雷達是通過無線電波預測風雨的嗎?
小朋友都知道雷達在軍事上有著廣泛的用處,是國防上有效的預警工具。可是雷達還能測風雨呢,小朋友也許還是第一次聽說這個吧。
用來測風雨的雷達,叫氣象雷達。測風的時候,氣象工作者先放出一個帶金屬反射靶的氫氣球,這樣雷達向金屬反射靶發射無線電波,然後通過反射的回波,就能準確地測出氣球的高度和水平距離以及方位、仰角等數據,這樣就可以換算出各高度的風向和風速了。
當雷達向雲層發射無線電波時,由於雲層中的水滴直徑大小對雷達的無線電波反射的強弱不同,在雷達熒光屏上顯示的回波亮度也不一樣,越亮說明雲層中的水滴直徑越大,這樣就能判斷出這塊雲層會不會下雨。
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如果想知道更高空的氣象情況,就得發射火箭。當氣象火箭到達一定高度,打開降落傘,火箭攜帶的各種儀器開始工作,地麵雷達跟蹤徐徐下降的火箭就能知道各種高度的氣象情況。
氣象武器就是利用人工的方法,把壞天氣嫁禍於敵人,從而達到削弱敵人戰鬥力的目的。
衛星能繞著地球轉是由於
慣性和地心引力的作用嗎?
人造地球衛星是由人工製造、環繞地球在空間軌道上運行(至少一圈)的無人航天器,人們簡稱它為人造衛星或衛星。
自從1957年蘇聯發射第一顆人造地球衛星以來,到1999年的40多年來,全世界共發射了5000多顆航天器(包括人造地球衛星、載人飛船和太空探測器等)。其中,人造地球衛星占90%左右。今天,衛星已形成種類繁多、用途廣泛的一個大家族了。
運載火箭載著衛星由地麵垂直起飛,在發動機強大的推力作用下,飛出了稠密的大氣層,火箭的燃料用完後,就跟衛星分離,這時衛星由於慣性和地心引力的作用,就會按一定的軌道(就是衛星繞地球轉的路線)繞地球運行。
衛星為什麼能繞地球運行呢?原來,當運載火箭進入軌道的瞬間,地麵通過無線電控製火箭改變方向,使衛星進入軌道方向,然後衛星與火箭脫離,按一定的軌道繞地球旋轉。
衛星進入軌道的速度在每秒8-11公裏之間。速度越小,軌道就越接近圓形,速度越大,軌道就越長越扁。
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蘇聯人於1957年10月4日,利用SS-6改裝的運載火箭,發射了世界上第一顆人造地球衛星——“斯普特尼克”號,開創了航天的新紀元。
美國把被擱置的彈道導彈改製成運載火箭。於1958年2月1日,用“丘比特”運載火箭把“探險者”1號衛星送上太空。
人造衛星會墜落是因稀薄的
大氣產生的阻力嗎?
1983年初,世界各國的報刊都在爭相報道蘇聯衛星“宇宙”1402號在太空失控將墜落的爆炸性新聞。“宇宙”1402號衛星內裝核電源,各國擔心它的殘骸墜落會造成嚴重的放射性汙染,因此,許多人都在密切注視著這位“不速之客”的行蹤。
天上所有的人造衛星,無論它是否出現故障,都不可能永遠繞地球運行。因為高空仍有稀薄的大氣,對高速運行的衛星來說,也有一定的阻力。由於不斷地受到阻力,它的運行高度會逐漸下降。當它降到一定高度,就會墜下,並因與空氣劇烈摩擦而燒毀。
人造衛星在天上停留時間的長短與衛星的高度有關,衛星越高,那裏的空氣就越稀薄,衛星在天上停留的時間就越長。
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我國在1984年成功地發射了第一顆通信衛星。有了通信衛星,就能在大範圍內迅速轉播電視、電話、電報、傳真圖片等。
1966年,凱特林小組首先發現蘇聯秘密的火箭發射場——普列謝茨克。
飛機不能把衛星送上天是因飛機
離不開大氣層且飛行速度慢嗎?
無論多麼先進的飛機,它能夠在天空中飛行,靠的是飛機發動機的推力和機翼的升力,而推力和升力的產生,又必須靠空氣,因此飛機離不開包圍地麵幾十公裏厚的大氣層;另外空氣能產生阻力,飛機速度也不可能很快。從物理書中知道,隻要能使物體獲得79千米/秒的速度,它就能繞地球運行,成為人造地球衛星。因為飛機的速度達不到要求,所以不能把衛星直接送入軌道。
然而,火箭因自備了氧化劑,可以直接為燃料提供大量的氧來助燃,所以飛行高度不受大氣的限製,飛行速度也比飛機快得多。如果是多級火箭飛行的情況會更好。多級火箭通常由幾個單級火箭組成。一般用串聯形式連接,各級頭尾相接,也有下一級為並聯、上一級為串聯的組合形式,整個運載火箭分為結構係統、推進係統、飛行控製係統等。使用多級火箭就可實現太空飛行。
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第三個獨立自主發射人造衛星的國家是法國。1965年11月26日,法國用自製的“鑽石”A運載火箭,成功了發射人造衛星“試驗衛星”1號。
第四個進入太空的國家是日本。1970年2月11日,日本成功地發射了她的第一顆人造衛星“大隅”號。
大炮不能把衛星送上天
是因打出去的速度慢嗎?
在地球上,一個物體隻要能獲得每秒79公裏的速度時,就能繞地球運行,成為一顆人造地球衛星。用什麼方法才能使物體獲得這樣快的速度呢?人們首先想到了用大炮,可是無論怎樣對大炮進行改進,炮彈打出去的速度都沒能超過每秒2公裏,離每秒79公裏的速度還差很遠。後來科學家發明了多級火箭,才把人造衛星送上了幾百公裏的高空繞地球運行。