章節13(3 / 3)

(4)載人或不載人航天器軟著陸後取得樣品返回地球進行實驗室分析的方式。美國“阿波羅”11號飛船航天員在月麵安置了激光測距反射器、宇宙線探測器、太陽風收集器、月震儀等儀器,帶回了月麵岩石樣品和照片。

“阿波羅”號飛船航天員在月球上一共停留近280小時,足跡達100千米,帶回月球岩石樣品約440千克,這些樣品受到20多個國家的1 000多位專家,其中包括中國科技工作者的分析研究。前蘇聯發射了“月球”16、20和24號探測器,從月球取回了樣品。這些探測器所取得的大量資料大大充實了人們對月球的認識。

月球車

月球車是在月球表麵行駛並對月球考察和收集分析樣品的專用車輛。月球車分為無人駕駛月球車和有人駕駛月球車兩類。

無人駕駛月球車由輪式底盤和儀器艙組成,用太陽電池和蓄電池聯合供電。底盤上裝有電動機驅動和使用電磁繼電器製動的輪子,靠彈性吊架減震。月球車根據地球上的遙控指令在高低不平的月麵上行駛。輪子上裝解鎖機構,可根據地麵指令使輪子和傳動機構脫開,變主動輪為被動輪,實現機動行駛。當出現緊急情況(車子橫傾和縱傾超過規定角度)時,解鎖機構可使全部輪子和傳動機構脫開,避免月球車傾覆。在儀器艙內裝有土壤采集分析裝置、自動光譜測量儀、輻射劑量儀、照相機、電視攝像機和通信收發設備等。它們能自動采集月球岩石和土壤,以供分析其“物理—力學”性質和化學成分,研究月球的地形和地質特征之用,拍攝月麵景像和車輪轍跡深度以及探測月麵輻射狀態等。為使儀器不受月球的晝夜溫差變化影響,儀器艙設有溫度控製用的熱輻射器(夜晚蓋上,白天打開)。

有人駕駛月球車由航天員駕駛在月麵上行走,主要用於擴大航天員的活動範圍和減少航天員的體力消耗,存放和運輸航天員采集的岩石和土壤標本。月球車由蓄電池提供動力,每個輪子各由一台電動機驅動。輪胎由特製橡膠製成,在-100°C低溫下也富有彈性。航天員操縱手柄駕駛月球車前進、後退、轉彎和爬坡。車上裝有照相機、電視攝像機和磁強計等設備,用來拍攝照片和探測月球物理性質。

月球著陸

航天器在月球上著陸的技術。月球著陸不同於火星著陸和金星著陸。因為月球沒有大氣層,所有靠大氣阻力的著陸手段(製動襟翼、降落傘和機翼)都不起作用,隻能依靠反向推力製動。所以,無論是載人登月艙還是自動探測器都采用製動火箭減速加上著陸緩衝的辦法在月球上實現軟著陸。航天器在繞月軌道飛行時計算出實時的軌道要素、著陸參數(推力大小和姿態調整量)和著陸程序。

當航天器到達預定著陸區上空時,調整製動火箭推力方向,起動製動火箭,下降到一定高度時,改為小推力工作或自由垂直下降。航天器上的著陸雷達不斷測出到月麵的距離。到著陸最後階段製動火箭以小推力工作,使航天器進一步減速。

當航天器的月麵支撐腳上探針觸及月麵時,製動火箭自動停止工作。這時航天器的下降速度僅為1~2米/秒。起緩衝作用的支撐腳吸收這一點動能,使航天器在月麵安全著陸。在月球上實現軟著陸的有美國“阿波羅”號6艘載人飛船的登月艙和前蘇聯“月球”9、13號探測器以及帶有月球車的“月球”17號和21號探測器等。

月球軌道環行器

月球軌道環行器是美國為“阿波羅”號飛船登月作準備發射的月球探測器係列。月球軌道環行器從1966年8月到1967年8月共發射5個,主要用來繞月飛行時拍攝月球正麵和背麵的詳細地形照片,繪製0.5米口徑的火山口或其他細微部分的月麵圖,為飛船選擇著陸點等。環行器都裝有兩台帶有特殊跟蹤機構的攝像機,拍攝時不致因運動引起圖像模糊。其中一台用於普查,一台用於詳查。圖像記錄在膠片上,再用無線電傳輸到地球站。為了擴大攝影區域,3號的傾角由以前的12°左右改為21°,拍攝下10個可能為“勘測者”號探測器和“阿波羅”號飛船選用的著陸點。4和5號在繞月球極軌道上運行,從月球的北極上空飛往南極上空,以拍攝更大麵積的月麵並監視近月空間的微流星體和電離輻射。5個月球軌道環行器提供高分辨率照片,為飛船尋找安全著陸點提供依據,並獲得了月球表麵的放射性和礦物含量等資料以及有關月球引力場等數據。

“月球”號探測器

從1958年至1976年,前蘇聯發射了24個月球號探測器,其中18個完成探測月球的任務。1959年9月12日發射的“月球”2號,兩天後飛抵月球,在月球表麵的澄海硬著陸,成為到達月球的第一位使者,首次實現了從地球到另一個天體的飛行。它載的科學儀器艙內的無線電通信裝置,在撞擊月球後便停止了工作。同年10月4日“月球”3號探測器飛往月球,3天後環繞到月球背麵,拍攝了第一張月球背麵的照片,讓人們首次看全了月球的麵貌。

