人类对宇宙的新探索精.ppt

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1、人类对宇宙的新探索第1页，本讲稿共21页1.古代幻想阶段古代幻想阶段宇宙探测的发展宇宙探测的发展2.开创新时代开创新时代-原苏联原苏联1957年年10月月发射卫星发射卫星3.20世纪世纪60年代开始进入太空时代年代开始进入太空时代开创了开创了从太空观测从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代研究地球和整个宇宙的新时代各种各种科学卫星科学卫星和和空间探测器空间探测器相继发射上天相继发射上天发现了发现了地球大气层外还有磁层地球大气层外还有磁层地球大气层外还有磁层地球大气层外还有磁层宇宙中存在着大量的宇宙中存在着大量的宇宙中存在着大量的宇宙中存在着大量的X X射线、射线、射线、射线、射线射线测量了测量

2、了许多行星表面的物理特性和化学成分许多行星表面的物理特性和化学成分航天器从无人到有人的发展航天器从无人到有人的发展1961年，原苏联宇航员加加林开始了人类年，原苏联宇航员加加林开始了人类史上第一次宇宙飞行史上第一次宇宙飞行1969年，美国发射阿波罗号飞船，年，美国发射阿波罗号飞船，人类第一次登上月球人类第一次登上月球1981年，世界第一架航天飞机年，世界第一架航天飞机美美国国“哥伦比亚号哥伦比亚号”试航成功试航成功从1957年到1981年的24年中：人类对宇宙空间的认识已经从 空间探索阶段，逐步进入到了 空间开发利用的新阶段第2页，本讲稿共21页第3页，本讲稿共21页第4页，本讲稿共21页第5

3、页，本讲稿共21页第6页，本讲稿共21页第7页，本讲稿共21页第8页，本讲稿共21页第9页，本讲稿共21页为什么要让空间站旋转？阿姆斯特朗在月球上采集月岩月土行走了两个多小时，说明人在失重环境下可以生命。但这样的生活对人来说，很不习惯。在月球上走路，要像袋鼠那样一跳一跳的才好走。这有多别扭啊！在太空飞行的空间站也有失重现象，那么有没有什么办法降伏它呢？有，这就是制造人工重力让空间站旋转起来。如果你拉住钥匙链的一端，把钥匙抡圆，让钥匙绕你手转起来，链子便会抻直，你的手也会感觉到被一股力牵着，这个力就是离心力，钥匙旋转的速度越大，牵你手的力越大。空间站旋转产生的人工重力和这一样道理。掌握好速度，便

4、可以得到同地球上一样的重力，人们就像生活在地球上一样习惯那里的生活了。第10页，本讲稿共21页卫星返回技术世纪年代末，美国、前苏联掌握卫星发射技术以后，开始探索卫星返回技术。年月，美国“发现者”号卫星的返回舱从轨道上返回地面，这是人造卫星首次回收成功。同年同月，前苏联发射载有两只小狗的“伴侣”号生物卫星，在绕地球飞行圈后同样成功地返回地面。卫星返回过程，大体必须经历四个阶段：第一、卫星脱离运行轨道进行制运飞行，这要求制动火箭准确点火，这要求制去火箭准确点火，使返回舱保持规定的状态。第二、卫星在大气层外自由下降，在千米左右的高度开始进入大气层，精确控制下降起始点的位置、高度、速度和方向。第三、卫

5、星返回舱进入大气层急剧减速，同空气剧烈磨擦产生极高的热量，返回舱表面的最高温度可升高到度以上，因此要避免由于产生高温而烧毁。第四、卫星返回舱下降到千米以下高度，用降落伞减速，在海上或陆地安全降落。以上过程要求卫星安全返回地面必须具有尖端的技术，卫星上必须装有测控系统、姿态控制系统、制动发动机、回收系统和返回防热系统。中国在卫星返回技术领域已经进入世界先进行列。年月日，中国成功发射了第一颗返回式卫星，卫星于日按预定计划返回地面。第11页，本讲稿共21页中国向宇宙空间进军大事记中国向宇宙空间进军大事记中国主要航天器介绍第12页，本讲稿共21页时间时间1956195619561956年年年年把开发火

