2021学年5 反冲运动 火箭教案及反思

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“和平”号轨道空间站将于3月20日左右坠落，这标志着人类历史上迄今体积最大、应用技术最先进、设施最完善、太空飞行时间最长的空间站即将最终告别人类．“和平”号的坠毁，标志着人类航天史上一个时代的结束．
“和平”号飞了15年!
“和平”号空间站于1986年2月12日投入使用，设计工作寿命3到5年．而今，它已在太空中飞了15年．按原计划，俄将开发出“和平-2”号空间站接替“和平”号．但80年代后期苏联的经济危机及苏联解体后俄经济处于困境，“和平-2”号因资金不足而难产．于是，“和平”号担负起在困境中发展载人航天技术的使命．
15年来，“和平”号上共发生了近2000处故障，其中近100次故障一直未能排除．空间站的温度调节系统也故障不断，太空舱的局部温度有时竟达53摄氏度．“和平”号上的蓄电池也曾先后两次莫名其妙地异常放电，导致“和平”号与地面短暂失去联系及空间站局部停电．1997年6月还曾发生货运飞船撞穿“和平”号“光谱”舱事故．15年的宇宙陨石微粒撞击和空间站内部化学物品的腐蚀，使“和平”号70%的外体遭到腐蚀．维修“和平”号每年需投入2.5亿美元，俄政府无能为力．在“和平”号“完成历史使命”后，最好的解决办法就是人为将它坠毁在地球上一个无人区域．
“和平”号会不会砸伤人
“和平”号坠落的碎块能否安全坠毁在太平洋无人地带，一些国家的媒体纷纷提出质疑．在人类历史上，确实有航天器残骸碎片坠落在人口稠密区的先例．
1997年1月，有一块约15厘米大小的金属网片击中了美国一位步行女性的肩膀，据说这是美国火箭散落的碎片．
对此，俄航空航天局指出：“和平”号目前一切正常，安全坠落的几率约为97%至98%，因为“和平”号的飞行及其设备性能均完全处于地面人员的控制下，专家们已对可能发生的各种情况设计了应对方案．
尽管“和平”号坠落的安全系数很高，但仍有消息说，俄罗斯宇航局还是决定为此次行动购买保险，以防不测．万一坠落行动失败并酿成损失，将由保险公司来赔偿．因为，俄方专家也不能保证此次行动百分之百成功．
如果“和平”号坠落操作失败，新西兰、日本和澳大利亚被碎片砸中的危险性最大．按轨道专家的计算，日本有可能是“和平”号下坠过程中所飞跃的最后一个国家；新西兰是最接近预定坠落区域的国家；如果“和平”号偏离轨道，澳大利亚也有一定危险．但专家们指出，人们大可不必担心，因为即使是发生意外，空间站坠向这3个国家的几率也很小．以日本为例，该国被砸中的可能性仅为一亿分之一．目前，这3国政府已成立了临时委员会，以监督“和平”号的最后行程．“和平”号目前正处于正常而安全的自由飘落状态，其运行轨道高度约为255.1公里，飘落速度约为每天1.8公里．按照新计划，当空间站到达距地面250公里的轨道时．与俄罗斯“和平”号空间轨道站相伴15年的地面飞行控制中心指挥“和平”号坠落过程，控制中心将在恰当的时间，选择恰当的轨道位置，通过遥感信号对“和平”号进行两次制动，使“和平”号进入坠落轨道．
而后，当空间站飞至几内亚湾至高加索地区之间的上空时，控制中心将抓住时机发出第三个制动信号，令空间站沿坠落轨道迅速坠向地球．在这之后，控制中心将与“和平”号进行最后一次约持续5到6分钟的通信联络，这次联络所提供的信息将使工作人员得知，“和平”号是否会安全坠入指定区域．此后，飞行控制中心便会即刻与空间站失去联系，无法“目送”“和平”号坠向大海．
据俄专家测算，当“和平”号与地面失去联系，坠入稠密的大气层之后，剧烈的空气摩擦将使空间站烈焰熊熊．空间站的太阳能电池板和天线将首先在距地110至100公里的大气中化为灰烬．在90至80公里的高空，空间站的外壳及内部结构将分裂成无数碎块．在穿越距地70至60公里的高空时，猛烈的燃烧将使大部分碎块灰飞烟灭，剩余的总重约12吨的残片将散落到南纬47度至50度之间的南太平洋无人海域．
在这些不能被大气完全燃烧的1500块残片中，将有5到6块有700公斤重较大碎块落到地球表面，这些碎块的体积约为一辆小汽车大小．如果这些大块砸在地面上，可以穿透1.8米厚的混凝土．
“和平”号劳苦功高
“和平”号———世界上第一个长期载人空间站自诞生之日起，已天马行空15载，绕地球飞行8万多圈，行程35亿公里，进行了1.65万次科学实验，完成了23项国防科学考察报告，真可谓劳苦功高，硕果累累．
“和平”号是人类历史上的第9座空间站，被誉为“人造天宫”，上面有各种实验舱，整体形状看上去就像是绽开的花朵．该空间站全长32.9米，在高350至450公里的轨道上运转，大约90分钟环绕地球一周．
建成后的“和平”号体积约400立方米，重约137吨，其中科研仪器重约11.5吨．15年里，共有31艘“联盟”号载人飞船、62艘“进步”号货运飞船与“和平”号实现对接，宇航员在“和平”号上进行了78次太空行走，在舱外空间逗留的总时数达359小时12分钟．先后有28个长期考察组和16个短期考察组在上面从事考察活动，共有12个国家的135名宇航员在空间站上工作．共完成了23项国际科学考察计划，空间站上进行了诸如培养鹌鹑、蝾螈和种植小麦等大量的生命科学实验；抗流感疫苗的空间材料学和医学实验，均取得极为宝贵的材料和数据．还拍摄了许多恒星、行星的照片，进行了基本粒子和宇宙射线的探测，大大扩展了人类对宇宙的认识．他们还探测了从太空预报地震、火山爆发、水灾及其他自然灾害的可能性．
此外，“和平”号空间站还在试验人造月亮、空间商业化等方面进行了许多有益的探索，获得了大量数据及具有重大实用价值的成果，取得了举世瞩目的成就，不仅为开发利用太空积累了丰富的经验，而且为人类在太空长期生活、远征火星准备了条件．
老宇航员送别老朋友
俄罗斯王牌宇航员塞尔金.阿弗迪耶夫因为具有他人所难以匹敌的控制心理和身体压力的能力，成了登上“和平”号的宇航员的第一人选．并认为在太空生活时间最长的人，他曾创造了在“和平”号上连续生活748天的惊人纪录，陪伴以每秒钟8公里的平均速度飞行的“和平”号绕着地球转了11968圈！因为他在“和平”号上度过的时光远远超过其他宇航员，“和平”号是他的真正意义上的“第二个家”．
阿弗迪耶夫是一名核物理学家，他在太空连续飞行了5亿多公里，相当于在地球和火星之间飞了4个半来回！
“和平”号2／3的部件在大气外层就烧毁了，真正坠入太平洋的只有12吨“余烬”．不少冒险爱好者包租了一架大型客机，届时将在溅落点上空约10000米以上的地方盘旋，一睹“和平”号绝唱．阿弗迪耶夫也肯定会亲自送“老朋友”最后一程．
人类航空史上一个划时代的航天器即将陨落．在“和平”号坠毁后，在它的“继任者”———国际空间站建成之前，人类将再次进入没有大型载人太空航天器的时代．