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1 # 利刃號
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2 # 諸葛小徹
世界上沒有不可能的事,從征服陸地到征服海洋在到天空,這一天確實到來了。而隨著航天技術的發展,我們開始探索起了外太空,從衛星一直到太空飛船。而太空飛船為什麼能進入太空?還是因為技術6,顛覆了人們的想象。
衛星進入太空靠的是火箭,其實太空飛船也是同理,它進入太空靠的也是火箭。運載火箭就是人們研製用來將物體運送到太空的一種載具,它具有強大外殼,以至於能夠在大氣層裡燃燒也不會破壞它,它也具備著超強的動力燃料,以至於它能夠擺脫地球引力而衝出大氣層,它也具備足夠大的體積,以至於太空飛船能夠放進去。火箭飛出大氣層所花費的時間並不多,同時飛船內部有著完整的生態系統,所以不用擔心在這短暫的時間內出現問題。
因此太空飛船就被火箭保護著,一路運送到衛星的執行軌道上,然後在安全的狀態下,在軌道上執行或者變軌重入大氣層。這時候也有人很疑惑,外太空中沒有空氣,那麼動力又是如何而來的?其是不用擔心,在正常軌道上時它並不需要飛行,它就像衛星一樣依靠著最初的慣性從而一直繞著地球飛行,而它的動力是以氧化劑和燃料的組合,不需要空氣。然而這種動力也存在著不足,燃料存在限制,一般只能持續幾天的時間。而現階段,各國都在努力攻克核動力的宇宙飛船。
太空飛船能進入太空要滿足兩方面的條件,第一是密封和堅固性,太空裡是真空環境沒有任何氣壓,在太空裡脆弱的航天器就像不斷打氣的氣球一樣,最終會被自己內部的氣壓粉碎。因此只要太空船足夠堅固能抵禦這種壓力差的撕扯就能在太空飛行。而密封性是為了確保太空船內部環境適合航天員飛行,要有足夠的溼度和氧氣確保人體正常生理機能。前不久國際空間站被太空垃圾擊穿了一個艙室,造成太空船密封性被破壞,內部氣體緩慢的流失,因此航天員必須儘快修復漏洞。
(馬斯克公司設計的太空船想象圖)
第二、有了能在太空執行的太空船還要想辦法送到大氣層之外才行,這個原理很簡單就是大家熟知的牛頓第一定律,當地球表面的物體達到時速7.9公里/秒時,就能脫離地球引力在近地軌道上空環繞地球做勻速圓周運動,當速度進一步提高是環繞軌道就會進一步抬高,因此飛船飛得越高需要的火箭推力就越大,儘可能給飛船加速才能讓它跑得更遠。美國登月行動中使用的火箭是迄今為止最大推力的火箭,所以登月艙能飛到遙遠的月球軌道上去,不過已經被馬斯克團隊設計的火箭超越了。
(馬斯克公司推出的龍飛船)
一言以蔽之,太空船要飛到與太空需要推力強大的火箭,給飛船不斷加速到衝出大氣層的速度,速度越大軌道半徑越大;而航天器想在太空飛行需要自身的技術條件做支援,需要載人飛行時就需要更高的生命維持裝置,也就是保障飛船內部環境的堅固船身和內部環境平衡裝置。