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同学们,你们知道什么是空间交会对接吗?空间交会对接就是在字宙空间里,让两个航天器慢慢糞近,然后把它们相互连接任一起,就好像两个巨人在太空握手一样.但是,要让两个高速运转的航天器连在一起,可不是一件容易的事.
空间交会对接的概念及原理
我们知道,一列火车是由一节节车厢組成的,前边一节车厢把后边一节车厢连接起来,这就是对接.火车靠什么对接呢?靠挂钩,这个挂钩还是我们中国人发明的呢！我们都知道我国杰出的爱国工程师詹天佑设计和修建京张铁路的故事,其实,詹天佑除了设计“人字形”铁路外,还发明了铁钩式机构,靠这种铁钩把两节车厢在地面上对接起来,后来人们还把这种铁钩叫作“詹天佑钩”.
当然,火车的对接比较容易,两节车厢都在地面上,对接时放慢速度,又有铁轨制约,所以不会走偏.但是,空中对接就困难多了,空间的轨道是无形的,两个航天器又都在高速运动,不能因为对接让它们停下来.在对接的时候,一个航天器会保持着相对固定姿态,同时也保持着自身原有的速度,这个航天器叫目标飞行器.还有一个航天器是追踪目标的,准备主动和目标对接,它叫作追踪航天器.目标飞行器一般是空间站或大型航天器,追踪航天器一般是地面上发射的宇宙飞船、航天飞机的轨道器等.
那么,空间对接采用什么原理呢?同学们都知道,我们家房门边上会有个金属“舌头”,我们关门时,用力一带门,“砰”的一声,门就关上了.这其实就是撞锁原理.门和门框发生碰撞,门上的金属“舌头”先缩回去,再弹出来进入门框的凹槽里,这样就把门和门框就紧紧碰在一起了.空中对接也是采用这个原理进行交会对接的.
空间交会对接技术的用途
空间交会对接技术有什么用途呢?
第一,这项技术可用于空间实验室和空间站的天地往返运输.我们建立一个空间站,让它在轨道上运行几年甚至十几年,在此期间,要用宇宙飞船不断地接送航天员,还要不断地
给空间站运送食品、实验设备等物资.因此,空间站就好像是茫茫宇宙中孤零零的小岛,宇宙飞船就好像是运送人员和物资的运输船.
第二,空间交会对接技术可以用于空间站的建造.空间站的体积很大,如苏联的“和平号”空间站重达120吨,这个庞然大物是没办法一下子用火箭发射上去的.所以,要把建造空间站的材料通过多次发射,一点一点地在空中对接组装起来.
第三,空间交会对接技术可以用于载人登月.把航天员送到月球上去,他们在月球上完成预定的科学考察任务后,再返回地球.
空间交会对接技术要求极高,稍有不慎,就会出现重大事故,苏、美两国在这方面都有过惨痛教训.
中国的空间的交会对接
天宫一号是我国的第一个目标飞行器,它由两舱组成,最前面有一个对接机构,对接机构后面是实验舱,实验舱后面连着资源舱.
第一个和天宫一号对接的航天器是神舟八号飞船.要让它和天宫一号目标飞行器实现空间对接,首先要精心选择神舟八号的发射时间,使它入轨时和天宫一号基本处于同一平面,然后才能通过神舟八号的一系列变轨,使得其轨道高度和飞行速度和天宫一号保持一致,并追上天宫一号,实现空间对接.2011年11月17日,神舟八号完成了和天宫一号的两次对接任务后,和天宫一号分离,进入返回阶段,并和当天晚上安全着陆在内蒙古四子王旗主着陆场上.
神舟八号和天宫一号的首次空间交会对接,实现了六项突破：第一是创造出中国火箭入轨精度最高的纪录；第二是硏制出新型火箭整流罩（即火箭前端罩住航天器的设备）；第三是载人航天能力变强；第四是航天器飞行时间最长；第五是技术难度最大；第六是国产化的程度最高.
在此之后,我国的神舟九号、神舟十号飞船先后和天宫一号目标飞行器实现了交会对接,神舟一号也和天宫二号空间实验室实现了交会对接.我国的空间对接交会技术虽然起步较晚,但进展速度快,而且精度高、耗资少,这些成就充分体现了我国人民的智慧和才能,也初步实现了中华民族多年的飞天梦想.
握手论文参考资料：
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