北大太空探索课件01太空概览-4月球文化与月球探测

1、月球文化与月球探测主要内容一、月球概况二、月球文化三、月球探测一、月球概况轨道特征整体特征表面特征1、月球轨道特征近地点：363,300km远地点：405,500km到地球的平均距离：384,400km 自转周期与公转周期相等，都是27天7小时43分钟，月球总是以同一半球面朝向地球。2、月球整体特征赤道半径：1738km质量：地球的1/81体积：地球的2平均密度：地球的60重力加速度：地球的1/6月表基本没有大气，也没有液态水和生命；表面最高温度123C，最低达-233C；没有明显的磁场，岩石有极微弱剩磁 ；已发现100多种矿物，有5种地球上未发现过。3、表面特征月海 高地山脉陨石坑“月海”（

2、lunar maria）表面上大的暗黑区域，实际上是低洼区域或平原，反照率很小（0.050.08）。月面上有22个月海，其中有19个在朝向地球的半面。高地（Highland ）高出月海的地区均称为高地。高地主要由浅色斜长岩组成，对阳光的反射率较大，用肉眼看到月球上洁白发亮的部分就是高地 。山脉大多数以地球上的山脉命名，如高加索山脉、亚平宁山脉和阿尔卑斯山山脉等。最大的山脉是亚平宁山脉，长达1000公里，高出月海水准面34公里。月壤与月尘月球表面覆盖着的碎岩和细尘覆盖层称为“月壤”(Regolith)，而月壤中的细尘(小于毫米)另称作“月尘” （Lunar dust）。不是风化过程形成的，也不含

3、腐植质。 陨石坑直径大于1公里的陨击坑33000个以上，直径大于1米的陨击坑总数高达3万亿个。 月球南极的艾特肯盆地图中兰色区域为 Aitken Basin，直径2500km，深12km，是太阳系最大的撞击坑月球近边月球远边二、月球文化月球与历法诗歌、戏剧与音乐科学幻想、神话电影与电视绘画与摄影动画文学电脑游戏月球与节日月球与潮汐1、月球与历法阴历：以月亮的圆缺变化为基本周期而制定的历法阴阳历：兼顾月亮绕地球的运动周期和地球绕太阳的运动周期而制定的历法，我国的农历就是一种典型的阴阳历。 2、诗歌、戏剧与音乐诗歌民歌现代歌曲京剧、歌剧现代乐曲古典乐曲李白诗歌南北朝乐府民歌 秋风入窗里， 罗帐起飘

4、扬。 仰头看明月， 寄情千里光。 春江花月夜张若虚春江潮水连海平，海上明月共潮生。滟滟随波千万里，何处春江无月明。霜 月李商隐初闻征雁已无蝉，百尺楼高水接天。青女素娥俱耐冷，月中霜里斗婵娟。 水调歌头苏轼人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。但愿人长久，千里共婵娟。蝶恋花辛苦最怜天上月，一昔如环，昔昔如诀。但似月轮终皎洁，不辞冰雪为卿热。 纳兰性德君如天上月，不肯一回照。 李白现代歌曲、乐曲、戏曲十五的月亮月光下的凤尾竹花好月圆彩月追月月儿高20世纪十佳月球乐曲Shine on Harvest MoonBlue Moon of KentuckyBlue MoonThe Moon is dow

5、nCasablanca Moon Moon at my windowYelow MoonKoko and the Lavander MoonMan on the MoonTts only a Paper MoonBlue MoonBlue Moon, you saw me standing alone, Without a dream in my heart, Without a love of my own, Blue moon, you knew just what I was there for, You heard me saying a prayer for, 国外经典音乐 贝多芬:

6、月光奏鸣曲(1801年)克劳德德彪西（法国作曲家）：月光台大众与摇滚乐 Bad Moon Rising Bad Side of the Moon Bark at the Moon Black Moon (1992)Clouds across the moonGood night MoonPink Moon歌 剧MoonbeamNeath the Southern Moon Song to the Moon 粤剧嫦娥奔月 京剧嫦娥奔月 国外戏剧月球末日，2005 月球远边，2006.3、科学幻想与神话法国小说家儒勒凡尔纳 ，科幻小说的开创者之一。他写了 从地球到月球（1866） 环绕月球 月球与

