小火箭里的代理和配置区别
就在人们把目光集中在大型火箭上面的时候,科学家正在研制更先进的小型火箭。小型火箭对宇宙探索的帮助可不亚于大型火箭,而且,它将成为科学家在未来探索宇宙生命的强力助手。
小型火箭也叫“探空火箭”,由V-2轻型运载火箭发展而来。二战时期,纳粹德国开发了V-2火箭,然后在火箭头上安装炸弹,用来进行远程攻击。在1944年6月20日的一次试射中,V-2火箭成功穿越了卡门线。这条线被科学家认为是地球大气层与外太空的分界线千米的高空处。因此,V-2火箭实际上也是世界上第一个航空器。好在不久后,纳粹德国战败,而V-2火箭的技术落到了其他国家手中,用以其他用途,制造出小型火箭来进行科研就是其中一项。科学家如今使用小型火箭来进行气候、地球或天文物理等研究。
小型火箭一般只有大型火箭几分之一的高度,约为15米左右,重量则一般只有1500千克左右;有的小型火箭甚至只有不到10米的高度,重量也只有300千克,几个大力士就可以抬起来。例如日本宇航局的S系列火箭,其中的S-210型火箭只有5.2米高,300千克重,直径只有21厘米,但它却可以飞到110千米的高空。
重型运载火箭往往需要十几年、甚至几十年来制造,而小型火箭在几年内(有的甚至只需几个月)就可以制作完成,然后在几个月内就可投入使用,火箭的各个部位也比较容易回收。小型火箭燃料的量和飞行速度是经过科学家的精心安排的,这使火箭刚好飞到48至145千米之间的高度。在这个高度,小型火箭受到的干扰较小小火箭里的代理和配置区别,因为气象气球飞不到这个高度,卫星又在这个高度之上。
小型火箭可以从发射台发射,也可以由飞机带到高空再发射,甚至也可以从船上发射。火箭底部装有特殊设计的尾翼,它能使火箭在飞行的过程中像陀螺一样自旋,从而避免火箭被气压和引力颠倒头尾。火箭飞到指定高度时,安装在底部的科研设备就开始工作。小型火箭不会一直飘在空中,几十分钟过后,科研设备收集完数据,火箭就会呈自由落体运动下落。下落过程中,头部的降落伞会打开,保证火箭安稳落地。
由于地球大气层的存在,来自太阳的紫外和红外辐射在被地面上的望远镜探测到之前,就已经被吸收许多了。在小型火箭的帮助下,科学家可以在大气层之外对太阳辐射进行更进一步的研究。在这些研究的基础上,科学家可以探索外星生命。
美国宇航局将执行一个叫做“西斯廷”的任务。西斯廷号小型火箭将突破145千米的高度,来到280千米的高空进行观测。当火箭到达指定位置,倒置后,底部舱口打开,特制的望远镜将对准距离我们4.37亿光年的半人马星座的α星系。
这个特制望远镜是如何帮助科学家探索外星生命的?科学家一般通过观测一颗星体上有没有氧气,来判断这颗星体有没有可能存在生命,而这在地表上就可以办到。但是,氧气既可以由生命来生产,也可以由自然产生的电磁波来制造。这种电磁波波长为121纳米,属于紫外辐射的范围。它能撕裂大气中的二氧化碳分子,剥离出碳原子,只留下二氧化碳分子中的两个氧原子,从而制造出氧气。这种电磁波往往由恒星爆发所产生。
怎样才能知道一颗行星上的氧气是怎么来的呢?前面已经提到,大气层会吸收紫外线,所以科学家在地面上几乎不可能探测到那121纳米的电磁波,但在“西斯廷”号望远镜的帮助下,科学家则可以做到。这种望远镜能测量100至160纳米之间的紫外辐射,然后通过一个特殊的网格进行解析,看看紫外线纳米波长的电磁波。如果有,那就说明这颗行星上的氧气可能是自然产生的,科学家就无需消耗更多的资源和精力来研究了,可以把目标转向另一个行星。
现在,越来越多的研究项目都希望用火箭来帮助研究,所以,小型火箭的设计和使用也会迅速发展。当火星计划和第二次月球计划吸引人们的注意力时,越来越多的小型火箭正在默默来到太空,帮助科学家探索宇宙剩余的秘密。