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从嫦娥二号近月制动想到的明年高考题目

已有 3311 次阅读 2010-10-6 14:08 |个人分类:生活点滴|系统分类:科普集锦| 嫦娥二号, 近月制动, 高考题目

从嫦娥二号近月制动联想到的明年高考题目

       写下这些文字前大约两小时,嫦娥二号完成了整个飞行中非常关键的近月制动任务。嫦娥二号卫星将在后面的日子里环绕月球飞行,对月球进行科学探测。

       新闻媒体似乎均未给出嫦娥二号制动后的飞行速度,其实这可以是一个简单的高中物理题,作为高考题目考查明年即将进入大学的学子。

       题目可以简单,也可以稍难,各出一题。

题1.

已知嫦娥二号要制动绕月,给出月球质量M和嫦娥二号卫星质量m,以及绕月目标圆轨道高度H,请计算近月制动的目标速率V,即制动后的飞行速率是多少?

       对中国空间技术研究院(航天五院)的设计师来说,计算卫星制动的目标速度是不够的,还需知道为了达到这个目标速度,需要如何控制卫星做制动,这仍然是一个力学和运动学的问题。由于卫星参数此时固定,制动力即发动机喷管给出的力也参数已知,可控的是发动机反向喷气时间。下面引入这个时间参数,使得题目稍难一点,见题2。高考学子如果想成为中国航天科技集团第五研究院的设计师,一定要做对这道题。

题2.

已知嫦娥二号要通过向其速度反方向喷气来实现近月制动,并最终能够以距离月球高度H的圆轨道环月飞行。给出月球质量M和嫦娥二号卫星质量m,喷气发动机额定推力F,嫦娥二号开始制动时刻的速度V1,请计算为了使嫦娥二号环月飞行,所需制动时间t是多少?

       参加高考的学子如果将来想做发动机设计师,那么还需要作对题3。题3与题2不同在于,不直接给出喷气发动机推力F,而给出发动机每秒喷出额定气体质量Q,依此计算F。题目省略了。







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