美國“龍”飛船

伍小明

2012年5月22日。美國成功發(fā)射一艘小型太空飛船，引起全世界關(guān)注。這是一艘什么樣的飛船呢？

“龍”飛船的結(jié)構(gòu)

這次成功飛行的太空飛船叫“龍”飛船。外觀呈子彈狀，立在地上有兩層樓高。約6.1 m。最粗的地方直徑約3.7 m。“龍”飛船內(nèi)部空間有近10 m³。設(shè)計有可以坐7個人的座位。另外還有寬大的貨艙。雖然是小型飛船，它的容積還是很大的，如圖1。

目前全球有三種飛行器

目前全球在太空飛行并攜帶貨物或航天員的飛行器總共有三種。第一種是太空飛船，它通常在太空停留時間很短。從幾天到十幾天。如果是載物，大多數(shù)是將貨物送到空間站或預(yù)定軌道后。飛船墜入大氣層燒毀：如果是載人?？隙ㄒ踩厥铡５诙N是航天飛機。可以多次往返并攜帶物品和航天員。它也是我們平時說的太空穿梭機。美國共研制了5艘。借助火箭發(fā)射升空。像飛機一樣降落。第三種是空間站。在太空長期飛行。是人類在太空的工作站。

“龍”飛船之所以引起全世界關(guān)注。關(guān)鍵是“龍”飛船是世界上第一艘由私人公司開發(fā)、發(fā)射。并成功回收的飛行器。另外。它是目前唯一一種能夠?qū)⑽锲穾Щ氐呢涍\飛船（以前的貨運太空飛船都是將貨物送到空間站后。返回時不帶貨物，在大氣層中燒毀，不能進行回收利用）。在這次太空飛行過程中。“龍”飛船與國際空間站成功實現(xiàn)了對接。為國際空間站帶去了超過500 kg的貨物，并帶回近600 kg國際空間站的物資。

“龍”飛船的“出生”

同學(xué)們肯定很奇怪。一艘美國的飛船。怎么會有一個很中國化的名字呢？

“龍”飛船是由美國SpaceX太空探索公司研發(fā)的。該公司的創(chuàng)始人艾隆。馬斯克是個典型的美國創(chuàng)業(yè)者。他在進入斯坦福大學(xué)攻讀學(xué)位的第二天就退學(xué)，不久就創(chuàng)立了網(wǎng)絡(luò)支付公司貝寶（PayPal）（中國的支付寶與之類似），成為億萬富翁之后轉(zhuǎn)而投向私營航天事業(yè)。在SpaceX成立之初。許多批評家認(rèn)為馬斯克不可能成功。馬斯克為了表示自己的雄心壯志。就給自己公司研制的飛船取了一個充滿霸氣的名字——DRAGON，譯成中文就是“龍”。

“龍”飛船的成功并不是一帆風(fēng)順的。2006年3月24日，“龍”飛船“獵鷹”1號進行處女航時。升空僅25 s。燃料泄漏，隨即發(fā)動機發(fā)生故障。火箭報廢。之后的兩次試航同樣以慘敗告終。但艾隆。馬斯克始終堅持自己的夢想，終于。在2008年9月28日?！矮C鷹”1號成功地進入了預(yù)定軌道！

“神舟”飛船與“龍”飛船的不同

我們中國目前已經(jīng)發(fā)射了一系列的“神舟”飛船。美國的“龍”飛船和我國的“神舟”飛船有什么不同呢？外觀上。“龍”飛船比“神舟”飛船更大一些?！吧裰邸憋w船可以乘坐3名航天員，“龍”飛船設(shè)計可以坐7人，它還可以攜帶約500 kg貨物。再有。它的發(fā)射成本比“神舟”飛船低?！褒垺憋w船的成本是1.2億美元。約合7.5億元人民幣：“神舟”飛船的官方報道成本是9億元人民幣?！褒垺憋w船同收過程沒有“神舟”飛船安全?，F(xiàn)在“龍”飛船的回收方式是讓它墜入海洋。再進行打撈：“神舟”飛船是直接存陸地著陸。這對技術(shù)要求更高。也增加了成本。

