Question

请问宇宙飞船是怎样在太空中前进的？

Answer 1

飞船在太空中飞行大体上经历摆脱地球引力进入空间、轨道飞行和机动飞行三种形式。

　　挣脱地球引力。1686年，牛顿在他发表的《自然哲学数学原理》一书中指出，任何两个物体间都有相互吸引力，由此创建了万有引力定律。由于人与地球的质量相差太悬殊，所以，人总是被地球强大的引力所束缚而不能离开地面。要离开地球就要摆脱地球引力。但是如何克服地球引力呢？这就要使一个物体离开地球，必须沿着地球引力相反的方向对它加力，使它做加速运动，当它达到一定的速度时停止加力，它就能以惯性一直向前而脱离地球，人类把航天员送入太空的工具是运载火箭。

　　航天器在宇宙里航行是靠速度来实现的。当运载火箭达到每秒7·9千米的速度，我们称之为第一宇宙速度或环绕速度，这时飞行器才能环绕地球飞行，成为地球的卫星，但是还是摆脱不了地球的引力。达到每秒11·2千米的时候，我们称之为第二宇宙速度或逃逸速度，也叫逃逸速度，在这个速度下，飞船才能冲破地球的引力，进入宇宙空间，在广阔的太阳系空间活动。当达到每秒16·7千米的时候，我们称之为第三宇宙速度，在这个速度下，飞船才能冲破太阳系的束缚，飞出太阳系，进入银河系广阔的空间遨游。

　　在飞行过程中，火箭上的控制系统根据火箭所在位置和速度，不断调整火箭发动机推力的方向，使得火箭按照预定的轨迹飞行。

　　飞船要在太空中飞行，遇到的第一道难关是在运载火箭的举托下，摆脱地球的引力，进入宇宙空间。当运载火箭点火起飞至飞船与火箭分离，运载火箭发射任务就全部结束，飞船开始依靠自身的动力在太空飞行。

　　轨道运行。载人飞船的运行轨道简单地说就是它绕地球飞行的路线。不过，这是一条特殊的路线，它是由载人飞船入轨初始条件决定的，例如入轨速度（一般在8千米左右/秒）、运载火箭的发射方位等。入轨初始条件确定后，如果没有外力作用，载人飞船将沿着这条路线运动下去。人们把为条特殊的路线称为载人飞船绕地球的运行轨道。

　　载人飞船等航天器绕地球运行有顺行轨道、逆行轨道、极轨道和赤道轨道。载人飞船的运行方向与地球自转方向相同的叫顺行轨道，载人飞船的运行轨道与地球自转方向相反的叫逆行轨道，轨道平面与地球赤道平面垂直的叫极轨道，轨道平面与地球赤道平面之间夹角为零度的叫赤道轨道。载人飞船主要采用顺行轨道。

　　飞船与火箭分离后，飞船进入轨道。飞船入轨后，飞船捕获地面控制信号，建立轨道运行状态，展开太阳能电池帆板并对准太阳。飞船入轨一段时间后，地面控制系统提供初始轨道数据，并通过地面测控站发送给飞船，指挥控制飞船按预定轨道绕地球飞行。

　　机动飞行。如果仅仅是完成一次没有特殊任务的载人轨道飞行，那么，没有必要对飞船进行轨道机动。如果飞船要执行特殊的任务，如，进行地面观察就需要对飞船运行轨道进行调整，尽量降低飞船的运行高度，这样才能提高观察效果。如果进行太空编队飞行或交汇对接，一艘飞船要追上另一艘飞船，就需要加快速度，调整运行轨道高度。飞船进行轨道调整，是通过安装在飞船四周的喷气发动机来进行的。

Answer 2

发动机喷射高速气流，通过物理学上的动量守恒定理，太空船就可以前进了。

Answer 3

太空中飞船靠火箭发动机来飞行，主要是靠化学反应产生高速的气流，调整航向也是一样的。但实际上，当飞船在太空中进入预定轨道后，火箭发动机会熄灭，那是因为宇宙环境接近真空状态，基本没有什么空气阻力，所以火箭大部分时候都是靠惯性前进的。