Question

在地球某一圓形軌道上運行的宇宙空間站，是適于人類長期生活的大型人造航天器．“和平號”空間站是人類歷史上發射的第九座空間站，其中設有工作艙、過渡艙、服務艙等構件，自1986年2月進入太空軌道后先后與五個太空艙“對接”成功．15年來，“和平號”宇宙空間站先后同90多艘載人航天飛機及貨運飛船成功對接，總共接納了28個長期考察組和30個國際聯合考察組，有108名宇航員登上了“和平號”空間站．“和平號”空間站于2001年3月23日回收墜落入南太平洋．試回答下列問題．

宇航員乘坐航天飛機加速升空進入軌道與“和平號”空間站對接后才能進入空間站．航天飛機為了追上并實現與空間站的成功對接，下列說法正確的是

[　　]

A．只能從空間站同一軌道上加速

B．只能從較高軌道上減速

C．只能從較低軌道上加速

D．無論在什么軌道上加速均可以

Answer 1

答案：C
解析：

要實現航天飛機與宇宙空間站的“對接”，既要考慮航天飛機的加速，又要依據公式分析航天飛機因加速導致的變軌、變向的問題．對A：如果讓航天飛機沿與宇宙空間站相同的軌道加速追趕并“對接”，因速度v的增大，必使所需的向心力增大，使得，航天飛機做遠離地球的離心運動而離開空間站所在的軌道，無法實現與空間站的對接，故A錯誤；對B：如果讓航天飛機從較高的軌道上采用減小速度、降低軌道而實現與空間站對接，不僅技術上無法完成，還應讓航天飛機穿過空間站所在軌道而進入更高的軌道，必然會消耗大量的能量，因而不可取，故B錯誤；對C：因為要使航天飛機與宇宙空間站對接，首先必須加速“追趕”，其次由于加速必然導致其軌道半徑增大，因而要實現航天飛機與空間站對接，就必須讓航天飛機從較低的軌道上加速，并沿一條特定的橢圓軌道，使之在宇宙空間站的軌道上實現對接，故C正確；對D：由以上分析可知“無論在什么軌道上加速都行”是絕對不行的，故D選項錯誤． 在太空中，航天飛機與宇宙空間站的對接，絕不同于地面上直線運動物體的“追及”問題，不可因定勢思維而導致錯誤的理解．必須明確航天飛行由于加速而導致的變軌問題，進而明確只有讓航天飛機從低軌道上加速才能完成對接．