(9)空間技術(shù)講座

1、空間技術(shù)空間技術(shù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)引例：阿波羅登月計(jì)劃引例：阿波羅登月計(jì)劃 美國(guó)從美國(guó)從19611961年到年到19721972年從年從事的一系列載人登月飛行事的一系列載人登月飛行任務(wù)總稱。任務(wù)總稱。 19691969年年7 7月月2020日，日，“阿波羅阿波羅11” 11” 登上月球登上月球 長(zhǎng)久以來登月夢(mèng)想終于成長(zhǎng)久以來登月夢(mèng)想終于成真阿波羅計(jì)劃所花經(jīng)真阿波羅計(jì)劃所花經(jīng)費(fèi)達(dá)費(fèi)達(dá)240240億美元。億美元。 有有2 2萬家民間企業(yè)和萬家民間企業(yè)和4040萬名萬名工作人員參與工作工作人員參與工作 在人類太空科學(xué)上代表意在人類太空科學(xué)上代表意義不是金錢所能估量義不是金錢所能估量引例

2、：阿波羅登月計(jì)劃引例：阿波羅登月計(jì)劃“這對(duì)一個(gè)人來說，只不過是小小的一步，可是對(duì)人類來講，卻是巨大的一步。這對(duì)一個(gè)人來說，只不過是小小的一步，可是對(duì)人類來講，卻是巨大的一步?！?尼爾尼爾阿姆斯特朗說阿姆斯特朗說 發(fā)展阿波羅計(jì)劃的原因發(fā)展阿波羅計(jì)劃的原因 19571957年年1010月，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星史月，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星史波尼克波尼克 1 1號(hào)號(hào) 當(dāng)時(shí)正值冷戰(zhàn)時(shí)期，美蘇如火如荼的展開軍備競(jìng)賽當(dāng)時(shí)正值冷戰(zhàn)時(shí)期，美蘇如火如荼的展開軍備競(jìng)賽 蘇聯(lián)的人造衛(wèi)星飛越美國(guó)國(guó)土上空，對(duì)美國(guó)而言是非常蘇聯(lián)的人造衛(wèi)星飛越美國(guó)國(guó)土上空，對(duì)美國(guó)而言是非常大的威脅大的威脅 2020世紀(jì)

3、世紀(jì)6060年代，美、蘇在太空競(jìng)賽中為了拿到頭彩，各年代，美、蘇在太空競(jìng)賽中為了拿到頭彩，各自從佛羅里達(dá)的海岸和丘拉塔姆的荒原向太空發(fā)射了自從佛羅里達(dá)的海岸和丘拉塔姆的荒原向太空發(fā)射了三三十多艘載人飛船十多艘載人飛船，完成六十多人次的太空飛行。，完成六十多人次的太空飛行。 冷戰(zhàn)：北約組織VS華約組織主要內(nèi)容主要內(nèi)容 空間和空間技術(shù)空間和空間技術(shù) 運(yùn)載火箭運(yùn)載火箭 人造地球衛(wèi)星人造地球衛(wèi)星 載人航天載人航天 空間站空間站空間和空間技術(shù)空間和空間技術(shù) 空間：外層空間是地球稠密大氣層之外的空間，空間：外層空間是地球稠密大氣層之外的空間，簡(jiǎn)稱空間或太空，是人類第四環(huán)境。（陸地、海簡(jiǎn)稱空間或太空，是人類

4、第四環(huán)境。（陸地、海洋、大氣層、太空）洋、大氣層、太空） 空間技術(shù)三大支柱：空間技術(shù)三大支柱：航天器、運(yùn)載器、地面測(cè)控航天器、運(yùn)載器、地面測(cè)控技術(shù)技術(shù) 運(yùn)載火箭運(yùn)載火箭 由由多級(jí)火箭多級(jí)火箭組成的航天運(yùn)輸組成的航天運(yùn)輸工具。用途是把人造地球衛(wèi)星、工具。用途是把人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間站、空間探測(cè)載人飛船、空間站、空間探測(cè)器等有效載荷送入預(yù)定軌道。器等有效載荷送入預(yù)定軌道。是在導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上發(fā)展的，是在導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上發(fā)展的，一一般由般由2 24 4級(jí)組成級(jí)組成。每一級(jí)都包每一級(jí)都包括括箭體結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)和飛行箭體結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)。末級(jí)有儀器艙，內(nèi)。末級(jí)有儀器艙，內(nèi)裝制導(dǎo)與控制

