孫玉璞/編譯
人類以無(wú)窮的智慧在揭示著宇宙的秘密。“征服宇宙”已成為人類現(xiàn)代響亮的口號(hào)。我們對(duì)遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)以及行星世界正闊步向前。
一月二日,偉大的社會(huì)主義蘇聯(lián)已成功的發(fā)射了宇宙探測(cè)火箭。這說(shuō)明,人類向宇宙開(kāi)拓的時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始了!
下面就國(guó)外發(fā)表的一些材料,談?wù)勱P(guān)于宇宙探測(cè)火箭的問(wèn)題。
什么是宇宙探測(cè)火箭?
宇宙探測(cè)火箭,就是帶有各種探測(cè)儀器能突破地球引力作宇宙飛行的火箭。它是一種多級(jí)火箭,幾個(gè)火箭串在一起陸續(xù)發(fā)動(dòng)并使火箭最后的一級(jí)能達(dá)到第二宇宙速度,即每秒11.2公里。
大家知道,第一宇宙速度,即每秒8公里,只能使火箭沿環(huán)繞地球的軌道飛行??墒?,計(jì)算表明:第二宇宙速度,就能使火箭突破地球引力飛向月球,或飛向我們鄰近的行星——火星與金星。美國(guó)“先鋒號(hào)”火箭,未能達(dá)到第二宇宙速度,所以在飛向月球的中途,不能克服地球引力而墜落了。
從地球向月球發(fā)射探測(cè)火箭是宇宙探測(cè)火箭中最簡(jiǎn)單、最低級(jí)的一種。它大約需一個(gè)半晝夜,飛過(guò)384,000公里到達(dá)月球。
把探測(cè)火箭發(fā)射到月球上去的目的,是為了得到關(guān)于太陽(yáng)的各種輻射以及宇宙射線與流星微粒的資料。
當(dāng)然,繞月球軌道旋轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星,即月球衛(wèi)星,更能全面的得到這種資料。大家知道,我們從地球上觀察月球只能看到月球的一面,而繞月球旋轉(zhuǎn),并帶有電視機(jī)的探測(cè)火箭,就能得到月球的全部景象;包括我們?cè)诘厍蛏细居^察不到的新奇的東西。
圖為各種月球探測(cè)火箭軌道的方案與地球衛(wèi)星軌道(圖中右邊第一種軌道)的比較。從圖中,我們清楚的看出月球火箭的幾種運(yùn)行軌道。
對(duì)于飛向月球,或飛向我們鄰近行星的探測(cè)火箭,在它獲得第二宇宙速度后應(yīng)進(jìn)行操縱,這種操縱是借助反作用力完成的。
飛向火星或金星的探測(cè)火箭,會(huì)得到更為珍貴的科學(xué)資料。在宇宙探測(cè)火箭上利用現(xiàn)代攝影設(shè)備,能得到極為明晰的火星或月球的照片。如果設(shè)法避免火星磁場(chǎng)的影響,那么探測(cè)火箭就能測(cè)定火星表面的溫度,并借助無(wú)線電傳真使我們能清楚的觀察火星外形構(gòu)造。
在行星上降落
宇宙探測(cè)火箭進(jìn)一步發(fā)展,科學(xué)家們認(rèn)為:就是把探測(cè)儀器設(shè)備設(shè)置在行星表面上。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)理想,目前有二種可能性:
一是從火箭上向行星擲下探測(cè)儀器設(shè)備,譬如:自動(dòng)氣象臺(tái),這種自動(dòng)氣象臺(tái),能自動(dòng)記錄并把行星表面的壓力、溫度、空氣濕度,通過(guò)無(wú)線電設(shè)備傳給繞行星轉(zhuǎn)的衛(wèi)星,最后由衛(wèi)星再把情報(bào)傳給地球。
二是制造能在行星表面上降落的宇宙探測(cè)火箭?;鸺诨鹦桥c金星上降落可以靠火星與金星大氣層阻力。不過(guò),要解決這個(gè)問(wèn)題,科學(xué)家們預(yù)計(jì):首先要解決在地球軌道上發(fā)射的衛(wèi)星如何在行星上降落的問(wèn)題。顯然,這個(gè)問(wèn)題是復(fù)雜的。
至于在月球上降落是比較容易的。雖然,月球沒(méi)有大氣層,火箭在月球上降落時(shí)的掣動(dòng)作用只能靠發(fā)動(dòng)機(jī)本身的反力而不能靠空氣阻力,但是繞月球旋轉(zhuǎn)的,即月球衛(wèi)星的掣動(dòng)作用比地球、火星或金星衛(wèi)星的掣動(dòng)作用要容易,這是因?yàn)樵虑虻馁|(zhì)量比我們地球或鄰近我們的火星與金星的質(zhì)量小。如地球的質(zhì)量為月球質(zhì)量的81.53倍。月球的質(zhì)量小,引力亦小。所以從月球上發(fā)射月球人造衛(wèi)星的速度有每秒1.68公里就足夠了。顯然這個(gè)速度較人造地球衛(wèi)星的速度每秒8公里小得多。需要的速度小,當(dāng)然降落就容易了。
同地球的聯(lián)系
之所以稱為探測(cè)火箭,就意味著探測(cè)火箭在宇宙所獲得的情報(bào)能準(zhǔn)確的傳給地球。這個(gè)是靠現(xiàn)代無(wú)線電技術(shù)與電工學(xué)理論解決的。在目前技術(shù)水平的條件下,同火星聯(lián)系一次(相距550萬(wàn)公里),根據(jù)計(jì)算必須保證下列電功率:無(wú)線電發(fā)射機(jī)需0.625瓦特,電視機(jī)需625瓦特。
用無(wú)線電發(fā)射機(jī)同宇宙探測(cè)火箭聯(lián)系,據(jù)說(shuō)僅借助太陽(yáng)能電池就足夠了,不需人為供給電能。對(duì)于飛向金星的電能供給問(wèn)題也是這樣。因?yàn)榻鹦蔷嗵?yáng)較近,金星附近的太陽(yáng)電池能量較大;比火星附近的太陽(yáng)電池能量大4-6倍。
同宇宙探測(cè)火箭保持聯(lián)系,除要足夠的電功率外,在火箭上還必須安裝天線,而且天線的方向永遠(yuǎn)指向我們地球。天線的另一作用是當(dāng)火箭獲得第二宇宙速度,即將脫離地球軌道作宇宙飛行時(shí),通過(guò)天線傳給火箭一個(gè)信號(hào):使宇宙探測(cè)火箭內(nèi)部的操縱系統(tǒng)開(kāi)始工作。由于操縱系統(tǒng)確切的工作,使火箭能準(zhǔn)確的飛向我們預(yù)定的目標(biāo)。