王依兵

初春的天氣還是有點涼,但午后的陽光暖洋洋的。壯壯、小菲和小天再一次來到神奇小屋門口,開門的動作早已相當熟練:小天把手放到手印位置,墻壁上浮現出一道數字謎題。
“看來神奇小屋的大門已經修好了!”小天興奮地喊道。
“先看看大兵老師又給我們出了什么新難題吧!”壯壯湊過來看著墻壁上的圖案說。
“這是一道填數字的題,我之前見過類似的。應該是每個圖形代表一個數字,這四個數字就是進門密碼。”小菲注視著謎題說。

“這有什么規律啊?”小天齜牙咧嘴地問。
“我有辦法了,各個擊破!”壯壯突然說道,然后從書包里掏出紙筆開始計算。不一會兒,他就開心地站起來,走到墻邊輸入幾個數字,門一下子打開了。
小菲趕緊說:“這回你可得交代一下是怎么算的,不能再賣關子了!”
小天撇撇嘴說:“之前最愛賣關子的不是你嗎?”
壯壯淡定地講解道:“剛才我已經說了最重要的思路:各個擊破!最容易破解的是三角形,其次是圓形,知道了這兩個圖形代表的數字,其他的就簡單了。”
小菲點點頭說:“還真是這樣,我差不多明白了。”
小天卻疑惑地說:“我怎么還沒明白呢?”
壯壯有點兒著急了:“先進去吧,不明白的話你進去后再慢慢想。”說完就一溜煙地跑進了神奇小屋。小菲跟著壯壯走了進去,小天緊隨其后。

他們剛走進神奇小屋,大兵老師就問道:“今天的題目怎么樣,難嗎?”
壯壯說:“不難,而且有點兒老套。”
小天跟著附和:“對啊對啊,太簡單了,一點兒挑戰性也沒有。”
小菲白了小天一眼:“你臉皮可真是城墻拐彎啊。”
小天回頭問:“啥是城墻拐彎?”
“就是厚唄。”小菲沒好氣地解釋說。壯壯忍不住笑出了聲。
大兵老師開啟了新話題:“你們還記得上周我說過的,目前人類進入太空的方式嗎?”
壯壯立刻回答:“可以乘坐載人飛船!”
小天補充說:“還有航天飛機!”

大兵老師說:“你們說得很對,目前人類使用過的進入太空的主要方式就是這兩種。上次我們重點介紹了載人飛船,這次我們就來說說航天飛機。”
小菲馬上提問:“航天飛機是飛機嗎?”
大兵老師回答:“嚴格來講不是。我們平時說的飛機主要指固定翼飛機,這是一種利用空氣動力飛行的航空器,而航天飛機卻是一種垂直發射、水平降落的航天器。它在發射時是利用火箭發動機升空的,只不過降落的時候像飛機一樣在跑道上滑跑降落。”
小天說:“也就是說,航天飛機既像飛機又像火箭,既有飛機的特點,也兼具火箭的特點對不對?”
大兵老師點點頭說:“小天的理解非常深刻啊,就是這么回事。”
壯壯說:“那不成了‘四不像’了嗎?”
小菲接過話來:“‘四不像’一般指的是麋鹿,因為它頭像馬、角像鹿、蹄子像牛、尾像驢,又和每一種動物都不一樣。這個航天飛機應該叫‘兩不像’吧。”大家聽完小菲的話,大笑起來。

