賀正炎

2008年9月25日晚9時(shí)10分許，中國自行研制的第三艘載人飛船“神舟”七號(hào)，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場(chǎng)由“長征二號(hào)F”運(yùn)載火箭發(fā)射升空.點(diǎn)火后583秒，飛船與火箭在高度約200 km處成功分離.9月26日凌晨4時(shí)零5分，“神舟”七號(hào)載人飛船成功變軌.變軌成功后，飛船已由沿橢圓軌道運(yùn)行變?yōu)檠貓A形軌道運(yùn)行.9月27日下午，01號(hào)航天員翟志剛擔(dān)任出艙航天員，成為中國太空出艙活動(dòng)第一人.

9月28日16時(shí)，金色的陽光灑滿一望無際的草原，朵朵白云在蔚藍(lán)的天幕上輕舒曼卷.在內(nèi)蒙古四子王旗阿木古郎草原上，一架巨大的白色光學(xué)望遠(yuǎn)鏡正對(duì)著西邊的天際，操作手祁少軍瞪大眼睛在監(jiān)視器上努力搜尋——環(huán)繞地球飛行45圈的“神舟”七號(hào)飛船即將返回.“軌道艙分離”、“制動(dòng)開始”、“推進(jìn)艙分離”、“飛船進(jìn)入大氣層”……“神舟”七號(hào)飛船正沿著預(yù)定的軌跡，飛向祖國母親的懷抱.如太陽般耀眼的火球突然出現(xiàn)在鏡頭里.“回收四號(hào)發(fā)現(xiàn)目標(biāo).”祁少軍大聲報(bào)告.飛船剛剛飛出危險(xiǎn)的“黑障”區(qū)，就被光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和兩臺(tái)測(cè)控雷達(dá)牢牢鎖定.飛船在進(jìn)入“黑障”區(qū)不到兩分鐘時(shí)間內(nèi)，與地面失去了一切通信聯(lián)系，同時(shí)經(jīng)受了與大氣層高速摩擦而產(chǎn)生的高溫煎烤.就在漸漸西沉的太陽的方向，閃著金光的“神舟”七號(hào)返回艙正以與地面成約15°的角度，如流星一般飛來.長長的尾焰，在天空中劃出一條優(yōu)美的曲線……“砰——”正在理論落點(diǎn)等候的記者，突然聽到西南方向的空中傳來一聲悶響——在距離地面大約10 km的高度，傘艙蓋從返回艙上彈落.早已將“炮口”穩(wěn)穩(wěn)對(duì)準(zhǔn)飛船的大型光學(xué)記錄儀，清楚地顯示著飛船開傘的過程——一個(gè)小小的引導(dǎo)傘，從傘艙口“嗖”地竄出，細(xì)細(xì)的長線拉出了減速傘.飛船像是被什么東西猛地拽了一下，速度一下子從180 m/s降到了80 m/s.隨著引導(dǎo)傘從急速下降的飛船上飄走，一幅更為壯觀的場(chǎng)景出現(xiàn)了——傘艙口“騰”地彈出一片彩色的云朵，面積1 200 m2的主降落傘吊著飛船返回艙緩緩降落……“追！”新華社衛(wèi)星發(fā)稿車載著記者，在崎嶇的草原上以80 km/h的速度向著那個(gè)越來越大的黑點(diǎn)飛速駛?cè)?劇烈的顛簸使得記者的頭一再撞到車頂，居然沒有什么感覺.顛簸中，記者遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看見，飛船底部突然冒出一團(tuán)紅色火焰——在距離地面1 m的時(shí)候，4臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)精確點(diǎn)火！幾秒鐘后，返回艙的速度由8 m/s迅速下降到了1 m/s.如同一片輕輕的羽毛，17時(shí)37分，返回艙落到了溫暖柔和的草地上.

金黃的草地上，返回艙靜靜地橫臥著.燒蝕成青褐色的艙體，在夕陽的映照下，散發(fā)出溫馨的光芒，恰如遠(yuǎn)離家鄉(xiāng)的游子看到了家中那熟悉的黃色燈光.晚霞滿天,美麗的草原迎來了又一個(gè)收獲的季節(jié).

金秋季節(jié)，碩果累累，你在細(xì)心欣賞了“神七”的神采后，請(qǐng)嘗試回答以下問題：

1. 火箭點(diǎn)火加速上升時(shí)，飛船的動(dòng)能和重力勢(shì)能如何變化？

2. 飛船變軌前沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，當(dāng)從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能如何轉(zhuǎn)化？

3. 飛船返回途中進(jìn)入大氣層后為什么說其經(jīng)受了高溫煎烤？

4. 在距離地面1 m的時(shí)候，4臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)精確點(diǎn)火！幾秒鐘后，返回艙的速度由8 m/s迅速下降到了1 m/s，其動(dòng)能和重力勢(shì)能如何變化？

5. 飛船返回途中進(jìn)入大氣層后，采取什么措施來降低速度使飛船安全著陸呢？飛船在下落過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成什么形式的能了？

6. 關(guān)于“神七”你一定有許多疑惑，請(qǐng)你提出兩個(gè)與物理知識(shí)相關(guān)的問題（只需提問，不需回答）.

例如：飛船在進(jìn)入“黑障”區(qū)不到兩分鐘時(shí)間內(nèi)，為什么與地面失去了一切通信聯(lián)系？

問題1：____ 問題2：____

參考答案 1. 火箭點(diǎn)火加速上升時(shí)，飛船的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加. 2. 飛船變軌前沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，當(dāng)從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加. 3. 飛船進(jìn)入大氣層，與空氣劇烈摩擦做功，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使其達(dá)到很高的溫度，因此說它經(jīng)受了高溫煎烤. 4. 飛船距離地面1 m時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能均減少. 5. 飛船進(jìn)入大氣層后，采用降落傘及反推發(fā)動(dòng)機(jī)精確點(diǎn)火來降低速度使飛船安全著陸，飛船在下落過程中，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能. 6. “神七”進(jìn)入太空運(yùn)行靠的是何種能量？放飛的小衛(wèi)星與軌道艙之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情形是什么？航天員翟志剛出艙為何這么困難？翟志剛在太空出艙活動(dòng)時(shí)，兩個(gè)掛鉤有何作用？……

責(zé)任編輯/姜明長