小玩具“導航”大火箭

塞北

2013年6月11日，神舟十號載人飛船順利升空，它是中國載人航天工程第5次載人飛行。神舟十號在軌飛行15天，飛行期間與天宮一號進行1次自動交會對接和1次航天員手控交會對接。6月26日順利返回地面，此次發射任務取得了圓滿成功！

陀螺變身導航儀

可能很多人都知道，汽車導航用的是汽車導航儀，但是你知道火箭是用什么來導航的嗎？萬一火箭飛偏了方向怎么辦？當當當當……此時就該我們的火箭導航儀神秘登場了，它就是——陀螺！有人會問，陀螺不是玩具嗎？怎么變成火箭導航儀了？對，就是它，沒錯！想知道為什么嗎？跟我一塊來揭秘吧！

玩過陀螺的人都知道，陀螺轉得越快，越不容易倒，轉的時間也就越長；而停止旋轉，則會“一蹶不振”地癱倒在地上，這到底是怎么回事呢？原來啊，陀螺在旋轉的時候，就好比你拽著鐵桿，把腳貼在鐵桿的支點上，向后傾斜著身子圍鐵桿轉圈。當速度越慢時，陀螺穩定性越差；速度越快，穩定性越好，這就是陀螺旋轉的奧秘。

在神舟十號的太空授課中，航天員王亞平曾給我們做過這樣一個實驗。她在太空失重環境下，取出一個紅黃相間的陀螺，把它靜止懸放在空中。用手輕推陀螺頂部，發現陀螺翻滾著向前飛去；緊接著，她又拿出一個一模一樣的陀螺，讓它旋轉起來，懸浮在空中，再用手輕推，旋轉的陀螺不再翻滾，而是保持著固定的軸向，向前飛去。這個實驗告訴我們，無論在地球還是太空，高速旋轉的陀螺都具有很好的定軸性，即陀螺的軸向不發生改變。

正是利用高速旋轉陀螺的定軸性特點，我們制造出了各式各樣的陀螺定向儀，它們被廣泛地應用在航天領域。在天宮一號目標飛行器和神舟十號上，就安裝了不少利用陀螺的定軸性原理制作的儀器，用來測量航天器的姿態。

當火箭受到外界某種因素干擾，高速旋轉的陀螺定向儀利用其定軸性特點，檢測出火箭偏離預定目標，發出信號去控制火箭，及時調整飛行姿態，使箭體恢復到受干擾前的狀態，保持飛行中火箭姿態在該方向的穩定。因為神舟十號和天宮一號都是以時速28000千米以上高速運行的，所以，只有對接目標方向的完全精準，才能保證任務的完成。陀螺定向儀在調整目標飛行器姿態的同時，也最大限度地節約了發動機推進劑的使用，延長了天宮一號的在軌壽命。可以說，一個小小的陀螺定向儀已經關系到了一次發射的成功與失敗。

我們身邊的航天技術

在我們的日常生活中，根據陀螺旋轉原理制造的物品隨處可見，像孩子玩的竹蜻蜓，各種儀器上的回轉儀、穩定器等。正是這些事物的存在，使我們的生活變得豐富多彩，航空航天技術在生活中的應用更是隨處可見。

像今天專門為嬰兒生產的尿不濕，其實最早是為宇航員解決內急問題發明的；微波爐的發明解決了在太空中宇航員不能用明火加熱飯菜的問題；脫水蔬菜包不是方便面的親密搭檔，而是為航天員在太空中長期工作能吃上蔬菜才孕育而生的；記憶海綿最初是為了減輕宇航員在航天器中承受巨大壓力而設計的；日常生活中隨處可見的粘扣帶是為了宇航員在太空記錄實驗結果發明的。如今，這些看似遙遠的航天航空科技，已經與我們的生活息息相關了。

此外，航天技術的衍生物對我們的生活也有著非同尋常的影響。原來用在保護航天員免受微隕石傷害的凱夫拉纖維，我們利用其極牢固的特性，應用在輪胎和防彈背心的制造上；給航天員進行健康檢測的重癥監護室也由天上回歸地球。舒適的氣墊鞋、玻璃鋼、筆記本電腦、煙霧檢測器、食品干燥劑、太陽鏡、條形碼、心率表、數字溫度計……，這些東西無一不給我們的生活提供著便利。這個科學的“大陀螺”在建筑、化學、汽車、交通、機電、體育等各個領域不斷地發揮著光和熱。所以，請不要再說“科學離我們很遙遠”，它就切切實實的存在于我們的身邊，滲透到我們生活的每個角落。