飛船是如何“飛入”太空的

飛行器這么重的東西是怎么“飛人”太空的呢？目前是使用多級火箭將飛船送入太空的！

要將飛行器送上太空?；鸺w到離地面200 km外的地方。速度最少要達到7.9 km/s?；鸺秊槭裁茨茱w得那么快呢？我們知道，燃料產(chǎn)生的熱量越多。噴射氣體的速度越快，產(chǎn)生的推力就越大。科學(xué)家計算過。一般火箭燃氣的噴射速度約為2 km/s。當(dāng)燃料的質(zhì)量是火箭凈質(zhì)量的1.72倍時，火箭的最終速度等于氣體的嗩射速度，如果要使火箭的最終速度達到氣體噴射速度的2倍。3倍。那么就要相應(yīng)地增加燃料?？墒侨剂弦辉黾?，火箭的體積、質(zhì)量也就隨之增加，而用同樣的力推動輕重不同的物體，其速度是不一樣的。怎么解決增加燃料又不過多地增加火箭質(zhì)量的矛盾呢？科學(xué)家想出了一個絕妙的辦法。就是把火箭做成一級一級的，每一級都有燃料，燒完一級就扔掉一級，這樣火箭就越飛越輕。速度也越來越快。再加上離地球越來越遠。地球引力和空氣阻力都隨之減小等其他因素?；鸺阌辛顺咚俣龋罱K將飛行器送入預(yù)定軌道。

有了速度是不是就行了呢？不是！由于地球表面有大氣層，高速飛行的火箭和飛行器跟空氣發(fā)生摩擦。會在飛行器表面產(chǎn)生超過1000℃的高溫。因此要對火箭和飛行器進行保護。通常是在火箭和飛行器外面用整流罩包著。但如果飛行器要返回地球。還要考慮飛行器回來經(jīng)過大氣層時產(chǎn)生的高溫。比如。我國“神舟”五號載人飛船的返回艙表面就涂有一層叫做“燒蝕層”的物質(zhì)。它在返回大氣層的過程中可以升華吸熱，保護返回艙不因高溫而燒毀。

目前許多國家都在積極探索太空。為人類尋找更多的資源和生存空間。不斷開發(fā)各種飛行器。我同太空開發(fā)雖然進步很快。但跟其他國家相比還有很大差距。希望同學(xué)們熱愛太空探索事業(yè)，好好學(xué)習(xí)。將來投身到太空事業(yè)中。讓我們國家的飛船在太空飛得更遠。

責(zé)任編輯 程哲

本期《嘟嘟闖關(guān)記》參考答案

1、不透明物體吸收其他顏色的光，其顯示的顏色為反射光的顏色：透明物體的顏色為透過它的色光顏色。紅色透明玻璃紙透過的色光為紅色。藍花和綠葉只能反射與它們顏色一樣的色光，吸收其他顏色的色光，所以藍花和綠葉均顯示為黑色。紅花依然鮮紅。

2、在陽光下，黑色的罐子與白色的罐子相比較。黑色的罐子吸熱本領(lǐng)大。自身的溫度高些；白色的罐子反射陽光的本領(lǐng)大，吸熱本領(lǐng)小。自身的溫度低些。盲人就是根據(jù)這一原理來辨認(rèn)罐子的。

3、凹面鏡能把平行光線反射到它的焦點上，如果把小紙片放在它的焦點處。小紙片會被點燃。光路是可逆的，如果在焦點上放一個亮的光源。發(fā)出的光線經(jīng)凹面鏡反射后。就會變成平行光束射出去。手電筒、汽車燈上的反光罩就是利用凹面鏡的反射作用。將小燈泡發(fā)出的光線反射得很遠。而且很亮。