天宫一号的燃料加注燃料是什么成分,肯定有氧气...

天宫一号的作用与意义?里面有氧气吗?它也算是近地球绕行的吧?_百度知道知识点梳理
整理教师:&&
举一反三(巩固练习,成绩显著提升,去)
根据问他()知识点分析,
试题“阅读下面的说明文,回答问题。(12分)“天宫一号”:中国人未...”,相似的试题还有:
(二)实用类文本阅读(10分)氦-3人类未来的新能源①氦-3是一种清洁、安全和高效率的核融合发电燃料。开发利用月球土壤中的氦-3将是解决人类能源危机的极具潜力的途径之一。②氦-3是氦的同位素,含有两个质子和一个中子。它有许多特殊的性质。根据稀释制冷理论,当氦-3和氦-4以一定的比例相混合后,温度可以降低到无限接近绝对零度。在温度达到2.18k以下的时候,液体状态的氦-3还会出现“超流”现象,即没有粘滞性,它甚至可以从盛放的杯子中“爬”出去。然而,当前氦-3最被人重视的特性还是它作为能源的潜力。氦-3可以和氢的同位素发生核聚变反应,但是与一般的核聚变反应不同,氦-3在聚变过程中不产生中子,所以放射性小,而且反应过程易于控制,既环保又安全,但是地球上氦-3的储量总共不超过几百公斤,难以满足人类的需要。科学家发现,虽然地球上氦-3的储量非常少,但是在月球上,它的储量却是非常可观的。③氦大部分集中在颗粒小于50微米的富含钛铁矿的月壤中,估计整个月球可提供71.5万吨氦-3。这些氦-3所能产生的电能,相当于1985年美国发电量的4万倍,考虑到月壤的开采、排气、同位素分离和运回地球的成本,氦-3的能源偿还比估计可达250。这个偿还比和铀235生产核燃料(偿还比约20)及地球上煤矿开采(偿还比约16)相比,是相当有利的。此外,从月壤中提取1吨氦-3,还可以得到约6300吨的氢、70吨的氮和1600吨碳。这些副产品对维持月球永久基地来说,也是必要的。俄罗斯科学家加利莫夫认为,每年人类只需发射2到3艘载重100吨的宇宙飞船,从月球上运回的氦-3即可供全人类作为替代能源使用1年,而它的运输费用只相当于目前核能发电的几十分之一。据加利莫夫介绍,如果人类目前就开始着手实施从月球开采氦-3的计划,大约30年到40年后,人类将实现月球氦-3的实地开采并将其运回地面,该计划总的费用将在2500亿到3000亿美元之间。④从20世纪90年代开始,包括中国、以色列、日本、印度等国家在内,人类掀起了新一轮的探月高潮,在这次探月高潮中,氦-3成为世人瞩目的目标。我国“嫦娥一号”探月卫星搭载的探月仪器2004年4月开始初样研制,其中探测月球土壤厚度与元素含量是该探月仪器工作的重要内容。氦-3作为最有潜力的新能源,已经成为世界各国能源研究的重要课题。1..(3分)第一段说“开发利用月球土壤中的氦-3将是人类能源危机的极具潜力的途径之一”,请列举至少三个理由:2..本文作者在《神奇的氦-3》中说:“科学家通过分析从月球上带回来的月壤样品估算,在上亿年的时间里,太阳风为月球带去大约5亿吨氦-3。”这与本文第③段画线句的内容是否矛盾?为什么?(4分)3..下列说法符合原文意思的一项是(
)(3分)A.氦-3是含有两个质子和一个中子的氦的同位素,也是一种清洁、安全和高效的核融合发电燃料。B.作为未来新能源的氦-3,在其聚变过程中不易产生中子且放射性小,它将是一种环保型的新能源。C.从月壤中提取氦-3所得到的副产品可以满足月球永久基地生产和生活的需要。D.由我国“嫦娥一号”探月卫星搭载发射的探月仪器目前已进入对月球土壤厚度与元素含量的初步探测阶段。
(三)阅读《向“天宫”迈进》 一文,完成12—14 题。(10 分)①“天宫一号”升空,举国振奋。“天宫一号”的名字让人联想起中国古代四大名著之一《西游记》中的故事《大闹天宫》。此外,“天宫”是中华民族对未知太空的通俗叫法。因此,以“天宫一号”命名,应该会很好地得到国人的共鸣。② “天宫一号”实际上是空间实验室的实验版,采用两舱构型,分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件,可用于航天员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接。如果把天宫一号比作鸟儿,那么飞行器要像鸟儿那样轻松地飞遍千山万水并在空中变换各种飞翔姿势,就得靠资源舱了。