5、系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)裝制導(dǎo)與控制系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)和發(fā)射場(chǎng)安全系統(tǒng)。和發(fā)射場(chǎng)安全系統(tǒng)。運(yùn)載火箭的發(fā)展運(yùn)載火箭的發(fā)展 運(yùn)載火箭是第二次世界大戰(zhàn)后運(yùn)載火箭是第二次世界大戰(zhàn)后在導(dǎo)在導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上開始發(fā)展彈的基礎(chǔ)上開始發(fā)展的。的。 第一枚成功發(fā)射衛(wèi)星運(yùn)載火箭是蘇第一枚成功發(fā)射衛(wèi)星運(yùn)載火箭是蘇聯(lián)用洲際導(dǎo)彈改裝的衛(wèi)星號(hào)運(yùn)載火箭聯(lián)用洲際導(dǎo)彈改裝的衛(wèi)星號(hào)運(yùn)載火箭 到到 2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代，年代，蘇聯(lián)、美國(guó)、蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、日本、中國(guó)、英國(guó)、印度和歐法國(guó)、日本、中國(guó)、英國(guó)、印度和歐洲空間局洲空間局已研制成功已研制成功2020多種大、中、多種大、中、小運(yùn)載能力的火箭。最小的僅重小運(yùn)載能力的火箭。最小的僅重10.2

6、10.2噸，只能將噸，只能將1.481.48公斤重的人造衛(wèi)星送公斤重的人造衛(wèi)星送入近地軌道；最大的重入近地軌道；最大的重29002900多噸，能多噸，能將將120120多噸重的載荷送入近地軌道。多噸重的載荷送入近地軌道。中國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭中國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭 長(zhǎng)征一號(hào)系列長(zhǎng)征一號(hào)系列： 長(zhǎng)征一號(hào)長(zhǎng)征一號(hào) 長(zhǎng)征一號(hào)馬杰長(zhǎng)征一號(hào)馬杰 長(zhǎng)征一號(hào)丙長(zhǎng)征一號(hào)丙 長(zhǎng)征一長(zhǎng)征一號(hào)丁號(hào)丁 長(zhǎng)征二號(hào)系列長(zhǎng)征二號(hào)系列：長(zhǎng)征二號(hào)長(zhǎng)征二號(hào) 長(zhǎng)征二號(hào)甲長(zhǎng)征二號(hào)甲 長(zhǎng)征二號(hào)丙長(zhǎng)征二號(hào)丙 長(zhǎng)征二長(zhǎng)征二號(hào)丁號(hào)丁 長(zhǎng)征二號(hào)長(zhǎng)征二號(hào)E 長(zhǎng)征二號(hào)長(zhǎng)征二號(hào)F 長(zhǎng)征三號(hào)系列長(zhǎng)征三號(hào)系列：長(zhǎng)征三號(hào)長(zhǎng)征三號(hào) 長(zhǎng)征三號(hào)甲長(zhǎng)征三號(hào)甲 長(zhǎng)征三

7、號(hào)乙長(zhǎng)征三號(hào)乙 長(zhǎng)征三號(hào)丙長(zhǎng)征三號(hào)丙 長(zhǎng)征四號(hào)系列長(zhǎng)征四號(hào)系列：風(fēng)暴一號(hào)風(fēng)暴一號(hào) 長(zhǎng)征四號(hào)長(zhǎng)征四號(hào) 長(zhǎng)征四號(hào)甲長(zhǎng)征四號(hào)甲 長(zhǎng)征四號(hào)乙長(zhǎng)征四號(hào)乙 長(zhǎng)長(zhǎng)征四號(hào)丙征四號(hào)丙 長(zhǎng)征五號(hào)系列長(zhǎng)征五號(hào)系列：長(zhǎng)征五號(hào)甲長(zhǎng)征五號(hào)甲 長(zhǎng)征五號(hào)乙長(zhǎng)征五號(hào)乙 長(zhǎng)征五號(hào)丙長(zhǎng)征五號(hào)丙 長(zhǎng)征五號(hào)丁長(zhǎng)征五號(hào)丁 長(zhǎng)征五號(hào)長(zhǎng)征五號(hào)E 長(zhǎng)征五號(hào)長(zhǎng)征五號(hào)F 長(zhǎng)征六號(hào)系列長(zhǎng)征六號(hào)系列： 長(zhǎng)征六號(hào)長(zhǎng)征六號(hào) 長(zhǎng)征七號(hào)系列長(zhǎng)征七號(hào)系列： 長(zhǎng)征七號(hào)長(zhǎng)征七號(hào) 19701970年年4 4月月2424日日“長(zhǎng)征長(zhǎng)征1 1號(hào)號(hào)”運(yùn)載火箭誕生，首次發(fā)射運(yùn)載火箭誕生，首次發(fā)射“東方紅東方紅1 1號(hào)號(hào)”衛(wèi)星成衛(wèi)星成功。功。 人造地球衛(wèi)星人造地球衛(wèi)星 衛(wèi)星，

