运载火箭

火箭是一种靠发动机喷射产生的反作用力而向前推进的飞行器，是实现卫星上天和航天飞行的运载工具，故又称运载火箭。可以说，没有火箭技术的发展，就没有空间科学蓬勃发展的今天，火箭技术为人类打开了探索宇宙的大门。

在人类的航天活动中，飞机是依靠机翼上、下两面产生的压力差上升飞行的，其喷气发动机燃烧煤油，利用空气中的氧气燃烧，所以飞机离不开大气，而且飞机发动机的推力也不足以把飞行器加速到摆脱地球引力所需的第一宇宙速度。所以人类飞离大气层就必须依靠火箭。

火箭发动机所消耗的燃烧剂和氧化剂（两者统称推进剂）都是由火箭自身携带的，因此火箭可以在真空中飞行。火箭发射时产生巨大的推力使火箭在很短的时间内迅速升入高空，随着燃料不断减少，火箭自身质量逐渐减小，在与地球距离增大的同时，质量和重力影响不断下降，火箭速度也因此越来越快。运载火箭通常为三级以上的多级火箭，各级火箭依次点火并依次自动与主体火箭分离，通过一级级加速来提高火箭速度。

火箭可应用在军用和民用两大方面。按不同任务，大致可以分为三类：探空火箭，用于高空大气测量；弹导式导弹，是带战斗部的有控火箭；卫星（飞船）运载器，把卫星或飞船送上轨道。目前世界上最大的运载火箭是美国的“土星五号”，直径10米，高85米，起飞时重量近3 000吨第一，级火箭装有5台发动机，推力3 000多吨，点火后150秒即可把2 000多吨液氧和煤油烧光。第二级装有450吨高能推进剂（液氧和液氢），推力525吨。第三级装有106吨推进剂，推力100吨。“阿波罗”登月飞船就是由它运载并送入轨道的。

随着火箭技术的进步，它的运载能力越来越大，在人类的航天探索中发挥着越来越重要的作用。不过，虽然现代火箭技术已经发展到很高水平，但是其有效载荷只占运载火箭起

火箭起飞以后，出现任何故障，都不可能停下来修理，也不可能返回地面。因此，火箭发射是一件十分复杂和细致的工作，必须做好充分的准备。而在火箭起飞后，如果发生故障，且无法消除这些故障，为了飞重量的1％—2％，如发射一颗1吨重的卫星，运载火箭必须重50—100吨，运输效率太低。另外，若用目前的化学推进剂，运载火箭实现恒星际载人航行，到达最近的恒星也要几万年，这对载人航行是不可想象的。科学家们正在为研制电子火箭、核火箭甚至光子火箭提出种种设想，并进行探索。不使火箭和航天器坠地时造成重大事故，或不致造成技术机密的泄漏，火箭航天器必须通过自身的安全自毁设备，自动地或由地面控制人员下达指令炸毁。

最具纪念意义的太空碎片

在太空，约有1．7万个失去效用的火箭、废弃或垂死的卫星以及无数人造轨道垃圾碎片散布其中。据估计，每天平均就有一件物体进入地球大气层。以下是美国太空网公布的从天空落到地面的十件最值得纪念价值的“人造垃圾”。

1．天空实验室碎片

美国第一个、也是唯一一个其独有的空间站“天空实验室”，于1973年5月14日发射到轨道，这个重约77吨（7万公斤）的大家伙的生命于1979年7月11日走到尽头。当时，天空实验室垂直落入地球大气层，未燃尽的大块碎片如雨点般落入从印度洋东南部到澳大利亚西部荒漠地区的广大区域。

2．“和平”号空间站碎片

在太空垃圾的世界，俄罗斯“和平”号空间站无疑是令后辈望尘莫及的“重量级冠军”。在那个年代，“和平”号要比绕地球轨道运行的所有物体都要重——除月球外。在太空辛勤耕耘15年后，这个俄罗斯空间站开始在2001年3月23日踏上自杀之旅，在其返回太平洋上空的地球大气层时，聚集于斐济的天文爱好者和记者们争相观看这一景象。尽管这个空间站大部分在大气层燃烧殆尽，但仍有1 500块碎片掉落地面。身在斐济纳蒂海滩的游客纷纷拿起手中照相机，将这难得一见的人造流星雨镜头记录下来，有报道称巨大碎片还引发了音爆。

