第一单元 第三课 人类对宇宙的新探索 人教版

1、人类对宇宙的新探索人类对宇宙的新探索中国航天发展(Go!) 一、宇宙探测的发展1957年10月，原苏联发射第一颗人造地球卫星20世纪60年代以来，各种载人飞船、航天站、航天飞机进入太空，观测手段也大大提高(天文望远镜) “哈勃”太空望远镜 哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜。它上面的广角行星相机可拍摄到几十到上百个恒星照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，其观测能力等于从华盛顿看到1.6万千米外悉尼的一只萤火虫。 哈勃望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元，于1990年4月25日由美国航天飞机送上高590千米的太空轨道。 射电望远镜人类首次登月美国“阿

2、波罗”登月飞船“航行者”号宇宙飞船宇宙飞船资料：载人飞船又称宇宙飞船，是一种运送航天员到达太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保证航天员在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是几天到半个月，一般乘2到3名航天员。“东方”1号宇宙飞船是世界上第一艘载人飞船。空中实验室点火升空阿尔法国际空间站空间站资料空间站资料：在固定轨道上运行的载人人造卫星，用作科学观察和实验的基地，并可用来给别的航天器加燃料或从上面发射卫星和导弹。 在轨道上绕行的“和平号”太空站 2001年3月23日，俄罗斯“和平”号空间站从太空坠落地球，残骸溅落在太平洋中。 “和平”号空间站1987年正式建成并投入使用，

3、15年来接待过十几个国家数十位科学家，取得了一大批空间科研成果。“和平”号的设计工作寿命只有5年，早已超期服役，也不断发生事故，俄罗斯最终决定放弃“和平”号。“发现”号航天飞机航天飞机资料：可重复使用的用运载火箭发射的飞行器，用于进入地球轨道，在地球与轨道航天器之间运送人员和物资，并滑翔降落于地面。 “奋进”号航天飞机着陆 1975年，返回式遥感卫星，中国第一颗返回式卫星，用于对地观测，运行三天后按计划返回地面；中国是第三个掌握卫星回收技术的国家。1.科学实验卫星科学实验卫星 1970年， “东方红”1号，中国第一颗人造卫星。中国是第五个能自行发射卫星的国家。中国航天风云一号风云二号2.气象卫

4、星气象卫星中国首颗气象卫星；中国是第三个独立研制并发射太阳同步轨道卫星的国家。3.通信卫星通信卫星 1984年，试验通信卫星：“东方红”2号，标志着中国是世界上第5个能发射地球静止轨道卫星的国家。4.载人航天试验飞船载人航天试验飞船中国自行研制的第一艘无人试验宇宙飞船，包括轨道舱，返回舱和推进舱，当中的返回舱按计划返回地面。“神舟神舟”1号试验飞船号试验飞船垂直组装厂房与神舟垂直组装厂房与神舟1号飞船号飞船“神舟神舟”1号试验飞船发射升空号试验飞船发射升空飞行中的飞行中的“神舟神舟”一号一号中国主要航天器介绍时间时间从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，

5、逐步进入到了 空间开发利用的新阶段二、开发宇宙 空间资源目前，美国、俄罗斯、日本以及欧洲一些国家都在研制太空工厂。在众多的太空工厂的方案设计中，美国的“太空工业设施”方案最引人注目。“太空工业设施”由设施舱与供应舱组成。设施舱用于放置生产设备，可独立工作，永久运行。供应舱用于对设施舱进行补给扩充，包括运送原材料、供应设备等。供应舱由航天飞机送到太空，装卸完毕后再送回地面。“太空工业设施”采用了模块化设计，因此在规模和功能上可不断扩充，就像火车加接车厢那样。“太空工业设施”平时无人值守，计划每隔36个月用航天飞机提供服务和补给一次。在此期间，航天员可在“太空工业设施”内进行维修、保养、更换设备、

6、回收产品等工作。 高真空 强辐射 失重 太阳能资源 矿产资源（如月岩中富含地球上没有的 3He，小行星富含矿体）空间太阳能发电设想三、保护宇宙环境太空垃圾： 工作寿命终止的航天器 意外或有意爆炸产生的碎片 航天员扔出飞船舱外的垃圾产生速度：每年增长10危 害：航天器的重大损害！解决办法：(1)将停止工作的卫星推进到其它轨道；(2)用航天飞机将损坏的卫星带回地球等。 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

7、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，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

8、烦。来的麻烦。 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UNIVERSE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

9、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

10、发不仅刺激国民经济的发展，也推动科学技术的进步。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。 -5

11、 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。 UNIVERSE为什么要让空间站旋转？ 阿姆斯特朗在月球上采集

12、月岩月土行走了两个多小时，说明人在失重环境下可以生活。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。 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、卫星返回舱进入大气层急剧减速，