8、是指在宇宙中所有圍繞衛(wèi)星，是指在宇宙中所有圍繞行星行星軌道上運(yùn)行的天體軌道上運(yùn)行的天體。環(huán)。環(huán)繞哪一顆行星運(yùn)轉(zhuǎn)，就把它叫做哪一顆行星的衛(wèi)星。比如，繞哪一顆行星運(yùn)轉(zhuǎn)，就把它叫做哪一顆行星的衛(wèi)星。比如，月亮環(huán)繞著地球旋轉(zhuǎn)，它就是地球的衛(wèi)星。月亮環(huán)繞著地球旋轉(zhuǎn)，它就是地球的衛(wèi)星。 “人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星”就是我們?nèi)祟惥褪俏覀內(nèi)祟悺叭斯ぶ圃斓男l(wèi)星人工制造的衛(wèi)星”。科學(xué)家。科學(xué)家用火箭把它發(fā)射到預(yù)定的軌道，用火箭把它發(fā)射到預(yù)定的軌道，使它環(huán)繞著地球或其他行使它環(huán)繞著地球或其他行星運(yùn)轉(zhuǎn)星運(yùn)轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行探測(cè)或科學(xué)研究。圍繞哪一顆行星運(yùn)轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行探測(cè)或科學(xué)研究。圍繞哪一顆行星運(yùn)轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星，我們就叫它哪一顆行星

9、的人造衛(wèi)星，比如最的人造衛(wèi)星，我們就叫它哪一顆行星的人造衛(wèi)星，比如最常用于觀測(cè)、通訊等方面的人造地球衛(wèi)星。常用于觀測(cè)、通訊等方面的人造地球衛(wèi)星。人造衛(wèi)星發(fā)展人造衛(wèi)星發(fā)展19571957年年1010月月4 4日蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星日蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星。之后，。之后，美國(guó)、法國(guó)、日本也相繼發(fā)射了人造衛(wèi)星。美國(guó)、法國(guó)、日本也相繼發(fā)射了人造衛(wèi)星。中國(guó)于中國(guó)于19701970年年4 4月月2424日發(fā)射了東方紅日發(fā)射了東方紅1 1號(hào)人造衛(wèi)星號(hào)人造衛(wèi)星，截止，截止19921992年底中國(guó)共成功發(fā)射年底中國(guó)共成功發(fā)射3333顆不同類型的人造衛(wèi)星。顆不同類型的人造衛(wèi)星。 東方紅東方紅1

10、1號(hào)人造衛(wèi)星直徑約號(hào)人造衛(wèi)星直徑約1 1米，重米，重173173公斤，沿近地點(diǎn)公斤，沿近地點(diǎn)439439公公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)里、遠(yuǎn)地點(diǎn)23842384公里的橢圓軌道繞地球運(yùn)行，軌道傾角公里的橢圓軌道繞地球運(yùn)行，軌道傾角6868，5”5”，運(yùn)行周期運(yùn)行周期114114分鐘。發(fā)射分鐘。發(fā)射“東方紅東方紅1 1號(hào)號(hào)”衛(wèi)星的遠(yuǎn)載火箭為衛(wèi)星的遠(yuǎn)載火箭為“長(zhǎng)長(zhǎng)征征”1 1號(hào)三級(jí)運(yùn)載火箭，火箭全長(zhǎng)號(hào)三級(jí)運(yùn)載火箭，火箭全長(zhǎng)2929，4545米，直徑米，直徑2.252.25米，起飛米，起飛重量重量81.681.6噸，發(fā)射推力噸，發(fā)射推力112112噸。噸。東方紅東方紅1 1號(hào)人造衛(wèi)星號(hào)人造衛(wèi)星 衛(wèi)星的衛(wèi)星的主要任務(wù)主