3．廉普顿伽马射线太空望远镜碎片

康普顿伽马射线太空望远镜在完成51 658圈绕地球轨道飞行之后，因陀螺仪故障，美宇航局决定令其在2000年6月4日脱离轨道。康普顿伽马射线太空望远镜在经过地球大气层时，它的太阳能电池板和天线被认为将首先融化，而其他零部件也可能在炽热气体的炼炉中紧随其后。尽管如此，仍有重约13 227磅（6 000公斤）的望远镜碎片落入夏威夷东南部的太平洋海面。

4． “哥伦比亚”号航天飞机碎片

2003年2月1日，美宇航局航天飞机“哥伦比亚”号返回地面途中，在地球大气层分解，机上7名宇航员全部遇难。这次灾难性事故使“哥伦比亚”号机体化为数千个碎片，散落在得克萨斯州东部以及路易斯安那州西部方圆2．8万平方英里（72 520平方公里）的区域内。美军方在随后的搜救行动中找到超过8万件残骸碎片，保存起来用以后面的调查工作。

5．废弃航天器零部件

1966年5月，巴西黑人河（Rio Negro）地区发现了航天器碎片，这些金属零部件后被确认为来自正处于开发测试阶段的土星火箭，这颗火箭于1964年发射升空，1966年4月30日返回地球大气层。这些太空垃圾包括一块较轻的金属碎片，一块椭圆形的大块金属碎片，一块黑色蜂巢状结构以及四块易碎铁丝。

6．德尔塔2型火箭碎片

2001年1月21日，一颗德尔塔2型火箭的第三级（亦称德尔塔PAM－D型，即有效载荷助推舱－D）进入中东上空大气层。它重约154磅（70公斤）的钛制发动机壳坠落于沙特，一个钛制加压桶落在得克萨斯州塞金附近地面上，而主推进剂贮箱在得克萨斯州乔治敦附近坠落。

7．卫星“宇宙954 ”号

1977年9月18日发射的前苏联海军卫星“宇宙954”号因故障失控，这颗卫星的每一个雷达天线均搭载有一个核子反应器，使得地面民众面临严重的生命威胁。1978年1月24日，“宇宙954”号卫星返回加拿大上空的地球大气层，碎片坠落于加拿大北极冰冻地面。事故发生之后，美国和加拿大在该地区上空实施了联合飞行任务以及相应的核物质清除行动。

8． “双子”飞船宇航员的水桶

20世纪60年代，几个神秘球体在澳大利亚被发现，有人猜测这些球体同不明飞行物现象有关。西澳大利亚莫卡努卡当地人就发现了一个这样的钛制球体，这种金属球体遂被命名为“莫卡努卡球”，后经专家确认，原来它是“双子星座六号”飞船上宇航员喝水的水桶。“双子星座六号”飞船于1965年8月21日发射升空，同年8月29日返回地球大气层，随后坠入大西洋。

9．德尔塔2型火箭碎片击中美国妇女

1997年1月，俄克拉何马州的一名妇女出门时突遭当头一击：一块烧焦的织物材料碎片恰好砸到她的头上。幸运的是，她没有受伤。经专家确认，天空中落下的碎片是德尔塔2型火箭的碎片，这枚火箭于1997年1月22日返回地球大气层。火箭的其他碎片还包括一个钛制推进剂贮箱和一个钛制耐压球体。

10．USA－193间谍卫星碎片

美国海军于2008年2月20日用导弹拦截了失控的间谍卫星USA－193。据一些天文爱好者报告，这颗遭摧毁的卫星残骸纷纷落到美国西北部和加拿大境内。美国防部官员称，在他们所回收的碎片中，尚没有一件超过足球大小。 pxdcoF9al4guvJtZA3dWDNJYC99ZetGwXTANf6i1Y1TBEmO4RNpd1Y3B85lrZ73/