6、箭技术纳入国家把开发火箭技术纳入国家把开发火箭技术纳入国家把开发火箭技术纳入国家12121212年科学发展年科学发展年科学发展年科学发展远景规划远景规划远景规划远景规划1960196019601960年年年年成功发射成功发射成功发射成功发射第一枚第一枚第一枚第一枚探空火箭和自制的运载载火箭探空火箭和自制的运载载火箭探空火箭和自制的运载载火箭探空火箭和自制的运载载火箭1965196519651965年年年年制定了研究和发射人造地球卫星的制定了研究和发射人造地球卫星的制定了研究和发射人造地球卫星的制定了研究和发射人造地球卫星的空间计划空间计划空间计划空间计划1970197019701970年年年年

7、第一颗第一颗第一颗第一颗人造地球卫星人造地球卫星人造地球卫星人造地球卫星“东方红东方红东方红东方红”1 1 1 1号号号号发射成功，成为发射成功，成为发射成功，成为发射成功，成为世界上第五个有能力用自制的运载火箭，发射本世界上第五个有能力用自制的运载火箭，发射本世界上第五个有能力用自制的运载火箭，发射本世界上第五个有能力用自制的运载火箭，发射本国自行研制的人造地球卫星的国家国自行研制的人造地球卫星的国家国自行研制的人造地球卫星的国家国自行研制的人造地球卫星的国家1975197519751975年年年年第一颗第一颗第一颗第一颗返回型返回型返回型返回型人造地球卫星人造地球卫星人造地球卫星人造地球卫

8、星发射成功，成为世界发射成功，成为世界发射成功，成为世界发射成功，成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家上第三个掌握卫星返回技术的国家上第三个掌握卫星返回技术的国家上第三个掌握卫星返回技术的国家1984198419841984年年年年试验通迅卫星试验通迅卫星试验通迅卫星试验通迅卫星“东方红东方红东方红东方红”2 2 2 2号号号号发射成功，发射成功，发射成功，发射成功，标志着标志着标志着标志着中国中国中国中国是世界上是世界上是世界上是世界上第五个第五个第五个第五个能发射地球静止轨道卫星的国家能发射地球静止轨道卫星的国家能发射地球静止轨道卫星的国家能发射地球静止轨道卫星的国家1985198519

9、851985年年年年长征系列长征系列长征系列长征系列运载火箭投入市场，先后为一些国家发运载火箭投入市场，先后为一些国家发运载火箭投入市场，先后为一些国家发运载火箭投入市场，先后为一些国家发射了卫星射了卫星射了卫星射了卫星1999199919991999年年年年第一艘载人航天试验飞船第一艘载人航天试验飞船第一艘载人航天试验飞船第一艘载人航天试验飞船“神舟神舟神舟神舟”号发射升空号发射升空号发射升空号发射升空第13页，本讲稿共21页开发宇宙开发宇宙空间资源空间资源-高度、高真空、强辐射、高度、高真空、强辐射、失重等失重等太阳能资源太阳能资源-空间太阳能发电站空间太阳能发电站矿产资源矿产资源-月球上

10、富含地球上没月球上富含地球上没有的能源有的能源HeHe第14页，本讲稿共21页载人航天花费巨大，但一旦成功，经济效益不容小觑，这正是美俄在这方面竞相加码的原因之一。例如，在太空呆过的水稻种子不仅穗长、强壮，而且有的一棵苗上长出了两穗、三穗；在太空生产药物一个月的产量相当于地球上同样设备20年的产量。美国对自己的空间工业化和空间商业化的活动做过预测，到2000年后，美国空间民用项目的年度总收入可达到650亿美元，年度税收可达130亿美元。19981998年年5 5月月1919日，银河日，银河44卫星突然出现故障，致使美国卫星突然出现故障，致使美国35003500万人的寻呼机失灵，部分电视信号中断

