“嫦娥一號”要完成探月飛行任務,大約要歷時一年,耗費燃料相當多。
為什么“嫦娥一號”的壽命是一年呢?這是由它自身攜帶的燃料多少決定的。一顆衛(wèi)星在飛行過程中受外力影響,會逐漸偏離軌道,這時就需要借助發(fā)動機調(diào)整姿態(tài),而燃料的多少直接決定著調(diào)整姿態(tài)的次數(shù)。因此,從某種程度上說,衛(wèi)星壽命與攜帶燃料的多少及質(zhì)量密切相關。為了保持“嫦娥”奔月有足夠的動力,在總重為2350千克的衛(wèi)星中,有約1200千克是攜帶的燃料。
星箭燃料由常規(guī)氧化劑和常規(guī)燃燒劑組成,其中氧化劑一般為綠色四氧化二氮和四氧化二氮,它們都是有毒、強腐蝕性的??諝庵兴难趸獫舛瘸^萬分之一,就開始刺激人的氣管、肺部,遇水后四氧化二氮還會生成硝酸。在國際上,衛(wèi)星使用的常規(guī)氧化劑——綠色四氧化二氮的含水量標準是不同的。在一些發(fā)達國家,標準為小于或等于0.15%。但在我國,這一標準卻是小于或等于0.05%,含水量標準提高了3倍?!版隙鹨惶枴笔褂玫木G色四氧化二氮,水分含量不僅達標,而且遠遠低于0.05%。
星箭燃料中的燃燒劑由無水阱、偏二甲阱、甲基阱組成,都是劇毒化學品,以火箭用量最多、毒性相對較弱的偏二甲阱來說,已達到三級中等毒性,僅次于最高的四級。偏二甲阱還有易燃、易爆、沸點低、易揮發(fā)的特性,空氣中的濃度超過0.5ppm(百萬分之一),就會對人體的皮膚和呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生傷害。
據(jù)了解,最早的火箭推進劑是黑火藥,源于中國。宋代馮義升發(fā)明了作為武器的固體火藥火箭。成吉思汗西征,火箭傳入西方。直到1900年以后,液體火箭才正式開始研究。俄國的齊奧爾可夫斯基和德司的H·阿伯爾提等創(chuàng)立了火箭理論。二戰(zhàn)后,各國對液體推進劑先后展開研究,直接推動了洲際導彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船的快速發(fā)展。目前,液體推進劑有液氫、液氧、偏二甲肼、四氧化二氮等十幾種。
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