资源舱包括发动机和电源装置等,用于提供轨道与姿态控制、电力能源供应、热控环控,为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。但是资源舱推进分系统主承力结构件外形尺寸大,可分配的结构空间和结构重量小,载荷条件苛刻,设计和制造的技术难度较大。③航天器飞行速度大致7000m/s,而音速是340m/s,也就是说,作为航天飞行器,“天宫一号”的速度大致是音速的22至23倍。目前,“嫦娥二号”已经进入著名的日地拉格朗日L2点环绕轨道,并从172万公里外深空传回科学探测数据。而天宫又能飞多远呢?据有关资料,从月球飞到L2点所耗费的燃料小于1000m/s,但从距离地球400公里左右的地方,航天器摆脱地球引力大约需要燃料3000m/s,从燃料上说,“天宫一号”只能待在地球附近了。④我国目前载人航天活动的终极目的,是将实验室搬上太空,利用太空微重力高真空的独特环境,开展地面无法进行的生命科学、材料科学等实验,从而为人类造福。1..本文依次说明的内容可以概括为:( 3 分)(
)→飞行的速度和距离→(
)2..简要说说第④段中画线句子的表达作用。(4 分)3..第④段中加点的“大致”一词能否删掉?为什么?( 3 分)
阅读文段后,回答问题。(5分)我国目前在研的空间实验室采用两舱结构,分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件,可用于航天员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。建设实现空间站的关键技术是“空间交会对接”。两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调,在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上,通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统,称为交会对接系统。空间交会对接技术难度很大,因为空间实验室体积都比较大,发射空间实验室的时候是不装人的,人是后来通过航天飞机或者飞船送上去的。人要进入到空间实验室,航天飞机或飞船就必须和空间实验室对接起来。这个难度很大,在太空中的空间实验室和航天飞机都是高速运行的,时速到达28000公里以上,在对接过程中,如果计算不准,就可能发生飞船相撞事故。空间交会对接控制方法有两种,一种是人工控制、另一种是自动控制。用人工控制来完成太空交会对接可以提高交会对接的成功率。自动控制交会对接可靠性高,不需考虑人员的安全和救生问题。在航天器的交会对接技术方面,未来的发展趋势是人工控制和自动控制相结合,以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。目前我国的火箭最大运载能力只有10吨,不仅无法将体积更大、重量更重的空间实验室发射升空,也满足不了空间实验室在运行期间所需大量物资的运输要求。在后续的发射中,将采用新一代大推力长征5号火箭。长征5号火箭的运载能力可达25吨,基本与国际上的顶级水平相当,可以满足在低轨道发射空间实验室的需要。人类目前载人航天活动的终极目的,是将实验室搬上太空,利用太空微重力高真空的独特环境,开展地面无法进行的生命科学、材料科学等实验,从而为人类造福。太空生命科学试验不仅可以进行植物育种、发明新的药物,而且在半导体、特种材料、天文学、对地观测等方面的好处更是不一而足。因此,以神七为起点的空间站建设,将为科学研究带来更大的舞台。1.请用一句话概括文段内容(2分)()2.选文中划线的词”可能”能否删掉?如果不能请说明理由.(3分)()发射“天宫一号”的运载火箭使用了什么燃料?
日,我国第一个空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射中心发射成功。这是中国航天取得的又一项重大科研成果,同时也标志着中国航天已经从神舟系列飞船那样单纯的飞行试验逐步开始转向太空环境科研和探索活动,航天事业也将真正开始为生产生活造福。
&&&&这次“天宫一号”发射,究竟用的什么燃料呢?
