韓吉辰

中國(guó)的“嫦娥一號(hào)”勝利升空了，舉國(guó)歡慶，同學(xué)們知道“小不點(diǎn)兒”航天器嗎？請(qǐng)看下文.

擁擠的天空

打開(kāi)電視，馬上可以看到各地“衛(wèi)視”精彩的節(jié)目；拿起小小的手機(jī)，立刻可以與遠(yuǎn)方的親人通話……這都有衛(wèi)星的功勞??！如今地球的上空，越來(lái)越多地出現(xiàn)了各種航天器，成為一道新的風(fēng)景線. 第一個(gè)航天器是1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射的“人造衛(wèi)星1號(hào)”. 接著不到4年時(shí)間，即1961年4月12日第一艘載人的航天器“東方1號(hào)”載著蘇聯(lián)航天員加加林進(jìn)入軌道. 此后數(shù)十年內(nèi)各國(guó)發(fā)射了許多載人和不載人的航天器，至2004年底，全世界共發(fā)射人造衛(wèi)星、載人航天器、深空探測(cè)器共5 700多個(gè)，真是擁擠的天空啊.

什么叫航天器呢？它是人類(lèi)發(fā)射到地球大氣層外的人造天體. 我們知道，航天器分載人和無(wú)人兩種，載人航天器目前有三類(lèi)：即載人飛船、航天飛機(jī)和太空航天站. 而絕大部分是無(wú)人航天器，人造衛(wèi)星是航天器中最龐大的家族，它的數(shù)量居然占到航天器總數(shù)的90％ ，還有少數(shù)的太空探測(cè)器，像奔向火星的“勇氣”號(hào)和奔向土星的“卡西尼”號(hào)探測(cè)器等.

異常復(fù)雜的航天器

航天器基本上是沒(méi)有動(dòng)力的，需要依靠大型運(yùn)載火箭飛出地球的大氣層. 最重的是美國(guó)發(fā)射的“天空實(shí)驗(yàn)室1號(hào)”，這個(gè)航天器長(zhǎng)35米，直徑為7米，容積為335立方米，整個(gè)航天器重76.5噸，要16輛載重5噸的大卡車(chē)才運(yùn)得動(dòng). 航天器內(nèi)設(shè)備齊全，生活和工作環(huán)境幾乎與地面上的實(shí)驗(yàn)室一樣舒適. 它自1973年5月14日上天后，先后接待了三批（共9名）宇航員進(jìn)入這個(gè)實(shí)驗(yàn)室工作，時(shí)間最長(zhǎng)的第三批3個(gè)宇航員在上面工作、生活了整整12個(gè)星期，這個(gè)“天空實(shí)驗(yàn)室1號(hào)”已于1979年7月11日完成任務(wù)后墜毀.

在航天器長(zhǎng)度方面創(chuàng)記錄的，是美國(guó)1973年6月10日發(fā)射的“射電天文探測(cè)器B號(hào)”. 這顆航天器的形狀像一只神話中的大蜘蛛，它的兩根天線長(zhǎng)達(dá)450米，差不多有1里路，比阿多尼斯小行星還長(zhǎng)！

航天飛機(jī)的誕生是人類(lèi)取得的歷史性勝利，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶！它同時(shí)具有運(yùn)載火箭、宇宙飛船和普通飛機(jī)三種飛行器的性能；它能像火箭一樣豎直起飛，迅速穿越大氣層，能像宇宙飛船一樣在軌道上運(yùn)行，往返于太空，再入大氣層后，又能像普通飛機(jī)那樣在機(jī)場(chǎng)跑道上降落. 航天飛機(jī)是一種能反復(fù)使用的、往返于太空的新的航天飛行器，只因?yàn)樗黧w部分的樣子像飛機(jī)，才被稱(chēng)為航天飛機(jī).

第一架航天飛機(jī)是“哥倫比亞”號(hào)，它長(zhǎng)約56米，高為23米，自重就有70多噸，機(jī)身有駕駛倉(cāng)和大貨倉(cāng)，裝有30多噸貨物，機(jī)身下掛有巨型燃料箱，里面裝有700多噸液態(tài)氫氧燃料，還有兩個(gè)助推火箭，起飛時(shí)的總重量達(dá)2 000噸. 航天飛機(jī)的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜——它里面有3 500個(gè)重要的分系統(tǒng)和250萬(wàn)個(gè)零部件.只要其中的一個(gè)分系統(tǒng)或零部件失靈，就可能導(dǎo)致重大事故. 航天飛機(jī)的兩個(gè)固體火箭助推器每秒鐘要燃燒5噸的燃料！

異軍突起的“微型航天器”

什么是“微型航天器”？就是指重量在500千克以下的“小不點(diǎn)兒”航天器，1962年美國(guó)發(fā)射了六顆軍用小衛(wèi)星，最重的也不過(guò)兩千克，其中前三顆都只有0.7千克，每邊長(zhǎng)20厘米，還不到大人的手臂那么長(zhǎng). “微型航天器”是新材料、新技術(shù)迅速發(fā)展的結(jié)果，納米材料、微電子技術(shù)和新工藝可以使航天器的質(zhì)量大大減小.

