號空間站,80年代又建造了大型空間站
– “和平”號。直到1997年國際空間站開始在太空組裝,美國發展空間站的夢想才變成現實。