世界上率先在月球軟著陸的探測器,是1966年1月31日發射的“月球”9號。它經過79小時的長途飛行之後,在月球的風暴洋附近著陸,用攝像機拍攝了月麵照片。這個探測器重1 583千克,在到達距月麵75千米時,重100千克的著陸艙與探測器本體分離,靠裝在外麵的自動充氣氣球緩慢著陸成功。

1970年9月12日發射的“月球”16號,9月20日在月麵豐富海軟著陸,第一次使用鑽頭采集了120克月岩樣口,裝入回收艙的密封容器裏,於24日帶回地球。

1970年11月10日,“月球”17號載著世界上第一輛自動月球車上天。17日在月麵雨海著陸後,月球車1號下到月麵進行了10個半月的科學考察。這輛月球車重756千克,長2.2米,寬1.6米,裝有電視攝像機和核能源裝置。它在月球上行程10 540米,考察了8 000平方米月麵地域,拍攝了200幅月球全景照片和20 000多張月麵照片,直到1971年10月4日核能耗盡才停止工作。

1973年1月8日發射“月球”21號,把“月球車”2號送上月麵考察取得更多成果。

最後一個“月球”24號探測器於1976年8月9日發射,8月18日在月麵危海軟著陸,鑽采並帶回170克月岩樣品。至此,前蘇聯對月球的無人探測宣告完成,人們對月球的認識更加豐富和完整了。

宇宙

“宇宙”一詞出於中國戰國時期思想家屍佼的《屍子》:“四方上下曰宇,往古來今曰宙。”宇宙乃“天地萬物”之總稱。現代哲學界把宇宙定義為“普遍、永恒的物質世界”。把空間、時間、物質運動作為整體來看待,認為宇宙是無限的。在自然科學上則有“我們的宇宙”和“物理宇宙”之說,實指總星係,是人們目前所能觀測到的宇宙空間,即能從物理現象上進行解釋的宇宙。“宇宙”號衛星

國際宇宙計劃用前蘇聯運載火箭發射的科學衛星係列。這些衛星由東歐各國研製探測儀器,前蘇聯提供衛星保障係統。用於研究太陽、地球大氣和行星際空間發生的物理現象,1969—1981年共發射22顆。

宇航員的太空行走

2000年9月11日,美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機上的2名宇航員成功地在離地麵370千米的太空進行了長達6個小時的太空行走,為建設中的國際空間站安裝了電纜等設備。此後,為建成國際空間站,宇航員多次以太空行走的方式進行組裝,共進行艙外活動1 100小時。

第二階段從1997年開始。俄羅斯將發射一個與“和平”號核心艙類似的大型艙體,作為聯合空間站的基礎,為空間站提供導航和軌道控製係統。然後再發射美國的實驗艙和兩艘“聯盟”號載人飛船,與核心艙對接,構成一個過渡性的空間站。“聯盟”號則作為宇航員返回地麵的緊急救援艙。這個階段將用美國航天飛機和俄羅斯“質子”號火箭來輸送人員及物資,並試驗未來空間站的結構和在軌道上組裝空間站的能力。這一階段將是多國合作過程中的關鍵階段。

第三階段從1998年開始到2004年結束。這期間要將美國的居住艙、歐洲空間局和日本的實驗艙及加拿大的遙控機械臂裝置送上軌道,並最終完成空間站的組裝。

雅克-141艦載戰鬥機

俄羅斯雅克-141是前蘇聯海軍研製的第三代艦載戰鬥機。雅克-141采用雙尾撐和雙垂直尾翼,它既能保證足夠的航向和橫側操縱性能,又利於在航空母艦上停放,其結構重量也比單垂直尾翼輕。雅克-141戰鬥機的翼展為10.1米,折疊後為5.9米,但仍為三角形機翼。裝1台R-79發動機,加力推力約123千牛,滑跑起飛重量為19噸,垂直起飛航程為1400千米。短距起飛航程為2100千米。雅克-141除裝30毫米航炮外,還裝備有AA-10和AA-11空對空導彈,它的空戰能力十分突出。此外,該機還能外掛數枚空對艦導彈,而且其機載雷達足以完成射程為60千米左右的空對艦導彈的火控任務。如果裝備了大超音速導彈,則其對艦攻擊能力將更加提高。目前,“庫茲涅佐夫”號航空母艦已成功試驗了米格-29“支點”式戰鬥機、蘇-25“蛙足”戰鬥轟炸機和蘇-27“側衛”戰鬥機等的起降。

“銥”係統

“銥”係統的66顆衛星運行在6條軌道上,每條軌道上平均分布11顆衛星。同一軌道上相鄰兩顆衛星距離2 024千米,這樣,站在地球的任何一個點,都可享受這些衛星的通信服務。

“銥”係統的每顆衛星,重386千克,星體尺寸2.3米調1.2米,三軸穩定,工作壽命5年。衛星本體的6個側麵,每個麵都是相控陣天線,能用48個波束照射地麵,形成48個蜂窩區110條雙工活路,因此總共有696 960路信道。借助“銥”係統的幫助,用戶使用發射功率為500毫瓦的手持話機,就可以實現全球移動通信。

“銥”係統的業務用途,除了提供全球數字化話音通信外,還可以用於傳真、數據傳輸,自動報告位置和雙向消息傳送,全球尋呼等,也為全球軍事通信開辟了一條新河。2000年初,“銥”計劃被迫中斷。