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1、11?m落火星
11?m落火星
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众所周知,火箭要飞上天,就要突破地球重力达到宇宙第二速度(11.2km/s)。也就是牛顿第三定律的反作用力要超过地球对火箭的重力,航天上称为“火箭推力”。火箭就是利用发动机燃料在燃烧时产生的高速热气流(工质)向后使力,从而形成一股推力,根据“牛顿第三定律”,这股推力大yú或等于火箭重力时,火箭就飞起来了。
在1903年,人类宇航史的理论奠基人康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基推导出火箭速度公式:V=ω·Ln(Mo/Mk)(ω是发动机喷气速度,Ln是对数表达式,Mo和Mk分别是火箭最初质量和发动机熄火时的质量,Mo/Mk就是火箭质量比)。由式中可以得知,火箭的速dù决定于火箭推力和质量。
由于火箭都是自带推进剂和氧化剂,这让它变得更加沉重。比如长征五号火箭,它的起飞质量重达879吨,运载能力最多只有25吨,其余大部分是燃料。有人计算一台火箭的燃料约占总质量的15/16。
于是给火箭“减负”成了航天科学重要科研课题之一。
给火箭“减负”就是减轻它的质量,可以从两方面入手,一是改进火箭材料,二是使用能量密度更高的推进剂。
这里就简单介绍一下火箭的主要材料。
轻便耐用的材料是让火箭提速的原因之一,火箭的构成部分不同,材料也不同。现代运载火箭主要由“头部整流罩”、“弹体”及“级段发动机”等组成。
火箭在空中快速飞行时,由于空气摩擦力,头整流罩部温度可达到8000~12000℃,所以头部的材料需以抗高温及强度为主。科研人员先后试用过铜制金属、高硅氧复合纤维酚醛树脂、石墨纤维多向纤维碳材料等等来做头部材料,这些材料虽能抗高温,但是火箭非常沉重,需要更多的燃料去推动。在70年代已经使用了耐烧蚀性和抗损伤性的tàn纤维织物增强材料,这种材料的高强一级碳纤维织物的力学指标有200g/㎡,既提高了火箭头部的强度和刚度,又减轻了火箭质量。
居中的弹体主要由仪器舱、箱体、过滤段及尾段构成,主要作用是支撑结构,虽然不需要头部整流罩那样耐高wēn,但也需一定的强度。目前常用的是铝、铜、镁系,或铝、锌、镁系等高强度铝合金材料,然后制作成半硬壳式或蜂窝结构。但这样的外壳非常薄,只有0.8mm左右,大约是鸡蛋壳的厚度。这种材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀、成本低和综合性能高的优势,而成为了火箭外箱和理想选择。它的内箱体则采用钛合金或高强度的钢制成。
底部的发动机起的是推力作用,由于燃料在室内燃烧温度高达3000℃以上,任何材料都会在这种严酷的环境中软化至熔化,唯一的办法就是使燃烧室冷却以保障材料强度。燃烧室按冷却方式可分为“再生冷却式”、“辐射冷却式”和“烧蚀冷却式”三种,这里就以简单环保的“烧蚀性冷què式”为例说说它的材料:它的内壁是用高硅氧纤维增强树脂为烧蚀材料,外部的承力壳体是钛合金,喷管用石墨镶块或碳纤维增强材料加强抗烧蚀力。
按燃料来分,可分为液体火箭和固体火箭。液体火箭常用的燃烧剂有液氢、偏二甲肼和煤油等,氧化剂有液氧和四氧化二氮等。原理是燃料燃烧时产生的高温高压燃气被加速为超音速气流向后喷出而产生推力;固体火箭是以固体物质(常用的有HTPB和NEPE)产生的化学能转化为热能,然后转化为动能为推进的火箭。由于固体推进剂的能量密度高、推力大及结构简单等优势,在二战后得到了迅速发展。
除了以上液体燃料和固体推进剂,科学家计划在未来使用一种能量密度更高的推进剂——核动力。据NASA有关资料显示:核燃料铀U的能量密度是常用的推进剂肼(N2H4)的400万倍,能让火箭tí速2~3倍。
什么是能量密度?核动力火箭的能量密度有多高?
