“嫦娥一号”燃料探秘

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  “嫦娥一号”要完成探月飞行任务,大约要历时一年,耗费燃料相当多。
  为什么“嫦娥一号”的寿命是一年呢?这是由它自身携带的燃料多少决定的。一颗卫星在飞行过程中受外力影响,会逐渐偏离轨道,这时就需要借助发动机调整姿态,而燃料的多少直接决定着调整姿态的次数。因此,从某种程度上说,卫星寿命与携带燃料的多少及质量密切相关。为了保持“嫦娥”奔月有足够的动力,在总重为2350千克的卫星中,有约1200千克是携带的燃料。
  星箭燃料由常规氧化剂和常规燃烧剂组成,其中氧化剂一般为绿色四氧化二氮和四氧化二氮,它们都是有毒、强腐蚀性的。空气中四氧化二氮浓度超过万分之一,就开始刺激人的气管、肺部,遇水后四氧化二氮还会生成硝酸。在国际上,卫星使用的常规氧化剂——绿色四氧化二氮的含水量标准是不同的。在一些发达国家,标准为小于或等于0.15%。但在我国,这一标准却是小于或等于0.05%,含水量标准提高了3倍。“嫦娥一号”使用的绿色四氧化二氮,水分含量不仅达标,而且远远低于0.05%。
  星箭燃料中的燃烧剂由无水阱、偏二甲阱、甲基阱组成,都是剧毒化学品,以火箭用量最多、毒性相对较弱的偏二甲阱来说,已达到三级中等毒性,仅次于最高的四级。偏二甲阱还有易燃、易爆、沸点低、易挥发的特性,空气中的浓度超过0.5ppm(百万分之一),就会对人体的皮肤和呼吸系统产生伤害。
  据了解,最早的火箭推进剂是黑火药,源于中国。宋代冯义升发明了作为武器的固体火药火箭。成吉思汗西征,火箭传入西方。直到1900年以后,液体火箭才正式开始研究。俄国的齐奥尔可夫斯基和德司的H·阿伯尔提等创立了火箭理论。二战后,各国对液体推进剂先后展开研究,直接推动了洲际导弹、人造卫星和宇宙飞船的快速发展。目前,液体推进剂有液氢、液氧、偏二甲肼、四氧化二氮等十几种。
  
  责任编辑/薛拥祥
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