11、，成千上万的商业及传播万人的寻呼机失灵，部分电视信号中断，成千上万的商业及传播机构的联络无法沟通。这是世界上首次出现因卫星故障导致寻呼机构的联络无法沟通。这是世界上首次出现因卫星故障导致寻呼机大规模停机的事故，人们亲身体验到航天系统的混乱给生活带机大规模停机的事故，人们亲身体验到航天系统的混乱给生活带来的麻烦。来的麻烦。第15页，本讲稿共21页是否合算 太空开发是一项耗资十分庞大的工程。譬如研制发射一颗通信卫星，常常需要投资上亿美元。有苏联制造的第一架航天飞机“暴风雪”号，连同其运载器“能源”号火箭，约耗资亿美元。而美国的“阿波罗”登月活动，则花费了来亿美元，太空开发不仅花费巨大，而且还要冒很

12、大的风险，稍有不慎就会造成不堪回首的后果。“挑战者”号航天飞机的爆炸，一下子损失了多亿美元，而且还使七名宇航员魂系长空。那么，人类为什么要花费如此大的人力，物力，财力，甚至人的生命去进行太空开发？究竟是否合算？先从直接的经济效益来看，获利最丰的宇宙开发宇宙开发UNIVERSE第16页，本讲稿共21页是人造卫星的使用。譬如，由于通信卫星具有通信距离远，覆盖区域广，传播质量好，灵活机动和可靠性高，成本费用低等优点，已成为现代通信的主要手段，全世界几乎所有的国家和地区，都在利用它进行通信联络。年，欧洲与美国之间用卫星进行一次通话的费用，只有电缆电话租金的。专家们还估计，每发射一吨重的通信卫星，就可节

13、约用于铺设电缆的铜万吨。虽然发射一颗通信卫星要花费上亿美元，但它常在半年到二年时间内，就可把早期的投资通过产生的效益全部收回。若从长远的好处来看，太空开发潜在的价值也是无可限量的。美国的“阿波罗”登月飞行，虽然迄今尚未带来什么直接的经济效益，但它却为月球开发奠定了基础。可以预计，一旦月球开发成功，月球土地、月球矿产等资源的利用，将会给我们带来可观的效益。此外，太空开发不仅刺激国民经济的发展，也推动科学技术的进步。第17页，本讲稿共21页宇宙开发宇宙开发UNIVERSE 其实，也许可以把月球看作是地球的尚待开发的处女地，就像还没有人烟的大戈壁沙漠一样。虽然路远，但月球上的自然资源十分宝贵，赶得上

14、地球的珍稀野生动物。人类在开发宇宙的道路上，把月球作为第一站是顺理成章的事。虽然开发月球的运费可能很昂贵，但就地取材，就地生产，建设月亮城，可能不再是人们的幻想，几乎能够变成人类一个切切实实的行动了。月亮城的建筑是人类的一件大事，理应世界各国讨论协商，统一步伐。月亮城的开发将是花费巨大的，应当大力宣传鼓励个人投资。这是一个造福于人类、造福于子孙的大好事。以开采氦为主展开的一个月亮城建设是前景诱人的。月月亮亮城城-5第18页，本讲稿共21页 火星自转一圈小时多一点儿，很接近地球的自转，火星的确很迷人。不过，在我们移居火星之前，还得把我们未来的生命基地考察个清清楚楚。起码，对火星上是否存在生命应弄个水落石出。如果火星上存在生命，哪怕是微生物，地球人也不宜去掠扰，而应当保护另一个星球上的生命。如果火星上没有生命存在，人类需要对火星进行一番环境改造，使它变得适宜人类的生存。这只有当我们的科学技术达到相当高的水准，才能采取行动。因为那需要增加火星的大气压，化出液态水来，由地球人去开凿运河，把极地的冰帽融化后，将水输往干旱的赤道地区。然后，才能向火星移民，开发这个地球的邻居。生生活活宇宙开发宇宙开发UNIVERSE第19页，本讲稿共21页太空蔬菜、瓜果第20页，本讲稿共21页开发宇宙环境的同时要开发宇宙环境的同时要注意对宇宙环境的保护注意对宇宙环境的保护第21页，本讲稿共21页