Question

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發(fā)射第一顆“澳星”

　　我國自1985年宣布將“長征”系列運(yùn)載火箭投放國際市場，承攬對外發(fā)射服務(wù)業(yè)．1988年1月1日中國長城工業(yè)公司和美國休斯公司簽約，用“長二捆”火箭發(fā)射兩顆休斯公司制造、澳大利亞經(jīng)營的衛(wèi)星．這種新一代通信衛(wèi)星，裝有48個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，衛(wèi)星連同上面級火箭的總重量為7659斤，它將取代第一代系統(tǒng)“奧塞特A”為澳大利亞本土和鄰近區(qū)域提供通信服務(wù)，合同的條件近乎苛刻，火箭必須在1990年預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成試飛，對其性能、發(fā)射結(jié)果都有嚴(yán)格的規(guī)定．18個(gè)月內(nèi)要完成44萬張圖紙，安排8 000多項(xiàng)任務(wù)，設(shè)計(jì)5 000多套特殊工具裝置，進(jìn)行大小近300項(xiàng)地面試驗(yàn)．一枚火箭由幾十萬個(gè)元件組合而成，如果每個(gè)元件的可靠性99.999 9％，即差錯(cuò)率僅為百萬分之一，則火箭整體可靠性只有37％；若要使火箭可靠性達(dá)99.999 9％，其元件的可靠性必須達(dá)到99.999 999 99％．

　　航天事業(yè)的創(chuàng)造者們，這些要求都做到了．他們研制的“長二捆”火箭，全長51 m，共有8個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，起飛重量為460 t，起飛推力為6 000 t，可將8.8 t重的航天器發(fā)射到地球近地軌道，若加上上面級，則可將2.5～4 t重的航天器進(jìn)入地球同步軌道．這是我國目前運(yùn)載能力最大的一種火箭，也是世界上的大型商用火箭．

　　1992年8月14日7時(shí)許，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，我國自行研制的“長征二號E”捆綁式運(yùn)載火箭攜帶一顆由美國休斯公司制造的澳大利亞大型商用通訊衛(wèi)星重達(dá)2 858 kg的“澳塞特BI”拔地而起，直上太空．衛(wèi)星發(fā)射中心的指揮控制大廳里，人們通過屏幕密切地跟蹤著衛(wèi)星升空的軌跡；火箭飛行127 s，助推火箭與芯極分離，落入四川省古藺縣境內(nèi)，一級殘骸墜落在貴州省天柱縣境內(nèi)；200 s時(shí)，火箭飛出大氣層，整流罩自動(dòng)脫落，掉在湖南省洞口縣境內(nèi)．

　　7時(shí)11分，火箭已飛行675 s．太平洋上的“遠(yuǎn)望號”測量出二級火箭與“澳星”分離．當(dāng)收到“星箭分離”，“衛(wèi)星包旋”的信息時(shí)，參加發(fā)射的中、美、澳科技人員和從十多個(gè)國家和地區(qū)專程來參觀的友人們熱烈鼓掌，他們高興得緊緊握手，相互擊掌、擁抱．“長征二號E”成功地把澳星送入軌道傾角為28度，近地點(diǎn)高度為202 km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度為1 049 km的橢圓軌道．大約10 min后，西安衛(wèi)星測控中心傳來了精確的衛(wèi)星入軌數(shù)據(jù)．中國衛(wèi)星發(fā)射測控系統(tǒng)部和長城公司的代表，將記錄數(shù)據(jù)的傳真電報(bào)交給美國休斯公司的代表，標(biāo)志著我國為澳大利亞發(fā)射衛(wèi)星這一合同勝利完成．

……

　　“澳星”發(fā)射的結(jié)果表明，發(fā)射傾角精確到了1％，在200 km距離的額定近地點(diǎn)高度中，僅差0.9 km，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于允許偏差“正負(fù)6 km”，在額定1 050 km距離的遠(yuǎn)地點(diǎn)高度上僅差3.8 km，遠(yuǎn)超過“澳星”發(fā)射要求，準(zhǔn)確率超過了被世界認(rèn)為“最好”的亞星，又是一個(gè)世界一流水平！8月19日澳大利亞奧普圖斯公司的發(fā)言人法雷爾在接受新華社記者電話采訪時(shí)說，“澳塞特BI”上的設(shè)備在發(fā)射過程中未受任何損傷，升空6天來一切按計(jì)劃進(jìn)行，該衛(wèi)星已在過渡軌道中運(yùn)行至離地面兩萬多公里的高空，將于23日左右進(jìn)入離地面3.6萬公里的預(yù)定最終軌道．

摘自《新編中國小百科全書》(延邊人民出版社)

(1)若要使火箭整體的可靠性達(dá)99.999 9％，則每個(gè)元件的可靠性須達(dá)到多少？

(2)材料中在對火箭和航天器進(jìn)行描述時(shí)，多次用到“重量”或“重”，它們的物理實(shí)質(zhì)是什么？

(3)被送入軌道中的澳星離地面高度為1 049 km時(shí)，它的動(dòng)能和重力勢能有何特點(diǎn)？

Answer 1

答案：
解析：

(1)元件的可靠性須達(dá)99.999 999 99％ (2)“重量”或“重”實(shí)質(zhì)是指火箭或航天器的質(zhì)量 (3)動(dòng)能最小，重力勢能最大．