7、神话嫦娥奔月白兔捣药 吴刚伐树 后弈射日西方神話在西方的神話中，月亮女神叫SELENE4、电影与电视 A trip to the Moon (1902) Frau im Mond (Woman in the Moon, 1929) Destination Moon (1950) Project Moonbase (1953) First Men in the Moon (1964) 2001: A Space Odyssey (1968) Moon Zero Two (1969) Star Trek: First Contact (1996) Austin Powers: The Spy Wh

8、o Shagged Me (1999) The Time Machine (2002) 电视剧The Moonbase (1967). The Seeds of Death (1969Frontier in Space (1973) Bad Wolf (2005) Smith and Jones (2007) 5、绘画与摄影6、动画片国外动画片Sailor Moon. 日本Planetes (2003). 日本Mobile Suit Gundam.Exosquad.美国military science fiction ，美国Futurama.3000年的月球公园Megas XLR.7、文学最大

9、的月球骗局，1835 小狗流浪记，1925 杜利特博士在月球，1928 月球晚安，1947月宫，19898、电脑游戏Colony Defender (C). Command & Conquer: Yuris Revenge Origin Systems. Descent . Final Fantasy IV/II(U.S SNES version)Lunar Colony (Apple Computer)Military Madness Moon Base (M)9、月球与中秋节古以农历八月十五为秋季三月之中，是日之月为一年最亮，为赏月最佳时间，遂逐渐形成中秋节。10、月球与潮汐海水潮汐使得地

10、球自转速度放慢，每100年自传周期约增加0.00164秒;自转周期从几亿年前的十几小时增加到现在的24小时。当地球的自旋率减小时，月球以每年3.74厘米的速度渐离地球。八月十七复登望海楼(苏轼 )天台桂子为谁香，倦听空阶夜点凉。赖有明朝看潮在，万人空巷斗新妆。 海水朝朝朝朝朝朝朝落浮云长长长长长长长消中国探月标志以中国书法的笔触，抽象地勾勒出一轮圆月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想，圆弧的起笔处自然形成龙头，象征中国航天如巨龙腾空而起，落笔的是一群自由飞翔的和平鸽构成，表达了中国和平利用空间的美好愿望。嫦娥一号将载30首中华经典曲目“奔月”探秘国防科工委等单位共同组织的“嫦娥一号”

11、卫星播放歌曲评选活动，最终选定了30首曲目。谁不说俺家乡好爱我中华歌唱祖国梁山伯与祝英台我的祖国走进新时代二泉映月黄河颂青藏高原长江之歌在希望的田野上春天的故事七子之歌我的中国心高山流水草原上升起不落的太阳阿里山姑娘贵妃醉酒选段 难忘今宵歌声与微笑春节序曲半个月亮爬上来游园惊梦选段 富饶辽阔的阿拉善良宵十二木卡姆选曲东方之珠在那遥远的地方我是中国人但愿人长久。三、月球探测月球探测的方式月球探测的历史嫦娥工程未来的月球探测1、月球探测的方式飞越（flyby）硬着月或软着月环月由登月舱取样返回载人登月建立永久性的基地 2、月球探测的历史高峰期（19581976）寂静期（19771993）恢复期（1

12、9932006）第一个飞越月球的探测器Luna 1苏联于1959年1月2日发射，重361 kg 1月4日，在距离月球表面5995 km 高度飞过，进入围绕太阳的轨道。首次在月球表面软着陆Luna-9发射日期：1966.1.31质量：1580 kg 3月2日在月球软着陆电视发射机传回 8 小时 5分钟 的图象。第一个环月探测器Luna 10 发射日期：1966.3.314月3日环绕月球飞行用电池供电，绕月飞行460 圈。 第一个取样返回飞船-Luna 16发射日期：1970.9.12 在月球表面停留26小时25分钟；取回101克月球物质 Apollo 11 发射日期：1969.7.16返回地球：

13、1969.7.26 重28860 kg 机组人员：3人 阿波罗飞船的两次重大事故阿波罗1号在地面试验时座舱失火，3名航天员被烧死。阿波罗13号飞行56小时以后，服务舱的液氧箱发生了爆炸。飞船绕过月球，再启动登月舱发动机，以进入返回轨道。第一阶段月球探测特点政治竞争是推动力（苏联赢得了开始,美国笑到了最后）发射的卫星数量多，成功率低（42/95）科学目标不够明确嫦娥迷惑月兔蒙,凡人频频扰月宫.名为科学来探索,意在太空呈威风.寂静期（19771993）日本于1990年发射了飞天号（日本）政治上的竞争有了结局资料分析处理美国的兴趣转向航天飞机与火星探测，苏联转向空间站恢复期（19942004）克莱门

