第154章 能量守恒定律
谢小棠歪了歪她那颗小脑袋,用充满智慧的眼神回道:
“根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失!”
“它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。”
“而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变!这条定律适用于各种形式的能量,包括机械能、热能、电能、光能、化学能等……”
此时,赵五征和盛浩然两个人就像打通了任督二脉,都咂摸出其中的门道,于是争先恐后的讨论起来。
赵五征说:“对卫星而言,在太空中只有一种能量可以守恒,那就是机械能!”
盛浩然道:“动能和势能!”
俩人就跟说相声似的,一点一点给所有人捋清了这条线索。
“动能是卫星由于运动而具有的能量,e=?·m·v2!由于卫星重量是保持不变的,因此速度越大、动能越大!”
“势能是卫星的重力势能,e=m·g·h!卫星重量保持不变,g的值可以近似看做不变,因此其所处的高度越高,重力势能也就越大!”
“于是根据能量守恒,卫星在椭圆轨道的近地点,势能小、动能大、速度快;在椭圆轨道的远地点,势能大、动能小、速度慢!”
“因此火箭在远地点燃烧时,由于势能大、动能小、速度慢,需要消耗更多的燃料才能进行加速……”
赵五征和盛浩然一唱一和,叽里咕噜很快就说了一大堆理论,来验证谢小棠这条方案的可行性。
最后俩人一致认同,同样多的剩余燃料,在远地点和近地点燃烧后,产生的推力相同,但给卫星增加的速度却天差地别。
谢小棠说:“根据牛顿第二定律和万有引力公式,f=ma=g·m·m/r2,即加速度a=g·m/r2。”
“也就是说,在近地点,卫星到地球的距离较近,火箭推力产生的加速度较大。在原本速度就大的基础上,加上较大的加速度,会使卫星速度超过第一宇宙速度!”
“反之,在远地点,卫星到地心的距离较远,火箭推力产生的加速度较小。在原本速度就小的基础上,加上较小的加速度,能避免卫星加速飞离轨道……”
一群学霸围在一起,越讲越兴奋,都在为找到了二级火箭的点火方法而雀跃。
刚摆脱王勤纠缠,从演播车跑出来的刘俊懿听了会儿墙角,使劲敲敲脑袋、憨憨一笑,很低调的闪人了。
能留在发射控制室的,都是即刻飞行数一数二的尖子,虽然原理听起来有些复杂,但大家一点就通。
有时候,很多看似困难重重的问题,只需要一句简单的点拨,就能拨开云雾见天日。
刘斌还有点糊涂,被各种物理定律绕的晕头转向。
赵五征还想拿开普勒第二定律再给他形象的讲讲,被秦宇挥手打断了。
“行了,现在不是上课的时候。时间不多了,咱们抓紧按这套方案,修改二级火箭的点火和脱轨程序!”
秦宇对谢小棠道:“你跟赵五征、盛浩然,三个部门通力协作,20分钟内重新计算出二级火箭的两次点火程序,把之前的代码换掉。”
“当然了,刚刚所说的?燃料、?燃料,包括让卫星进入远地点多少公里的停泊轨道,都是举例说明。具体的燃料分配比例、停泊轨道高度,全靠你们计算了。”
“要保证,待会的第二次重启点火、反推分离点火,能让卫星分别进入停泊轨道、精准轨道。最终速度可以略高于第一宇宙速度,但不要超过3%……算了,按2%取极限值吧!”
说完这些,秦宇扫他们一眼,又瞧瞧韦珅,
“闲着也是闲着,你计算功底强,去帮谢小棠算公式。怎么样,航电部、载荷设计部、即刻通信,还有什么问题?”
韦珅、谢小棠、赵五征和盛浩然,异口同声道:
“保证20分钟内完成任务!”
秦宇一脸疲惫的坐回椅子里,揉了揉胸口。
墙上的钟表,距离真空发动机的‘seco-1’,已过去20分钟。
【t+00:29:40】
大概再有二十多分钟、不到半小时,就该第二次点火了。
秦宇调遣了麾下四员大将,集中精力解决掉卫星太阳能帆板的难题后,依旧心神不宁。
接下来还有个难题,那就是谢小棠将新的代码写好后,如何传输给火箭?
火箭与卫星不同,后者为了在地球轨道长年累月执行任务,其通信系统和指令接收处理能力,在设计之初就更完善一些。
而火箭主要是执行发射任务,飞行时间短且环境复杂恶劣,因此大多数时候都依靠预先设定好的飞行程序,来执行任务,地面无法干预。
除了刚起飞那段时间,自毁程序的无线电指令还能控制箭载计算机外,随着火箭越飞越高,早已超出了地面测控站的遥控范围!
若想重新与火箭
的计算机取得联系,眼下只有一种办法——
秦宇起身往外走,找到了正蹲在角落抽烟的刘俊懿。
“现在有件事,要找魏巍出面帮忙!”
刘俊懿踩灭烟头,“啥事啊?”
“控制室需要跟二级火箭重新取得联系,咱们租赁的这几座测控站、跟踪站,雷达几乎够不到。需要借点更给力的东西,来重建通信链路!”
“你想让魏巍帮你借什么东西?”
秦宇指了指天空,“天链中继卫星!”
说完,不等刘俊懿把夸张的表情做出来,他就抢先道:
“有什么感慨回头再放,让魏巍去联系她能接触到的所有人脉,你找澹州基地的阮令,我给宇航局的孙连城打电话,咱们分头找人帮忙!哪怕能借给咱们用5分钟,这颗淡马锡的卫星便能救回来!”
瞧着秦宇紧迫的神情,刘俊懿点了点头,明白现在不是开玩笑的时候,立即拿起手机去忙活了。
秦宇也拨通了三司之首、宇航局孙连城主任的号码。
龙国自从08年发射第一颗天链卫星后,迄今为止已经陆续将三颗中继卫星实现全球组网,拥有极高的战略优势和应用价值。
中继卫星能在地面测控无法与航天器通信时,作为中间桥梁,确保地面的追踪测控。
像低轨道还能勉强通过地面的测控站监测,对于中高轨道、尤其是35786公里的地球同步轨道,只有中继卫星能实现天地通话!
魏巍和孙连城很快就带来了好消息,所幸近期没有载人航天、嫦娥工程等太空任务,因此可以分配一部分天链卫星的通信资源给即刻飞行使用。
这无疑是秦宇今天听到的最棒消息,至于是不是之一还很难说,如果接下来卫星入轨成功,那么会更棒。
谢小棠她们很快就把新的点火程序搞定了,她兴奋的跑过来找秦宇邀功。
秦宇盯着她问:“你确定写的代码,能够奏效吧?”
“反正卫星肯定会顺利进入sso轨道,至于产生的推力能否将太阳能帆板震开,就不好说啦!”
谢小棠信心十足的打包票。
为了评估这个答案的可信度,秦宇用他自认为颇为锐利的目光,直勾勾瞪着谢小棠,以确认这姑娘不是在上司的威压下,被迫说出了老板喜欢听的话。
见谢小棠始终面不改色,秦宇才放下心来,背手说道:
“天链中继卫星的频段已经向咱们开放了,你把新的代码上传吧!”
谢小棠紧张又期待的跑回去执行任务,很快这套新点火程序顺利传输给天链卫星,再由天链卫星发给二级火箭的箭载计算机。
箭载计算机接收并下载完毕后,更新了程序!
接下来的一切,再次交由一行行代码执行。
【t+00:59:13】
箭载计算机发出‘ses-2’指令。
真空发动机第二次点火成功!