要知道燃料,其实从发射的画面中我们已经可以推断出一二了。
“天宫一号”发射
&&&&这次火箭发射的时候是在夜间,可惜没能看清楚点火之前喷出的烟雾。不过考虑到新浪网上一条新闻中提到:此次任务使用的运载火箭型号为CZ-2F的改进型,它的技术主要继承自发射CZ-2F系列运载火箭。在原来的基础上可以增加70---80吨的同类燃料和氧化剂。并且改进了控制系统,加长了火箭头部的空间,以便容纳体积更大的“天宫一号”天空实验室。
这就好办了,我们可以看看CZ-2F发射的场面,办法嘛,只要找一个白天发射火箭的画面就可以了。
“神舟五号”发射
从这张“神舟”飞船发射升空的画面,我们可以看到发射现场出现了大量的红棕色气体,这些气体的来历并不是点火产生,而是加注燃料完毕后,在起飞之前为了确保安全,将加注阀开启后释放的管道内残余燃料或者氧化剂。而释放出来是红棕色气体的火箭燃料/氧化剂只可能有一种:四氧化二氮。再结合常用的几种火箭燃料组合,我们可以很轻松的获知:这次发射使用的燃料应该和以往几次发射任务完全一样,采用了偏二甲肼(燃料)+四氧化二氮(氧化剂)的推进剂组合。
这两种燃料在常温下都是无色无味的液体。这些红色的气体之所以会出现在发射场,其实是因为管道中残余的四氧化二氮被释放到空气中后遇到常温立刻转变成了四价氮氧化物的另外一种更稳定的形式:红棕色的二氧化氮。中学化学应该都学过这个反应的。给那些还在学初中化学的小兄弟们点儿方便,把这个反应的化学方程式写在这里(C2H8N2 + 4NO2=3N2 + 2CO2
+4H2O)。四价氮素的氧化性极强,可以很容易的和偏二甲肼反应产生大量的热能,比冲非常高,很适合作为火箭燃料使用。&&&&
偏二甲肼又称偏二甲基联氨,英文缩写UDMH,是联氨的一侧两个氢原子被甲基替换的产物。这是上个世纪50年代西方国家通过使用二甲胺和氯胺(有时也用二甲胺和亚硝酸)进行化学反应制造成功的一种火箭燃料。研制成功后由于其比冲大,价格低的优势,很快取代了自40年代就被纳粹德国的V-2火箭作为燃料的液氧+酒精组合和50年代的双氧水+酒精组合,成为国际上主流的火箭燃料而被美国和前苏联两个航天大国广泛使用。当时,这种新型燃料也引起了中国人的关注。于是中国的化学工业界很快开始对这种燃料进行研发。1968年2月,中国科学家李俊贤改进了国外的气相氯胺法生产偏二甲肼的方法,使用液相法成功生产出了偏二甲肼并探索出了将其工业化大量生产的具体工艺。从此这种燃料被中国航天广泛采用。(后续的新闻报道已证实,此次发射的燃料确系偏二甲肼,由安徽省淮南市的某化工企业生产)
2000年左右的一次发射,型号为长征四号,熟悉的红棕色烟雾已经明白无误的告诉我们,这次火箭使用的燃料是偏二甲肼+四氧化二氮的组合
当然也有例外的,比如长征三号火箭的第一级就是以液态氢和液态氧为燃料的,发动机为YF-75。发射时很明显的没有红色烟雾,而且尾焰的颜色也比较淡。这是1994年的一次发射,型号为长征三号。
1984年国庆阅兵展示的东-5洲际导弹。这是我国第一种洲际导弹,它的燃料就是偏二甲肼+四氧化二氮的组合。采用YF-20发动机。
从60---90年代,世界上的主要航天大国都把偏二甲肼作为运载火箭燃料,一些型号的液体燃料洲际导弹也使用偏二甲肼
