大兵老師的神奇小屋

王依兵

期待了一個星期的神奇小屋活動日又到了，壯壯、小菲和小天興沖沖地跑到實驗樓一層的盡頭。這次小菲想搶先一步去觸發墻上的手印，可是她還沒來得及伸出手，就驚奇地發現神奇小屋的門已經打開了一條縫。正在她想透過門縫向里窺視的時候，壯壯和小天也趕到了。小天可沒有耐心，他一把推開門跑了進去，邊跑邊嘟囔著：“今天怎么沒有給我們出題呢？”壯壯和小菲也疑惑地跟著走了進去。

圖形謎題

走進神奇小屋內部，大兵老師果然早就在等他們了。小菲先提問：“大兵老師，您這次怎么沒有為難我們呀？還真有點兒不適應呢！”

大兵老師回答：“這兩天神奇小屋的大門正在升級改造，為了讓它以后更加智能，所以現在就暫時讓它處在‘常開狀態了。”

小菲接著問道：“什么叫‘常開狀態呢？”

大兵老師說：“在電路中，如果開關平時一直處在斷開狀態就叫‘常開，需要閉合時再進行操作;如果開關平時一直處在閉合狀態就叫‘常閉，要斷開也得操作。這個定義同樣可以推廣到其他系統，比如大門平時是開著的也可以叫‘常開，而平時處于關閉狀態就是‘常閉。你們知道什么樣的門一定要設置為‘常閉狀態嗎？”

小天搶答說：“四十大盜的藏寶庫大門就是‘常閉的，阿里巴巴去喊‘芝麻開門以后，它才能打開?！?p>

壯壯補充說：“內部有重要的東西需要保護的大門應該都是‘常閉的吧！”

小菲順著他們的思路說：“我還知道消防設施的防火門是要保持‘常閉的，我們教學樓里就設置有這樣的門，老師說這種門平時要關起來，這樣一旦發生火災才能起作用。”

大兵老師說：“你們回答得都非常好，為了獎勵你們，今天還是給你們出個題吧！”說著，神奇小屋的屏幕上出現了很多圖案。

小天不滿地小聲說：“都進來了，這又何必呢？”

壯壯卻說：“看在這題不難的分兒上，我們就順便解答一下吧！前兩天剛見過一個類似的題目，讓我來試試吧?！闭f完，他略加思考后就走上前去在屏幕上畫了起來。當他把四個方框內都畫上圖形后，屏幕上顯示出“輸入正確”四個字。

小天趕緊問：“你是怎么做出來的呢？”

壯壯還沒開口，小菲先回答了：“哦，我明白啦！這些圖形是按一定規律運動的！”

小天拍拍腦袋說：“我也明白了！”

進入太空的方式

大兵老師笑著說：“今天只是為了彌補大門升級的遺憾，出個簡單的題讓你們娛樂一下。下面我們進入正題，你們知道目前人類進入太空的方式有哪些嗎？”

小菲說：“上次不是剛講完嘛，可以乘坐載人飛船呀！”

小天補充說：“還有航天飛機?！?p>

大兵老師說：“你們說的都對，目前人類進入太空主要有兩種方式，第一種方式是乘坐載人飛船，第二種方式是乘坐航天飛機，不過目前建造過航天飛機的國家只有美國和蘇聯。蘇聯只在1988年發射過一次無人駕駛的‘暴風雪號航天飛機，隨后就終止了航天飛機的研制計劃，并沒有真正把航天員送入過太空;而美國在2011年完成了‘亞特蘭蒂斯號航天飛機的最后一次飛行任務后，也將所有的航天飛機退役了。我國航天員進入太空都是乘坐我們自主研制的‘神舟系列載人飛船，通過搭載運載火箭的方式升空的?！?/p>

小天問：“為什么現在各國都不用航天飛機了呢？”

大兵老師回答：“這個問題說來話長，我們有機會再仔細研究！今天我們先來說一說載人飛船。你們還記得世界上第一個進入太空的人是誰嗎？”

小天撓撓頭說：“記不清了……”

小菲說：“一看你就沒好好聽講，這個問題以前講過啊，是蘇聯的加加林?！?/p>

大兵老師說：“小菲說得對，這個我們以前講過，小天得好好聽講了。再考一個問題，加加林進入太空乘坐的載人飛船叫什么名字？”

小天笑著說：“這個我還有印象，好像叫‘東方號。”

大兵老師夸獎道：“對，看起來你還是認真聽講了。加加林在1961年4月乘坐‘東方1號載人飛船進入地球軌道，這次任務不但讓加加林成為世界上第一個進入太空的人，也讓‘東方1號成為世界上第一艘真正把航天員送入太空的載人飛船。在此之后，蘇聯又發射了‘上升號載人飛船和‘聯盟號載人飛船，美國不甘落后，也相繼發射了‘水星號載人飛船和‘雙子座號載人飛船。我國的載人航天工程開始于1992年，從1999年到2002年，我國發射了‘神舟一號至‘神舟四號四艘無人試驗飛船。2003年10月15日，我國在酒泉衛星發射中心發射了第一艘載人飛船‘神舟五號，成功將航天員送入太空。截止到2021年10月發射的‘神舟十三號載人飛船，我國一共有13名航天員乘坐‘神舟系列載人飛船進入太空，包括2名女航天員?！?h3>載人飛船的多段結構