14、町（美国国防部）月球勘探者（美国航空航天局）“聪明”1号（欧洲空间局）Clementine环月飞船 检验军方为国家导弹防御系统开发的 轻型传感器;Clementine携带了4个照相机和一个激光测距系统。照相机的分辨率是125-250m。双基雷达：水冰Lunar Prospector（月球勘探者） 轨道是距离月面10020km接近圆形的低极轨主要科学目的是测量月球表面成分，特别是寻找极冰，进一步确定月球的磁场和引力场，确定气体释放事件的频率和位置。月球水冰之谜1994年，美国发射了克莱门汀探测器，根据该探测器的双基雷达回波特性，初步确定在月球的南极陨石坑中存在水冰。1998年，美国用月球勘探者探

15、测器探测了月球氢的分布，并由此推断，在月球极区的陨石坑中存在大量的水冰。红圆圈处为撞击目标陨石坑美国宇航局专家的解释 （1）探测器没有撞击到指定的陨石坑（2）水分牢固地约束含水矿物中（3）水蒸气没有升高到陨石坑顶部的高度；（4）观测该事件的望远镜可能指向不正确。（5）陨石坑中没有水冰，探测器以前探测到的氢没有构成水，而是纯粹的氢；SMART-1（智慧一号）欧洲空间局于2003年9月27日发射，2004年11月15日到达月球，2006年9月5日撞击到月球表面。主要任务是验证电火箭和激光通信技术。SMART-1的轨道离开地球时，轨道是螺旋线；在接近月球时，利用月球引力改变轨道，使其围绕月球运行；围

16、绕月球运行的轨道越来越小 。未来的月球探测(新发展时期)为什么要重返月球？未来的探测计划为什么要重返月球？重返月球是在现有和未来可以实现的技术条件下，重新对月球进行全球性、综合性和整体性的探测，进而载人登月。重返月球要对月球进行深入的研究。同时还要开发和利用月球资源、能源及特殊环境，建立月球基地，以月球为跳板逐步开展深空探测。 探测月球的意义科学意义探索准备开发资源激励学生科学意义月球本身的科学利用月球的特殊环境开展的科学活动人类重返月球产生的新学科探索准备验证新技术将月球作为探索更远天体的中转站月球上有多少氦-3月球上的He-3是由太阳风带来的。这些He-3数十亿年来在月壤中越积越多，现在大

17、概有100万吨到500万吨。 中国一年的发电量，只需要不超过10吨的He-3 ，而全世界的需求约在100吨左右。月球可以提供人类社会用上万年的能源需求，这是有巨大前景的一种资源。激励学生一个有活力的太空探索计划能吸引公众，激发生探索太空的热情，有利于培养高科技人才，迎接未来的挑战。新时期的月球探测嫦娥（中国，2007.10)月球勘察轨道器（美国，2008.10）Chadrayan-1（印度,2008)美国计划20182020年载人探月英国与德国准备独自探月中国的嫦娥工程第一步：发射月球卫星第二步：软着月，月球车第三步：取样返回嫦娥工程主要科学仪器（1）CCD相机与激光高度计（2）X射线与伽马射

18、线谱仪、成像光谱仪（3）微波辐射计（4）带电粒子探测器发射窗口嫦娥工程的二期工程落月探测突破月球软着陆、自动巡视勘察、深空测控通信、月夜生存等关键技术。包括地月飞行轨道设计技术、月球软着陆制导导航与控制技术、着陆缓冲技术、自动巡视勘察技术、遥操作和遥分析技术、地面大口径深空测控天线技术、月面特殊环境下探测器的热控与电源技术等。嫦娥工程的三期工程采样返回着陆器将携带探测仪器开展探测区月貌和物质调查，进行月基空间环境和空间天气探测，获取探测区的背景资料，并选择合适地点进行钻孔采样和选择性机械臂采样。采样后返回舱在月面起飞，将月球样品运送回地球，供实验室作进一步的系统分析和研究。2001年9月第三次月球探测学术会嫦娥一号成功探月的意义实现了中华民族千年的梦想，使中国称为能独力探月的行列为新时期的探月开了好头技术方面：起点高科学目标：与发达国家的目标一致发展中国家第一次独力探月中国探月网月球女神 S