11、要任務(wù)是是向太空向太空播放播放東東方紅方紅樂樂曲曲，同時(shí)，同時(shí)進(jìn)行衛(wèi)星進(jìn)行衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)，技術(shù)試驗(yàn)，探測(cè)電離探測(cè)電離層和大氣層和大氣密度。密度。人造衛(wèi)星用途人造衛(wèi)星用途科學(xué)衛(wèi)星科學(xué)衛(wèi)星：送入太空軌道，進(jìn)行大氣物理、天文物理、地：送入太空軌道，進(jìn)行大氣物理、天文物理、地球物理等實(shí)驗(yàn)或測(cè)試的衛(wèi)星，如中華衛(wèi)星一號(hào)、哈伯等。球物理等實(shí)驗(yàn)或測(cè)試的衛(wèi)星，如中華衛(wèi)星一號(hào)、哈伯等。通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星：做為電訊中繼站的衛(wèi)星，如：亞衛(wèi)一號(hào)。：做為電訊中繼站的衛(wèi)星，如：亞衛(wèi)一號(hào)。軍事衛(wèi)星軍事衛(wèi)星：做為軍事照相、偵察之用的衛(wèi)星。：做為軍事照相、偵察之用的衛(wèi)星。氣象衛(wèi)星氣象衛(wèi)星：攝取云層圖和有關(guān)氣象資料的衛(wèi)星。：攝取云層圖

12、和有關(guān)氣象資料的衛(wèi)星。資源衛(wèi)星資源衛(wèi)星：攝取地表或深層組成之圖像，做為地球資源探：攝取地表或深層組成之圖像，做為地球資源探勘之用的衛(wèi)星?？敝玫男l(wèi)星。 星際衛(wèi)星星際衛(wèi)星：可航行至其它行星進(jìn)行探測(cè)照相之衛(wèi)星，一般：可航行至其它行星進(jìn)行探測(cè)照相之衛(wèi)星，一般稱之為行星探測(cè)器，如火星號(hào)、探路者號(hào)等。稱之為行星探測(cè)器，如火星號(hào)、探路者號(hào)等。載人航天載人航天 載人航天是指人類駕駛和乘坐載人航天器在太空從事各種探載人航天是指人類駕駛和乘坐載人航天器在太空從事各種探測(cè)、試驗(yàn)、研究、軍事和生產(chǎn)的往返飛行活動(dòng)。載人航天的測(cè)、試驗(yàn)、研究、軍事和生產(chǎn)的往返飛行活動(dòng)。載人航天的目的在于突破地球大氣的屏障和克服地球引力，

13、把人類的活目的在于突破地球大氣的屏障和克服地球引力，把人類的活動(dòng)范圍從陸地、海洋和大氣層擴(kuò)展到太空動(dòng)范圍從陸地、海洋和大氣層擴(kuò)展到太空 載人航天歷程載人航天歷程19601960年蘇聯(lián)成功發(fā)射了兩艘年蘇聯(lián)成功發(fā)射了兩艘無人的衛(wèi)星式飛船無人的衛(wèi)星式飛船19611961年蘇聯(lián)發(fā)射世界第一艘年蘇聯(lián)發(fā)射世界第一艘載人飛船載人飛船“東方東方”1 1號(hào)。號(hào)。加加林加加林少校乘少校乘“東方東方”1 1號(hào)飛船用了號(hào)飛船用了108108分鐘繞地球運(yùn)行一圈。分鐘繞地球運(yùn)行一圈。 19691969年美國(guó)發(fā)射年美國(guó)發(fā)射“阿波羅阿波羅”1111號(hào)載人飛船，號(hào)載人飛船，第一次把人送第一次把人送上月球上月球。 “這對(duì)一個(gè)人來

14、說，只不過是小小的一步，可是對(duì)這對(duì)一個(gè)人來說，只不過是小小的一步，可是對(duì)人類來講，卻是巨大的一步。人類來講，卻是巨大的一步。” 19711971年蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一個(gè)年蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一個(gè)載人空間站載人空間站“禮炮禮炮”1 1號(hào)。號(hào)。 19811981年美國(guó)發(fā)射世界上第一架年美國(guó)發(fā)射世界上第一架航天飛機(jī)航天飛機(jī)“哥倫比亞哥倫比亞”號(hào)。號(hào)。 20012001年世界上首位年世界上首位太空游客太空游客、美國(guó)富翁蒂托搭乘、美國(guó)富翁蒂托搭乘“聯(lián)聯(lián)盟盟”TM32TM32號(hào)飛船到國(guó)際空間站上旅游觀光號(hào)飛船到國(guó)際空間站上旅游觀光8 8天。蒂托此行耗資天。蒂托此行耗資20002000萬美元。萬美元。我國(guó)載人航天

