历史性一刻，神十五、神十四太空会师！

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北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十五号航天员乘组顺利入驻“天宫”，6名中国航天员在天宫空间站胜利会师，创造了历史性的一刻！

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在这激动人心的时刻，让我们一起回顾一下神州十五号的发射过程及精彩瞬间。

01

火箭是如何升空的？

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神州十五号之所以能顺利升空，靠的是发动机喷出气流产生巨大的反冲作用而获得挣脱地球引力的速度，这就是反冲原理的应用。

根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫做反冲。比如，把弯管装在可旋转的盛水容器下部，当水从弯管流出时，容器就旋转了起来。下面我们借助矩道物理虚拟实验室中的虚拟实验资源进行展示。

反冲原理在很早就被人们拿来应用，北宋后期，民间流行的可升空的“流星”就利用了火药燃气的反作用力，是世界上最早用于观赏的火箭。明朝人万户就曾将炮仗绑在椅子上，希望能借助其推力与风筝的升力实现飞行。

02

飞船的入轨速度要多大？

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神舟十五号想要脱离地球引力到达太空，首先必须要达到第一宇宙速度，也就是7.9 km/s，才能绕地球运动，进而与空间站完成对接。如果飞船的速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，则飞船的轨道为椭圆。

要想在短短的不到十分钟的时间内达到如此大的速度，火箭就必须具有很大的加速度，此时，航天员处于超重状态，火箭的推力远远大于航天员的自身重力，通常会是人体自重的4到5倍。因此航天员都是躺在椅子上的，否则，人体中的血液由于惯性作用，还将保持原来状态，导致大量血液淤积在静脉中，使头部血压降低，足部血压升高，严重者还可能导致意识丧失。因此，航天员必须要经过严酷的训练才能承受如此大的过载。当飞船发射到太空后，飞船就会处于完全失重状态。

我们平时在乘坐电梯升降时，就能体会到超重和失重现象。以下是借助仿真实验资源分析超失重现象。

03

火箭为什么设置多级？

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我国用于载人航天发射任务的长征二号火箭，是一种大型两级捆绑助推器运载火箭。除此之外，我们看到的火箭基本都是多级构型，这又是为什么呢？

火箭要想达到第一宇宙速度，必须提高发动机的喷气速度，并尽可能用又轻又薄的壳体装入更多的燃料，以提高燃料质量与火箭壳体质量的比例。长期以来，单级火箭在空气阻力和自身重力的影响下，始终达不到第一宇宙速度，解决的方法就是将多级火箭串在一起。这样，在第一级火箭的燃料用完后，它的外壳就没有用了，火箭就可以将其扔掉，轻装前进，自然有利于提高第二级火箭的飞行速度。而单级火箭不管燃料剩多少，都要带着巨大的壳体飞行，速度自然就受限制。

不过，火箭并不是级数越多越好，火箭级数越多，需要的连接和分离结构越多，势必增加火箭结构质量并降低可靠性。而且火箭分级超过一定的次数后，对提高速度的作用就越来越不明显。所以，目前的火箭大多是由2-4级火箭组成的。

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此次发射成功标志着

空间站关键技术验证和建造阶段规划的

12次发射任务全部圆满完成

中国载人航天工程

用连战连捷、任务全胜的优异战绩

在探索浩瀚宇宙的新征程上

跑出了中国航天的“加速度”

向中国航天致敬！ 

中国空间站永远值得期待！

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