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人類是如何飛向宇宙的小學(xué)作文
人類是如何飛向宇宙?
地球是人類生存在宇宙的唯一的地方,它是誕生和養(yǎng)育我們的地方。但是,人類是智慧生物,我們不會(huì)永遠(yuǎn)偎依它的懷抱中,太空有著我們無(wú)窮的想象和奧秘,我們向往飛向浩瀚無(wú)垠的宇宙。那么,我們?nèi)祟愒趺礃硬拍茱w向未知太空呢?這與飛向太空的宇宙速度有關(guān)。
要飛向宇宙,就要具有一定的飛行速度,有什么樣的速度,就會(huì)有什么樣的脫離引力的效果。我們知道萬(wàn)有引力的原理,就是說(shuō)物質(zhì)本身是具有對(duì)其他物質(zhì)的吸引力。比如,我們?nèi)酥哉驹诘厍虮砻嫔隙粫?huì)飛向太空,就是因?yàn)榈厍驅(qū)ξ覀兊囊Φ男ЧT铝羾@地球旋轉(zhuǎn),就是因?yàn)榈厍驅(qū)λ形ΑM瑯,地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)行也是這個(gè)道理。所以,要飛向宇宙,就要擺脫引力的束縛。從研究?jī)蓚(gè)質(zhì)點(diǎn)在萬(wàn)有引力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律出發(fā),人們通常把航天器達(dá)到環(huán)繞地球、脫離地球和飛出太陽(yáng)系所需要的最小速度,分別稱為第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度,這就是三大宇宙速度。
第一宇宙速度(v1)航天器沿地球表面作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)必須具備的速度,也叫環(huán)繞速度。按照力學(xué)理論可以計(jì)算出v1=7.9公里/秒。以通俗的說(shuō)法,我們要沖破地球引力,至少要達(dá)到7.9公里/秒的速度,這樣才能在太空中飛行。不過(guò),科學(xué)家認(rèn)為事實(shí)上,航天器在距離地面表面數(shù)百公里以上的高空運(yùn)行,地面對(duì)航天器引力比在地面時(shí)要小,故其速度也略小于v1。
第二宇宙速度(v2)當(dāng)航天器超過(guò)第一宇宙速度v1達(dá)到一定值時(shí),它就會(huì)脫離地球的引力場(chǎng)而成為圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造行星,這個(gè)速度就叫做第二宇宙速度,亦稱逃逸速度。按照力學(xué)理論可以計(jì)算出第二宇宙速度v2=11.2公里/秒。比如發(fā)射火星探測(cè)器,那么它的速度必須大于v2=11.2公里/秒。反之由于月球還未超出地球引力的范圍,故從地面發(fā)射探月航天器,其初始速度不小于10.848公里/秒即可。
第三宇宙速度(v3)從地球表面發(fā)射航天器,飛出太陽(yáng)系,到浩瀚的銀河系中漫游所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力學(xué)理論可以計(jì)算出第三宇宙速度v3=16.7公里/秒。需要注意的是,這是選擇航天器入軌速度與地球公轉(zhuǎn)速度方向一致時(shí)計(jì)算出的v3值;如果方向不一致,所需速度就要大于16.7公里/秒了?梢哉f(shuō),航天器的速度是掙脫地球乃至太陽(yáng)引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破宇宙速度。我們?nèi)祟愐剿魈?yáng)系以外的宇宙,那么發(fā)射的航天器的速度一定大于16.7公里/秒。
宇宙航天真正走向外太空的話,是不是具有第三宇宙速度就可以了呢?恐怕實(shí)際上不行,為什么呢?是因?yàn)橛钪婵臻g距離過(guò)于遙遠(yuǎn)。宇宙實(shí)在是太廣大,太遙遠(yuǎn)了,遙遠(yuǎn)得我們難以想象。比如,美國(guó)發(fā)射的探索太陽(yáng)系以外太空的探測(cè)器,在它飛越過(guò)冥王星之后基本上完成了它的使命。這是因?yàn),它將在未?lái)的十幾萬(wàn)年中將在寂寞中飛行。試想一下,假如我們發(fā)射具有光速(大約每秒三十萬(wàn)公里)的航天器,要達(dá)到除太陽(yáng)以外的恒星,那是要耗用四年多的時(shí)間呀。按目前的航天器速度,要進(jìn)行外太空探索是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
目前科學(xué)界認(rèn)為光速是速度極限,也有人認(rèn)為事實(shí)上存在超過(guò)光速的速度。如果人類在未來(lái)能創(chuàng)造以光速航行的航天器的話,我認(rèn)為我們不妨稱為“第四宇宙速度”。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論告訴我們,如果達(dá)到光速的話時(shí)間、空間將會(huì)發(fā)生另外的變化。總之,外太空還有無(wú)數(shù)我們未知的科學(xué)奧秘要等待我們?nèi)祟惾グl(fā)現(xiàn)、探索。
長(zhǎng)期以來(lái),宇宙航空一直被美國(guó)、俄羅斯(前蘇聯(lián))所壟斷。中國(guó)的神州載人宇宙飛船的發(fā)射,打破了兩大國(guó)壟斷航天事業(yè)的局面。我們探索宇宙的步伐將堅(jiān)定地走下去,宇宙航空的未來(lái)等待著我們。
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