能量密度就是单位体积内包含de能量,单位是焦耳/立方米(J/m³),兆焦/立方米(MJ/m³)等。比如太阳的能量密度是6.45亿MJ/kg;铀-235的核裂变能量密度是8825万MJ/kg;硝基甲烷(CH2NO2)是11.3MJ/kg;锂离子电池是0.72MJ/kg。
铀的核裂变
物理学上,超过1101J/m³的物质就是高能量密度。以铀为例,那么铀-235的密度是19.05g/cm³,1立方米就有19050kg,每立方米铀-235的能量密度是1.6723375亿兆焦。
核能量如此惊人,如果将它用在火箭上,就像是装上了一个小太阳,使火箭的推力大幅提升,同时减轻了火箭质量。与成百上千吨的液态燃料相比,携带小量铀简直就是“轻如鸿毛”。
核动力火箭飞得有多快,有多远?
如果要探索月球、火星以及浩瀚的宇宙,就目前de液态或化学火箭速度远远不够。就算飞到5500万km外的火星,最快也要6个月左右才能到达。如果是载人航天,宇航员是无法承受这么长时间宇宙辐射的,因此缩短航天时间是宇航员安全健康的重要保障。我们亟待研制推力更大与射程更远的核动力火箭。
科学家为未来航天设计了两种主要类型的核动力火箭系统:核热推进和核电推进。
核动力火箭除了能量密度高,一个显著优势是比冲大,比冲越大,发动机效率越高,射程越远。
一、核热火箭
核热火箭的原理与液体火箭原理相似,不同的是液体燃料被小型核裂变反应堆所取代。它是利用氢气做工质和冷却剂,经过高温的核反应堆后被加热,再由收缩扩张喷管以超音速的速度喷出,来作为tuī力。
裂变反应取决于核裂变反应时产生的中子数与非裂变吸收及泄露消失的中子数两者之间的平衡。
反应堆里的控制棒用来控制中子流,当反应堆里的中子数与上一次中子数比值(Keff)>1时,为启动或升功率过程,是超临界状态;比值=1时,反应堆正在稳定运行,为临界状态;那么比值<1时,反应堆正在停止或降功率,为次临界状态。
核热火箭工作原理
核热火箭具有比冲大、推力大、可多次启动、自身质量轻、结构简单等优势,没有液、固体火箭的duō级与繁复的程序。目前最快的液氢火箭比冲是450秒,最大加速度是10km/s,想再快些就不能了。如果是核热火箭,比冲可有1000秒,加速度可有22km/s。据NASA的科学家估算,核热火箭的推进效率是化学推进剂的两倍以上,到达火星的时长会缩短20%~25%,火星探测器飞到火星最快大约是4~5个月左右。
二、核电火箭
核电火箭的原理就是用大功率核裂变反应堆发电,使电推进器产生推力。核电火箭的能量比核热火箭还要大,“质量效率(相同的质量推力更大)大约是后者的3倍”,可为多个独立的推进系统提供电力以产生更大的推力。
不过目前为止,还没有核电火箭的建造,只有美国和俄罗斯正在研发。
另外,除了核热和核电火箭,未来还有“混合核热与核电火箭”,它利用核热能与核电能之间的转换在星际间航行;有“核裂变碎片火箭”,它利用核裂变时释放的能量碎片高速逃逸产生推力,美国的哈普林等一些科学家设计了一种以放射性元素“钚”或“镅”为燃料的石墨结构的核裂变火箭,可让火箭速率提高到光速的6%;还有“核脉冲火箭”和“核冲压火箭”等等,这里不一一列举了。
核辐射问题
尽管核动力火箭原理简单,能量巨大,但目前仍然没有应用在太空航天,因为它存在一些亟待解决的问题。
1979年美国三里岛核泄漏事故、1986年苏联的切尔诺贝利核事故、2011年日本的福岛核事故…一例例惨重的核事故使科学家放缓了核火箭的研制脚步,核火箭自然也逃不过核辐射的隐患。宇航员乘坐一次核火箭可让肌肉量减少30%,骨密度会下降。长时间的核火箭航天会对宇航员的身体健康带来严重伤害。
不过科学家研究出来一种新型核燃料——镅,它的裂变反应容易得多,只需1%铀的质量就能完成裂变的临界zhuàng态,并且可持续裂变。这让太空航天既节省了资源,又保障了宇航员的健康,还节省了时间。目前的液体火箭到达火星需要6~10个月那么久,那么镅燃料的核动力火箭飞到火星只需两个星期左右。这种火箭预计2020年前后可研制成功。
总之,人类在探索太空和宇宙之路上会不断推陈出新,让航天器技术日趋成熟,速度日益增快,性能更为安全可靠!
