建立一个模型说明要用三级火箭发射人造卫星的道理。
(1)设卫星绕地球做匀速圆周运动,证明其速度为R为地球半径,r为卫星与地心距离,g为地球表面重力加速度,要把卫星送上离地面600km的轨道,火箭末速v应为多少?
(2)设火箭飞行中速度为v(t),质量为m(t),初速为0,初始质量m0,火箭喷出的气体相对于火箭的速度为u,忽略重力和阻力对火箭的影响。用动量守恒原理证明由此你认为要提高火箭的末速应采取什么措施。
(3)火箭质量包括3部分:有效载荷(卫星)mp,燃料mf;结构(外壳、燃料仓等)ms,其中ms在mf+ms中的比例记作λ,一般λ不小于10%。证明若mp=0(即火箭不带卫星),则燃料用完时火箭达到的最大速度为vm=-ulnλ。已知目前的u=3km/s,取λ=10%,求vm,这个结果说明什么?
(4)假设火箭燃料燃烧的同时,不断丢弃无用的结构部分,即结构质量与燃料质量以λ和1-λ的比例同时减少,用动量守恒原理证明问燃料用完时火箭末速为多少,与前面的结果有何不同?
(5)(4)是个理想化的模型,实际上只能用建造多级火箭的办法一段段地丢弃无用的结构部分。记mi为第i级火箭质量(燃料和结构),λmi为结构质量(λ对各级是一样的)。有效载荷仍用mp表示。当第1级的燃料用完时丢弃第1级的结构,同时第2级点火。再设燃烧级的初始质量与其负载质量之比保持不变,比例系数为k。证明3级火箭的末速计算要使v3=10.5km/s,发射1t重的卫星需要多重的火箭(u,λ用以前的数据)?若用2级或4级火箭,结果如何?由此得出使用3级火箭发射卫星的道理。
A.根据瞬时视场角和卫星轨道高度可计算出地面分辨率
B.是传感器在垂直卫星运行轨道方向从左至右的最大角度
C.等于卫星传感器对地观测的天顶角
D.等于卫星传感器对地观测的方位角