大兵老師說:“那我們就看看這個航天‘兩不像’究竟長什么樣子吧。”
說著,神奇小屋的中央顯示出了航天飛機的三維模型,非常立體逼真。壯壯、小菲和小天覺得很新奇,跑過去用手觸摸,卻發現手上只有光影,觸摸不到任何物體。
大兵老師解釋道:“這是全息投影技術,可以用光展現物體的三維形態。”
小天在空氣中連抓了好幾下:“這太神奇了,果然符合神奇小屋的風格!”
大兵老師說:“就為了換這個設備,上周都把大門電路燒了……咳咳,言歸正傳,三維模型可以讓我們很清楚地看到航天飛機的各個組成部分。以美國的航天飛機為例,正面這個長得非常像飛機的部分就是航天飛機的軌道器,它是最終進入地球軌道運行和返回地面的部分。它下方有臺主發動機,可以在升空時提供推力,主發動機的周圍還有很多姿態控制發動機,在軌道器的頭部也布置了很多小發動機,它們可以幫助軌道器在天上完成姿態控制。航天飛機還有機翼和垂直尾翼,這些可以幫助它在返回地面時像飛機一樣水平降落。”
“軌道器后面那個胖胖的東西是什么呀?”小菲好奇地問。
“那是航天飛機的外掛儲箱,里面儲存著700多噸液氫液氧推進劑,是為軌道器提供燃料用的。這個外掛儲箱一般是一次性使用的,會在使用后與軌道器分離,墜入大氣層。”
小天說:“我的天哪,700多噸,航天飛機帶的燃料真多啊!”
大兵老師說 :“ 帶這么多燃料也不夠呢,兩邊還得加上助推器。外掛儲箱兩側的就是助推器了,助推器使用完也會和軌道器分離,但是它攜帶有降落傘,可以回收再利用,屬于‘可回收垃圾’。實際上美國的航天飛機一般都是助推器先點火,上升到一定高度后軌道器的發動機再點火。也就是說,助推器作為一級火箭,而軌道器發動機作為二級火箭。但蘇聯的航天飛機不一樣,它的一級和二級火箭都是直接使用綁在軌道器上的‘能源號’運載火箭的。”
小菲問:“美國和蘇聯的航天飛機還有什么不同呢?”
大兵老師回答:“返回地面的著陸方式也不太一樣,美國的航天飛機多采用有人干預的半自動著陸方式,而蘇聯的航天飛機采用了全自動的方式。”
壯壯問:“世界上是不是只有這兩個國家造出過航天飛機啊?”
“沒錯,美國的‘哥倫比亞號’航天飛機在1981年4月執行了首次飛行任務。它搭載兩名航天員進入太空,經歷了54個小時的飛行后成功返回地面,拉開了航天飛機時代的序幕。之后,美國又建造了四架航天飛機,分別是‘挑戰者號’‘發現號’‘亞特蘭蒂斯號’和‘奮進號’。蘇聯也于1988年開展了首次航天飛機飛行任務,‘暴風雪號’航天飛機成功地完成了3個小時的無人飛行,但后來沒有按計劃進行載人飛行。美國目前也暫停了航天飛機的使用,所以現在世界航天發射的舞臺上已經看不到航天飛機的身影了。”
聽到這里,壯壯問道:“那為什么現在大家都不用航天飛機了呢?”
大兵老師回答:“原因是多方面的,其中受安全因素和經濟因素的影響最大。航天飛機和宇宙飛船相比,突出的優勢就在于很多部分可以重復使用,這種設計本身是為了節約成本。但是實際制造中,航天飛機的結構復雜,保養維護成本也很高,導致總成本比預計的高出了很多。而‘挑戰者號’和‘哥倫比亞號’航天飛機都發生了嚴重的安全事故,導致14名航天員遇難,也讓航天飛機的安全性備受質疑。最終各國都暫時放棄了航天飛機的研制和使用。”
小菲問:“那兩架航天飛機為什么會失事呢?”
大兵老師回答:“1986年1月18日,‘挑戰者號’航天飛機發射73秒后在空中爆炸解體。事故原因是寒冷天氣下,右側助推器上的一個密封環失效導致燃料泄漏。這次事故造成航天飛機上的7名航天員全部喪生。而2003年2月1日,‘哥倫比亞號’航天飛機在返回地面的過程中發生爆炸,同樣造成了機上7名航天員全部遇難。調查發現是發射過程中,燃料箱表面脫落的一塊泡沫材料擊中左翼前緣的隔熱材料,航天飛機再入大氣層時左翼結構被高溫熔化,最終導致事故的發生。”
小菲感嘆說:“這樣的事故太可怕了!”
大兵老師說:“是啊,在航天飛機的研制和使用過程中,人類付出了巨大的代價,再加上成本等因素,最終導致航天飛機暫時退出了歷史舞臺。2011年7月8日,‘亞特蘭蒂斯號’航天飛機完成最后一次發射任務,標志著航天飛機時代的暫時落幕。”
壯壯問:“那人類還會找到其他進入太空的方法嗎?”
大兵老師說:“一定會的。除了上面介紹的兩種,科學家還設想了許多進入太空的方式。其中一種比較有趣,叫‘太空天梯’。”
小天一下子來了精神:“什么?太空天梯?”
壯壯說:“我聽說過這個,就是造一個特別特別長的電梯,這樣就可以直接乘坐這個電梯進入太空了!不過現階段還有很多關鍵技術沒有突破。”
小天說:“這個有意思,我喜歡!”
小菲說:“是,你下課經常給大家表演‘猴爬桿’,有了太空天梯以后,你給大家表演一個徒手登天吧!”
小天大喊:“那可要了我的‘猴’命了……”