中国首个火星探测器“天问一号”明天就要搭载“长征五号”火箭发射了,预祝发射成功,让我们静待佳音!我国的太空探索定会越走越远!#中国首次火星探测任务即将择机实施# #你好火星#
2022年11月15日火星位置
火星在金牛座逆行,月处升起时间为19时50分左右,月末升起时间为17时25分左右。与太阳距角从133度扩大到169度,视亮度从-1.2等增加至-1.8等,为本年度最佳观测期。
我的星盘 详细分析
太阳位于处女座的人非常理性,思路清楚且善于分析事理,心思细密,绝对的完美主义者。
月亮位于摩羯座的人具有重视实际价值、保守、节俭的个性。
水星位在处女座的人颇有语言天分,也善于与人沟通,务实和讲求精确的特性会非常强烈。
金星掌管情感的表达、爱情关系和审美观。金星位于巨蟹座的人感情细腻而丰富,充满了母性的特质。
火星代表的是能量、意志、爆发力和生命力的展现方式。火星位于白羊座的人浑身充满旺盛的能量。冲动、爆发力强,有着果断的行动力。
木星在双子座的人很容易对任何事感兴趣,由于双子座喜欢与人交际的个性,你会需要各种资讯来打开与人沟通的管道,所以对于任何能帮助心灵成长的事物,你都会很感兴趣。
土星出现在射手座的人对于哲学、教育等工作充满向往及热情,因此可以成为非常优秀的教育家,或是在宗教界、哲学界占有一席之地。
天王星位于射手座的人对宗教和教育方面有新想法。喜爱旅游,和异国的人、事、物有特殊的缘分。这个时代代表在宗教和教育方面有新的改变。
海王星代表潜意识、梦的暗示以及性灵向上提升或向下沉沦的力量。海王星位于摩羯座的人在思想上较为传统而保守;在生活上极为规律,行事风格上亦较为拘谨。这类人事沉稳低调,有时显得城府太深,令人畏惧。
冥王星是天蝎座的主宰之星,而天蝎座代表死亡与置之死地而后生的力量,所以当冥王星运行到天蝎座时,标示一个关键性的时代即将到来,人类的文明是升华抑是毁灭,全赖人类在这个时期有无足够的智慧做出正确的抉择。
凯龙星落在巨蟹座,对文化的根源有一些批判与冲突。巨蟹座追求安全感,所以成长过程中跟家族、家系、社会传统文化,容易产生不协调。
榖神星落在双鱼座,想象和幻想是他们的关键词。这些人着迷于想象中的东西。比如让他们位于海边,听着海浪声,闻着咸咸的空气。当你心情不好并想找人倾诉时,那么就找榖神星在双鱼座的人吧。
智神星落在宝瓶座,觉知力展现在未来性。作为healer,可应用水晶、yán色、光电、声音、宇宙能liàng。在美学上可创造发明新事物,包括科学、电脑绘图、新时代音乐、科幻小说,光的艺术。
婚神星落在巨蟹座,由于月亮是主宰星,使得此人的感性容易受到操纵,容易影响别人或被别人影响。喜欢关怀传统的事物,以及对家庭扛起责任的人。食物的需求量dà。
灶神星落在处女座,加强工作重心、需要集中心力来完成工作上的完美,会是工作狂,或过度挑剔而造成疏离。好相位工作有生产力、效率高,整体表现都很不错。
北交点落在双鱼座,你的月亮轴代表你实现自我卓越的人生之路。你的人生,会强烈体会到自我的这些想法,你会不停的用思想和自我来观察整个世界。发扬你的想象力和自己的梦想吧,因为你的内心世界是丰富的无限的,正如同外界的大千世界。发扬你对外界完美与不完美的无尽怜悯吧。
