现在的多级火箭根据需要达到的速度,分为2~4级 , 实际上一般航天用的火箭绝大多数为3级 。
从人类目前掌握的燃料、发动机等技术水平来看,火箭发射有效载荷还是很小 。
我国发射第一颗人造卫星东方红一号得运载火箭叫长征一号,起飞重量达到81.57吨,最终送上天的东方红一号卫星重量才173公斤 。这个质量比是多少?燃料及其附加设施所占比重达到99.57%,有效载荷只有0.43%!
随着火箭技术水平的提升和改进,质量比逐步得到提升 。现在的长征五号起飞重量为643吨 , 近地轨道运载能力可以达到25吨,有效载荷率已经达到了3.7% 。而老美在上世纪六十年代发射的土星五号,6次把阿波罗飞船送上月球 , 起飞重量为2950吨,送达月球轨道有效载荷为47吨,近地轨道运载能力为139吨,有效载荷达到1.6%和4.5% 。
火箭把航天器送入轨道后,航天器就自主飞行,这时已经只有很少的燃料,主要用于纠正姿态和变轨 。宇宙飞船也带不了多少燃料,主要依靠火箭的推力达到速度 , 留下的一些燃料用于返回时提速或变轨 。
登月飞船搭载得2位宇航员登陆月球完成任务后,返回时丢弃了着陆器下半部分,只是利用着陆器位发射架 , 发射升空上半部分得返回舱,加上月球重力小,用的燃料就不是很多 。把2位宇航员送到月球轨道,与一直在月球轨道绕月飞行的阿波罗飞船对接 , 然后丢掉返回舱,利用一点燃料变轨加速飞回地球 。
现在人类发射的航天器初速度都还不是很快,飞往遥远距离的飞行器,一般会采用引力弹功效应,利用路途的天体巨大引力效应来为航天器加速 。
现在飞往太阳系外的旅行者1号、2号,都经过了途中的木星、土星等天体加速;有些还利用地球引力和太阳引力加速 , 发射的航天器先围绕着地球或太阳转几圈,代获得加速后在给一点力飞出轨道,飞向远方 。
人类目前最快的飞行器当数去年NASA发射的“帕克号太阳探测器”,这是人类第首颗真正的恒星探测器 。“帕克号”会多次飞经太阳和金星轨道 , 获得加速度,最终将在2024年12月从距离太阳表面只有616万公里的日冕层掠过,承受1400度的高温炙烤,速度达到每秒200公里!
但凭着人类目前科学技术,还不能载人飞得很远 。因为要飞远就必须带足燃料,这样飞船就要求做的很大,而且主要是燃料舱 。因此人类要飞往升空 , 还要解决很多问题,比如设法研制出高效率能源,如可控核聚变、反物质等,提升发动机的比冲量 , 使飞船消耗很少的燃料就能飞得更快更远;还要研究实现飞船生态循环功能 , 使人类能够在太空长期生存;还要提升飞船安全防护能力等等 。
所以,人类飞往深空还是一个遥远的梦想 。
时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题,欢迎大家共同探讨 。原创版权,请勿抄袭,转载或引用请注明出处 , 侵权必究 。谢谢合作 。
推荐阅读
- 梦到摘红薯叶 梦到摘红薯叶是什么意思
- 梦到菜烂了 梦到菜烂了是什么征兆
- 孕妇梦到吃枣子 孕妇梦到吃枣子是什么意思
- 梦到自己摘橘子 梦到自己摘橘子是什么意思
- 梦到坏梨 梦到坏梨是什么预兆
- 梦到绿色的树林 梦到绿色的树林是什么意思
- 公司并购是什么意思 公司并购是什么意思呢
- 什么猫容易有泪痕 什么猫容易有泪痕是怎么造成的
- 古代的暖阁是什么 古代暖阁是什么样子的
- 肇庆抗原检测是什么意思?