比起液氢液氧燃料来说,偏二甲肼燃料的优势非常明显:价格非常低廉。而且比起液氢来,偏二甲肼的储存条件可以很低,因为这种燃料常温下呈液态,所以常温保存即可。所以,中国航天工业陆续研发了多种型号的偏二甲肼-四氧化二氮燃料的火箭推进器,其中,执行了发射“神舟”飞船和“天宫”系列的长征二号火箭都采用了相同的一种发动机:YF-20型75吨大推力发动机。这是60年代中国科研人员为远程导弹研制的偏二甲肼-四氧化二氮火箭发动机。经过不断的改进,YF-20系列发动机的改进型仍在发挥重要作用。比如用于发射“神舟”飞船,被赞誉为“神箭”的长征-2F运载火箭的第一级发动机是DaFY6-2,四级并联使用作为芯一级火箭的动力装置来达到更大推力,第二级发动机是DaFY20,这两种发动机都是YF-20的改进型。“长征”系列中只有少数几个型号的一级火箭发动机使用了液氧液氢燃料,如长征三号一级的YF-73推进器。还有就是还处于研发阶段的长征-5大推力运载火箭也将采用液氧液氢燃料。
和航天领域30多年来突飞猛进的成绩不相适应的是,我国火箭发动机的技术一直以来并没有特别大的技术突破。YF-100和YF-77两种大型液氧液氢燃料发动机一直没有进入实用阶段,这也是为什么老迈的YF-20系列发动机仍在坚守岗位的重要原因。使用这样技术成熟,性能可靠的YF-20,可以极大的简化火箭的设计工作,也提高了火箭的可靠性,有利于更加容易的完成发射任务。
火箭发射前,正在操纵燃料泵为火箭加注偏二甲肼的操作人员,可以看到他的全身都被极其严密的防护起来,以避免这种有毒有害的燃料对身体造成伤害。
然而,偏二甲肼燃料的弱点也是非常突出的。那就是毒性非常大。偏二甲肼很容易被皮肤吸收,有强烈的致癌性,可能对接触者的肝脏功能造成不可逆转的损伤。所以加注燃料之前,加注者都必须做好全身防护以免对身体健康造成损害。此外,偏二甲肼的生产和使用都会造成严重的环境污染问题,目前国际上尚未有解决这种污染的良好方案。
于是,80年代之后,各主要航天大国都开始淘汰落后的偏二甲肼+四氧化二氮组合的火箭推进剂技术。一大批新型的航天发动机,如液氧煤油发动机,液氧液氢发动机,金属燃料发动机等纷纷投入使用,其中取得成就最大的就是液氧煤油和液氧液氢两种发动机,这两种发动机以燃料比冲大,技术先进,环保而著称。预计在新型火箭上,仍然打算采用这种发动机。而早期几种使用偏二甲肼推进剂的火箭,如欧洲早期的阿丽亚娜-1/2等已经被淘汰了。
目前,国际上航天发射中,运载火箭燃料的主流的发展趋势是更大的比冲,更低廉的价格和更环保的特性。现在的新型火箭已经都采用了新的燃料,偏二甲肼基本淘汰
我国是世界上唯一一个还在使用偏二甲肼+四氧化二氮燃料组合作为运载火箭的燃料进行航天发射的国家
应该说,在“天宫一号”发射成功的欢庆时刻,说这种话的确有点泄气,毕竟中国的民众谁都不愿意看到寄托了我们自豪感的运载火箭是靠燃烧着有剧毒且污染环境的燃料上天的。那样和让科技服务人类的理念是相悖的。我们的运载火箭长期使用落后,有毒和不环保的燃料,也充分暴露了我们国家的科研存在着基础科学投入不足的弱点。为了保证成功率而一再的使用旧的发动机,也可以看出航天科研领域急功近利的思想很严重。
就目前的科技水平而言。航天发射是一项需要国家长期的资金和科研投入的巨大工程项目(别去相信美国的猎鹰-9这样的神话,以为SpaceX的科研能力比整个中国的航天系统都强大。他们只是硅谷一个设计火箭的小公司而已,美国真正的航天发射系统还是NASA在拿着国家的巨额资金在搞,投入比中国大多了)。在保证稳定的同时,也真的需要不断的在各个环节做好文章,通过航天产业开发出大批的新的燃料,新的材料,新的软件,新的基础元件和新的控制系统,真真切切的把科研水平带动起来,造福整个工业体系乃至国民经济,而不是简单的发射几个火箭丰富电视机前的收视率。
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