莉莉丝落在处女座,莉莉丝在这个位置更夸大了当事人吹毛求疵的个性,这些都是因为他们常忧心忡忡,害怕不能克服困难,因此只好通过过分注意细节来稍微减缓一下焦虑。但这样如此一来就增加了自身的不安定情绪,所以他们就只好去追求十全十美来缓解这种情绪的压力。有时候他们也会通过安慰自己,加强自己的自信心或是以莫不关心的态度来处理这个问题。但不管怎么样他们都是完美主义者。
福点落在摩羯座,摩羯是严肃和努力工作的。福点在此座,表示人们将通过辛勤工作、判断力和不屈不挠达成目标而获得幸福和成功。
Vertex落在摩羯座,因为你希望成为一个成功的人,而迫使自己在别人面前表现的非常务实,像是一张成功企业家的面具,牢牢的限制了你在其他生活层次的才华,这个上升星座在别人面前总是表现的严肃、冷静而且坚强,不容易被打倒,但是,重视现实社会的表现,往往会阻止nǐ热情的去实现梦想的心愿,或许这个上升星座的人,该学会让自己放松一下,试着在人前表现的热情xiē,或着勇敢的去追逐自己的梦。
上升星座主宰了一个人主要的个性特质、与生俱来的性格以及给人的第一印象。上升星座为处女座的人是标准的完美主义者;具组织性、细心而敏锐,再复杂的事务到你们手里亦可按部就班的逐一完成;上升处女的你是极为优秀的执行者。
八大行星与地球体积大小?
太阳系的八大行星,分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。在漫长的岁月里,八大行星绕着太阳运转,在我们的行星系里,扮演着重要的角色。那么,八大行星与太阳,相互间的各种比例关系是怎样的呢?
首先是八大行星与太阳的距离远近排列顺序情况。八大行星离太阳的远近排列顺序为水星、jīn星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
其次是八大行星的体积大小排列顺序情况。如我们把地球的体积设为1,则太阳与八大行星之间的体积比例为:太阳:木星:土星:天王星:海王星:地球:金星:火星:水星=1300000:1317:745:65:57:1:0.86:0.15:0.056,由此可以得出,木星是八大行星体积最大的,土星次之。
再来就是八大行星的质量大小排列顺序情况。行星的质量是评定是否是八大行星的条件之一,若将八大行星的重量及平均密度,从大到小做一个排序,则质量从大到小依次为:木星、土星、海王星、天王星、地球、金星、火星、水星。
最后是八大行星的亮度排列顺序情况。星星的明暗程度,在天文学上一律用星等来表示,记为m(即magnitude)。天文学上规定,星等数越小,说明星越亮,星等数每相差1,星的亮度大约相差2.5倍。
那么八大行星哪颗最亮眼呢?这需要依据情况而定,不同时期行星的亮度是不一样的,一般人们是根据这八大行星zuì亮的时候来判定。金星在最亮的时候,星等为-4.4m;而水星最亮的时候为-2.6m。火星最亮的时候,星等为-2.9112m;而木星最亮的时候星等达到-2.9467m。土星最亮的时候,星等为-0.3m;天王星最亮的时候,星等为5.5m;而海王星最亮的时候,星等达到7.8m。
以上就是关于火星11号,不小心坠入火星的知识,后面我们会继续为大家整理关于11?m落火星的知识,希望能够帮助到大家!
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