2020年11月24日凌晨4时30,中国文昌航天发射场,长征五号火箭(俗称“胖五”)载着嫦娥五号探测器成功发射升空,开启了我国首次地外天体采样返回之旅。在“胖五”的助力下,九天揽月再不是遥不可及的梦想!
那么第1个问题来了:火箭这么厉害,但它没有翅膀怎么飞?火箭底部喷出的熊熊火焰有什么用……这也许是每位同学都会有的疑问。
我们都知道,想把一个箱子移走,只需要推它。火箭升空也是一样,只不过这时候需要向上推火箭。这个推力就来源于火箭底部喷出的熊熊火焰了。
物理学家牛顿告诉我们,用力推箱子时,箱子也在推我们。对于火箭来说,火箭向下喷出物质,这些物质也就反过来把火箭推起来了。如果这些物质又经过燃烧和爆炸,那么它们喷出来的速度就更快,推动火箭上升的力也就更大。火箭不断地向外喷出物质,自然就会越升越高。
火箭的推力来源于喷出的物质,但这并不是推力的唯一来源。对于飞机、小鸟、风筝来说,发动机、翅膀、空气才是产生推力的关键。
在“红袋鼠物理千千问·空气动力学”系列中,我们可以更加清楚地明白这些飞行器究竟是如何飞起来的。
“红袋鼠物理千千问·空气动力学”系列由著名加拿大物理学家克里斯·费里博士编著,以日常生活中常见的事物举例,通过红袋鼠与博士问答的形式引入科学知识,内容浅显易懂,画面简单可爱,色彩丰富,是一套非常适合做物理启蒙的亲子共读科普图画书。
“大力士胖五”带着嫦娥五号探测器开启了前往月球的旅程。在嫦娥五号进入预定轨道后,胖五的使命结束,接下来就是嫦娥五号探测器一展风采的时候了。
“嫦五”的“挖土”之旅需要闯过重重关口,顺利进入环月轨道,在这之后,它就要分家了——一部分降落到月面去“挖土”,另外一部分则继续环绕月球飞行。
这就必须了解一下人造卫星了。
人造卫星是由人类制造,利用运载火箭、航天飞机等载具发射到太空中,环绕地球或其他行星运行的一种航天器。
“嫦五”分离出的环绕月球飞行的这部分,就算得上是一颗临时的人造月球卫星了,它能为地月之间的通讯搭建起桥梁。事实上,人造月球卫星的功能还远不止地月通讯这一项,历史上发射的许多人造月球卫星都在环绕月球的过程中,对月球进行了仔细的探测,包括月球地貌成像、月球土壤成分分析、大气成分分析、月震等等。
我们能用肉眼看到人造卫星吗?人造卫星会相撞吗?它们的轨道是如何确定的?它们还能预测地震、预报天气、探测矿故事、帮助搜救,甚至帮助人类研究宇宙?
关于人造卫星,还有这么多有趣的问题。想知识答案,你只需要一本书就够了。
《植物大战僵尸2武器秘密之你问我答科学漫画·人造卫星卷》
“植物大战僵尸2武器秘密之你问我答科学漫画”系列由台湾著名漫画团队笑江南编绘,科学知识由来自中科院、清华大学等高校的专家教授审定。《人造卫星卷》通过一个个轻松诙谐的漫画故事,讲述了40个关于人造卫星的或有趣或前沿的知识点,图画生动形象,对话幽默有趣,摒弃了刻板说教,寓教于乐。有了这样一本既爆笑,又能学知识,还能得奖品的科学漫画书,再也不用担心学知识太枯燥啦。
这次“嫦五”奔月,是时隔44年之后,人类将再次从月球带回岩石和土壤样品。
在月球上实现无人自动采样,绝对是一个高科技、高难度项目。首先,“嫦五”飞行到环月轨道上稳定下来之后,会释放着陆器降落到月球表面。然后,着陆器采取深钻、浅钻、“铲土”、“挖土”、“夹土”等方式采集月壤,放入上升器的容器中。接着,上升器返回到绕月运行的轨道器并与之对接,并将装有月壤的容器放入轨道器上的返回器中。然后,返回器脱离轨道器开始返回地球,来到地球附近时,返回器择机进入大气层,并将容器释放出来。最后,科学家只需捡到剩有月壤的容器就可以了。
全部过程都是无人自动完成,可以说,我们能从月球上挖到这第一桶土,多亏了近年来机器人及人工智能技术的飞速发展。而太空中的机器人应用,可比在地球上困难得多。