在大兵老師講述的同時，神奇小屋的屏幕上也浮現出各種載人飛船的圖片。望著這些圖片，壯壯突然問道：“這些飛船看起來結構還是很復雜的，那么在上升過程中，航天員究竟待在飛船的什么位置呢？”

大兵老師回答：“是的，載人飛船內部很復雜，而且一般會劃分成幾個主要的艙段。我們就接著拿‘神舟系列載人飛船來舉例子吧?！?/p>

說著，神奇小屋的屏幕上展現出“神舟”系列載人飛船的三維模型。

大兵老師介紹說：“可以看到，飛船的主體部分主要分成三段，軌道艙、返回艙和推進艙。最上面的是軌道艙，它是航天員在太空中的主要生活和工作場所，內部可以分為試驗區、生活區和儲物區。航天員在天上吃飯、睡覺、做科學實驗等活動一般都在這個艙段。它的下面連接著返回艙，航天員在火箭發射和返回地面的過程中一般都待在這個部分，你們也可以把它看作一個‘駕駛艙。這個艙段為航天員提供了座椅，火箭發射時，航天員就仰坐在座椅中，這個姿勢是抵抗較大向上加速度的最佳姿勢。在飛船進入預定軌道后，航天員就離開返回艙進入軌道艙開始工作和生活，等到需要返回地球時再回到返回艙內。為了讓航天員可以安全返回地面，返回艙還配有降落傘和隔熱層。

“需要特別說明的是，返回艙在返回地球表面前，會與軌道艙分離;返回艙回到地面后，軌道艙一般會繼續在軌工作。最下面的一段是推進艙，有時也叫設備艙，它的下面有用于調整飛船姿態的發動機，發動機所需的燃料也儲存在這個地方，它的兩側還有為設備供電的太陽能板。和無人的航天器不同，整個載人飛船的設計都要緊緊圍繞‘載人二字，要特別考慮保護航天員的生命和健康。比如艙內要維持使人舒適的溫度，還要密封增壓，讓飛船在幾乎真空的宇宙環境中內部依然維持人類可以承受的氣壓。同時，載人航天的整個系統對可靠性的要求都非常高，必須確保航天任務的整個流程安全穩妥、萬無一失?！?/p>

壯壯問：“那軌道艙前面這個凸出的部分是做什么用的呢？”

大兵老師說：“你觀察得很仔細，這個部分叫作‘附加段，其實是為了驗證飛船與其他航天器交會對接用的。從‘神舟七號開始，這個部分就換成正式的對接機構了，飛船就是通過它和空間站進行交會對接的。”

小菲搶著說：“老師，我還有個問題！我看過‘神舟五號的視頻，好像并沒有航天員楊利偉叔叔在軌道艙工作的畫面??？”

大兵老師回答道：“是的，我國第一次執行載人航天任務的飛船是2003年發射的‘神舟五號飛船，它把中國第一名進入太空的航天員楊利偉送入了地球軌道。楊利偉的整個飛行任務時長有21個小時，他一直都在返回艙的座位上。所以這次任務不但充滿了挑戰，還非常辛苦?！?/p>

小天說：“航天員真不容易??！如果我想成為一名航天員，都需要做哪些準備呢？”

小菲挖苦道：“航天員首先得記性好吧?！?/p>

小天不高興地說：“我又不是每次都忘……”

航天員的選拔

大兵老師說：“有這樣的理想值得鼓勵。不過要想成為航天員可不容易，身體和心理素質都要過關，還要接受很多專業訓練才行?！?/p>

小天立刻忘記了剛才的不快，好奇地問：“都有哪些訓練呢？”

大兵老師說：“一共包含八大類，下面又細分為五十八項訓練。這八大類是……我也記不住了，還是讓神奇小屋顯示給你們看吧！唉，看來我以這記性也當不了航天員了。”

大家聽到大兵老師的自嘲都笑了起來。

神奇小屋的屏幕上顯示出了八大類航天員訓練的具體名稱：基礎理論學習、體質訓練、航天環境適應性訓練、心理訓練、航天專業技能訓練、飛行程序與任務訓練、救生與生存訓練和大型聯合演練。

“哇，這么多，感覺好難?。　毙√煊悬c兒泄氣了。

大兵老師解釋說：“也不用害怕，想成為航天員的話，現在你只需要認真學習，同時加強體育鍛煉，保持強健的體魄，將來也許就會夢想成真。即使沒有真正成為一名航天員，有了知識和體魄，在任何一個工作崗位上，你都能勝任?！?/p>

小天又興奮起來：“老師說得對啊，我一定努力！”

大兵老師說：“之前我國航天員的選拔都是在飛行員中進行，對身體和心理素質的要求都非常高。但是隨著載人航天技術的不斷發展，進入宇宙將會越來越安全、越來越舒適，將來普通人上天的機會也會越來越多的。”

小天開心地說：“那太好了，我們的機會還是很多的！”

小菲突然問小天：“那你現在說說，載人飛船由哪些艙段組成？”

小天撓撓頭：“這……我好像又沒記住……”