電子技術(shù)的發(fā)展是從l906年世界上第一支電子管問(wèn)世開(kāi)始的. 到50年代，晶體管便取代了電子管，并出現(xiàn)了集成電路.集成電路一經(jīng)面世，就以驚人的速度發(fā)展.1978年，超大規(guī)模集成電路問(wèn)世，其集成度為10萬(wàn)~1 000萬(wàn)個(gè)元件.從此，電子技術(shù)真正進(jìn)入了微電子時(shí)代.現(xiàn)在，元件多于1 000萬(wàn)個(gè)的特大規(guī)模集成電路已經(jīng)出現(xiàn)，微電子技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入微機(jī)電系統(tǒng)時(shí)代，即不僅可以將電子子系統(tǒng)或整個(gè)電子系統(tǒng)“集成”在一塊硅芯片上，而且可以將各種物理、化學(xué)的傳感器與信息處理系統(tǒng)“集成”在一起，完成信息獲取、處理、執(zhí)行的系統(tǒng)功能.

別看“微型航天器”的“個(gè)頭兒小”，質(zhì)量比起那些大型航天器小多了，但是它的功能卻一點(diǎn)都不差，威力非常強(qiáng)大.美國(guó)一種名叫“觀察鏡”的偵察衛(wèi)星，質(zhì)量?jī)H為200多千克，在700千米的高空對(duì)地面目標(biāo)的分辨率達(dá)到1米，覆蓋幾百千米的寬度，功能與過(guò)去大型偵察衛(wèi)星完全相當(dāng).

“小不點(diǎn)兒”衛(wèi)星還有很多優(yōu)點(diǎn)呢，今天風(fēng)靡全球的人造小衛(wèi)星，具有體積小、質(zhì)量輕的特點(diǎn).它既可搭載發(fā)射，也可以“一箭多星”方式發(fā)射，科學(xué)家還準(zhǔn)備試驗(yàn)從飛機(jī)上發(fā)射呢！可以說(shuō)，小衛(wèi)星的整個(gè)研制、發(fā)射成本較低，靈活快捷的發(fā)射方式使得它具有非常大的活力.我國(guó)于1970年成功發(fā)射了第一顆小衛(wèi)星——“東方紅1號(hào)”，質(zhì)量為173千克.1971年，又發(fā)射了第二顆小衛(wèi)星——“實(shí)踐1號(hào)”，質(zhì)量為221千克.

令人高興的是，我國(guó)青少年有了自己的小衛(wèi)星，中國(guó)青少年奧運(yùn)小衛(wèi)星是我國(guó)第一顆專(zhuān)門(mén)服務(wù)于青少年科普活動(dòng)的公益小衛(wèi)星.青少年奧運(yùn)小衛(wèi)星發(fā)射活動(dòng)將分兩個(gè)階段展開(kāi)，除已開(kāi)展的征名活動(dòng)外，還將組織豐富多彩的系列科技活動(dòng).

最近又傳來(lái)消息，俄羅斯專(zhuān)家正在研制俄羅斯第一顆“納米衛(wèi)星”，它的體積比家用奶粉桶略大，僅重5千克.這顆人造衛(wèi)星有望在未來(lái)幾年飛赴太空，執(zhí)行對(duì)地觀測(cè)任務(wù).“納米衛(wèi)星”是對(duì)一類(lèi)特定重量級(jí)別衛(wèi)星的稱(chēng)呼，以便與微型衛(wèi)星相區(qū)分.“納米衛(wèi)星”的重量一般在1千克至10千克之間，而微型衛(wèi)星的重量為10千克至100千克.

看吧！在現(xiàn)代宇航事業(yè)中，人造小衛(wèi)星正扮演著越來(lái)越重要的角色，21世紀(jì)的“小不點(diǎn)兒”航天器，將更加耀眼地閃爍在浩瀚的太空中！