空间站与空间站组合体交会对接,太空宇航局怎么连接空间站?
龙"货运飞船上没有乘员,它被设计为能够在美国东部时间6月5日星期六上午5点与国际空间站自主对接。SpaceX表示,其太空舱停靠在国际空间站和谐号舱的面向太空的一侧。随着对接的完成,现在有两个"龙"货运舱与国际空间站连接。
整个任务进展顺利,在猎鹰9号火箭将"龙"货运舱推入太空约40小时后,空间站和太空舱之间完成对接,对接发生在南太平洋上空,距离地面258英里的高度。
202111月10日神舟几号飞上天了?
2021年11月10日没有神舟号上天,最近的是10月16日上天的神舟十三号。
神舟十三号,简称“神十三”,为中国载人航天工程发射的第十三艘飞船,是中国空间站关键技术验证阶段第六次飞行,也是该阶段最后一次飞行任务,按照计划部署,神舟十三号航天员乘组在轨驻留六个月。
2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射,约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。11月5日,据中国载人航天工程办公室消息,神舟十三号航天员乘组将于近日择机执行第一次出舱活动。11月7日消息,神舟十三号飞行乘组进行首次在轨紧急撤离演练;同日晚,神舟十三号航天员乘组进行出舱活动。同日晚20时,据央视新闻消息,神舟十三号航天员翟志刚已经出舱。
天上一天相当于地面上多长时间?
10月16日,我国神舟十三号载人飞船,搭载着3名航天员顺利升空,几个小时之后与天宫空间站自主交会对接,3名航天员进入天和核心舱开启为期6个月的太空之旅,目前已经过去1个多月的时间。在此期间,翟志刚和王亚平执行了非常重要的一项任务,即出舱进行“太空行走”,我们在传回的画面中,估计都看到了这个令人激动万人的时刻。
最美航天员王亚平在驻留期间,还用照相机记录下了空间站飞临我国上空的精彩瞬间。据公开的消息,天宫空间站每90分钟左右即可绕地球运行一圈,也就是说,在一个地球日,航天员们在空间站上即可看到15-16次的日出和日落。天宫空间站发射到地球的上方轨道,可以视为围绕太阳运行的一个微型天体,同时也可以视为像月亮一样,围绕地球公转的一个天体,为什么空间站白天和黑夜交替的时间这么短呢?
原因就出在万有引力身上。大家知道,在地球上(在其他天体上也同样如此),被抛出去的物体,都会有向地面坠落的趋势和行进轨迹,这主要受地球和物体间万有引力的影响,万有引力指向的中心是地球的质心。早在17世纪,伟大的物理学家牛顿就做过一个思想实验,在地球表面的一个高山上架上一门大炮,沿着水平方向朝前射出炮弹,如果以不同的速度发射炮弹,那么初始速度越大,炮弹在坠落到地面之前所行进的路程就越远。
那么,根据这门大炮发射速度的不同,可以有几个不同的结果。一种是炮弹最终还坠落到地面上。另外一种是炮弹的行进速度达到一定程度,虽然也会受到地球引力作用下坠,但下坠的轨迹与地球弯曲的表面相平行,最终会始终围绕着地球作圆周运动。第三种就是初始速度更快,下坠的轨迹曲线的曲率没有地表曲率大,炮弹最终会脱离地球的引力而逃逸出去。
上面的思想实验,最后引申出了宇宙第一速度的概念,拿地球来说,航天器从地球表面发射出来,要达到能够环绕地球作圆周运动的最小初始速度,就是地球表面的第一宇宙速度。要推导地球表面的第一宇宙速度,其原理也比较简单,即地球和环绕物体之间的万有引力,正好充当了物体作圆周运动的向心力,即:F向=m*g=m*V^2/R,其中m为物体的质量,V为物体的运动线速度,R为地球半径。从这个公式,我们可以得出,达到环绕地球运行的最低速度V=√(gR)。
从该公式可以看出,一个物体要想实现在地球表面环绕运行,只与它的水平线速度有关,与它的质量大小无关。当然,这个公式只是以地球的半径来衡量物体与地球质心之间的距离的,而实际上,物体要想在地球轨道上空稳定地环绕运行,必须要很好地消除大气层对飞行时的阻力影响,所以人们向太空发射的卫星,包括美国的国际空间站和我国的天宫空间站,都要尽可能地发射到足够高的区域,那里空气非常稀薄,航天器和太空设施的运行寿命会更高、而且维护、补给成本也较低。
在地面上空一定高度时,上面关于地球的第一宇宙速度(即环绕速度)就不能再用V=√(gR)来计算了,因为R不再单单指地球的半径,而是R以及物体与地面高度H之和,说明距离地面越高,要想围绕地球环绕转动,所需要的最低线速度就越大。
如果要计算出该物体环绕地球运动的周期,我们只需要换用一下万有引力充当向心力的计算公式,即将原有的线速度替换成角速度就可以,具体为:
F向=(G*M*m)/R^2=m*Ω^2*R,这里面有一个新的参数-Ω,指的就是角速度,而角速度Ω=2π/T(T就是转一圈所需的时间),通过这个等式,我们可以得出T=2π√(R^3/(G*M)),这里R=地球半径r+轨道距离地面高度h。
我们将地球半径r=6371千米、空间站轨道高度h=393千米、地球质量M= 5.965×10^24千克代入,可以得出空间站环绕地球运行一圈的时间T约为92分钟。
以地球为“靠山”,天宫空间站每92分钟即可迎来一次日出和一次日落,那么天宫空间站上的“一天”,也就仅相当于地球上的0.0638天。这个结果,与神话故事中的“天上一日,地上一年”正好趋势相反,因为我们只是按照参照系本身迎来两次日出的实际时间差来计算的,与相对论没有一点关系。
再多说一点,如果按照爱因斯坦的狭义相对论,物体的运动速度越快,那么对于其他惯性系来说,该物体所经历的时间流逝速度就会越慢,这种现象被称为“钟慢效应”,不过这种效应只有在物体的运行速度比较接近光速时才会比较明显。虽然空间站的运动线速度,要比地球表面物体随着地球自转的线速度要快,但距离光速的差距不是一点半点,所以处于空间站和地球表面的人们,所经历的时间流逝速度相差微乎其微。
太空会师的6名航天员是谁?
陈冬、刘洋、蔡旭哲、费俊龙、邓清明、张陆。
2022年11月30日,神舟十五号航天员顺利入驻中国空间站,与神舟十四号航天员“会师”太空。这是中国航天的历史性时刻,载人航天首次实现6名航天员同时在轨飞行的“新突破”。
在飞船完成交会对接后,神舟十四号乘组指令长陈冬和神舟十五号乘组指令长费俊龙分别来到天和核心舱节点舱和飞船返回舱的舱门前。7时33分,两人打开舱门。对“门”相望时,陈冬高兴地张开双臂说,“‘太空家园’的‘家门’已经为你们打开了!”随后,费俊龙“飞”到节点舱,与陈冬热情相拥。邓清明和张陆在陈冬的迎接下,紧跟着进入空间站,与其他几名航天员聚首问天实验舱。