太空机器人——在航天器或空间站作业的机器人,拥有钢筋铁骨和智能系统,可以代替人类探索浩瀚宇宙。
球形太空机器人
球形太空机器人的外形类似篮球,是世界上最早进入太空的机器人。球形太空机器人通过喷气式推进器移动,能够利用超声波和红外线技术,对周围环境进行测绘,在太空中执行不同的图像绘制任务。它每次大约可以工作90分钟,电量快用尽时,会自动回到指定位置进行充电。
微型太空机器人
工作时间约为17小时,仅需完成规定的有限任务,可以节约高额的维护成本。它的外形就像一个正方体的铁块,重量只有10千克。虽然它相貌平平,但相机、辐射计、磁力计和红外光谱仪等该有的设备样样俱全。
太空“蜻蜓”机器人
太空“蜻蜓”机器人是一种安装在地球静止轨道通信卫星平台上的轻型、低成本的太空作业机器人,主要任务是为卫星在轨安装和置换天线反射器。它的主体是一条重76千克、长3.5米的高自由度机械臂,可以灵活搬运物体。它的应用,可以缩小被发射卫星的整体体积,降低发射成本。
太空“嗅探”机器人
专门用于“嗅探”太空设备泄漏的机器人,可以探测并定位太空设备潜在的危险问题。没有任务的时候,太空“嗅探”机器人被安放在“太空机器人旅馆”中。“太空机器人旅馆”通常位于国际空间站的外侧,它能为多种太空机器人提供容身之所,并帮助它们抵挡小型抛射物、空间辐射以及极低气温等带来的威胁。
太空变形机器人
目前,科学家们正在研发太空变形机器人,可以通过形态变化,实现滚动、飞行、悬浮甚至是游泳。太空变形机器人的外形看上去就像一个普通的仓鼠笼,但“笼子”的内部却是一个精巧的无人机。球形的“笼子”可以帮助机器人在地面上滚动,必要的时候,“笼子”会分为两半,释放出装有螺旋桨的无人机,以用于空中监测。
3D打印太空蜘蛛机器人
运用3D打印技术,科学家们可以直接在太空轨道上制造航空部件。这款能在太空“织网”的3D打印太空蜘蛛机器人配有灵活的机械臂和3D打印工具。科学家们只需要将它和少量原始建材送到太空,就能在太空中打造出所需要的部件。
想了解更多太空机器人的相关知识,请关注“植物大战僵尸2机器人漫画”系列!《宇宙大对决》《星际保卫战》,将带你探索浩瀚宇宙的奥秘。
探月取壤固然重要,但它并不是人类探索月球的全部。
自古以来,人类仰望浩月,总有无尽的疑问:日食和月食是什么?月球上真的有兔子吗?月球表面到底是什么样的?月亮朝着地球的一面是不变的吗?在月球上看到的天空是什么样的?
问题的答案,尽在《植物大战僵尸2武器秘密之你问我答科学漫画·宇宙卷》和《植物大战僵尸2武器秘密之你问我答科学漫画·天文卷》
月球是距离地球最近的星球,茫茫太空,更多秘密至今仍是“未解之谜”。比如,水星上有水吗?火星上有生命吗?太阳系是否存在第九大行星?小行星带是怎么形成的?宇宙有边界吗?人类可以给外星人打电话吗?……
《植物大战僵尸2太空未解之谜》漫画书收集了三十多个小读者感兴趣的太空未解之谜,鲜明生动的图画和通俗幽默的文字一一呈现这些谜团的来龙去脉,好看又好玩。……打开书页,可以跟随植物战士们一起,探寻重重迷雾后,这些奇妙有趣又尚未定论的太空谜题。
“吾生也有涯,而知也无涯。”无穷无尽的太空,藏着无穷无尽的奥秘。北京大学地球与空间科学学院教授田原老师,也就是《植物大战僵尸2太空未解之谜》的审定专家说:“面对浩瀚的太空,我们有太多不知道的事情,有太多的第一次等待着我们去实现。人类懂得谦卑,却从不怯懦——这世界上最大的挑战,不正是去探索把地球对比成一粒砂砾、一颗尘埃的宇宙吗?”走近太空未解之谜,了解科学,认识自己,放飞想象,探索未来。
未来的解谜人,你准备好迎接挑战了吗?
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.