15、我國(guó)載人航天 2003年，我國(guó)自行研制的年，我國(guó)自行研制的“神舟神舟”五號(hào)五號(hào)載人飛船載人飛船發(fā)射升空。這是中國(guó)首次進(jìn)行載人航天飛行。乘發(fā)射升空。這是中國(guó)首次進(jìn)行載人航天飛行。乘坐坐“神舟神舟”五號(hào)載人飛船執(zhí)行任務(wù)的航天員是五號(hào)載人飛船執(zhí)行任務(wù)的航天員是歲的歲的楊利偉楊利偉。 2005年，我國(guó)成功進(jìn)行了第二次載人航天飛行，年，我國(guó)成功進(jìn)行了第二次載人航天飛行，將兩名航天員將兩名航天員費(fèi)俊龍、聶海勝費(fèi)俊龍、聶海勝同時(shí)送上太空。同時(shí)送上太空。 2008年，我國(guó)第三艘載人飛船年，我國(guó)第三艘載人飛船神舟七號(hào)神舟七號(hào)成功發(fā)射，成功發(fā)射，三名航天員三名航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬翟志剛、劉伯明、景海鵬順利

16、升空。順利升空?？臻g站空間站 又稱航天站、太空站、軌道站。是一種在近地軌道長(zhǎng)時(shí)間又稱航天站、太空站、軌道站。是一種在近地軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，可供多名航天員巡訪、長(zhǎng)期工作和生活的載人航天運(yùn)行，可供多名航天員巡訪、長(zhǎng)期工作和生活的載人航天器。器。 空間站分為單一式和組合式兩種。單一式空間站可由航天空間站分為單一式和組合式兩種。單一式空間站可由航天運(yùn)載器一次發(fā)射入軌，組合式空間站則由航天運(yùn)載器分批運(yùn)載器一次發(fā)射入軌，組合式空間站則由航天運(yùn)載器分批將組件送入軌道，在太空組裝而成。將組件送入軌道，在太空組裝而成。 到目前為止，全世界已發(fā)射了到目前為止，全世界已發(fā)射了9個(gè)空間站。其中蘇聯(lián)共發(fā)個(gè)空間站。其中蘇聯(lián)

17、共發(fā)射射8座，美國(guó)發(fā)射座，美國(guó)發(fā)射1座。座。 和平號(hào)空間站和平號(hào)空間站 和平號(hào)核心艙于和平號(hào)核心艙于1986年發(fā)射，它提供基本的服務(wù)、航天員居年發(fā)射，它提供基本的服務(wù)、航天員居住、生保、電力和科學(xué)研究能力。住、生保、電力和科學(xué)研究能力。 按照美俄國(guó)際空間站合作計(jì)劃，美國(guó)航天飛機(jī)與和平號(hào)空間按照美俄國(guó)際空間站合作計(jì)劃，美國(guó)航天飛機(jī)與和平號(hào)空間站實(shí)施了交會(huì)和對(duì)接，在軌對(duì)接期間，進(jìn)行了設(shè)備和航天員站實(shí)施了交會(huì)和對(duì)接，在軌對(duì)接期間，進(jìn)行了設(shè)備和航天員的交換。的交換。1995年發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)與和平號(hào)在太空交會(huì)，兩航年發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)與和平號(hào)在太空交會(huì)，兩航天器相距僅天器相距僅11.3米。米。 由于和平號(hào)設(shè)

18、備老化，加之俄羅斯資金匱乏，從由于和平號(hào)設(shè)備老化，加之俄羅斯資金匱乏，從1999年起，年起，和平號(hào)進(jìn)入無人自動(dòng)飛行狀態(tài)，準(zhǔn)備最終墜入大氣層焚毀，和平號(hào)進(jìn)入無人自動(dòng)飛行狀態(tài)，準(zhǔn)備最終墜入大氣層焚毀，完成其歷史使命。完成其歷史使命。 2001年年3月月23日從地球軌道上消失日從地球軌道上消失 。天宮一號(hào)和神八對(duì)接天宮一號(hào)和神八對(duì)接 9.29：天宮：天宮一號(hào)成功發(fā)一號(hào)成功發(fā)射升空射升空 11.1：神舟：神舟八號(hào)飛船發(fā)八號(hào)飛船發(fā)射升空射升空 11.3：天宮：天宮神八首次交神八首次交會(huì)對(duì)接會(huì)對(duì)接 11.13:天宮天宮神八建立倒神八建立倒飛姿態(tài)飛姿態(tài) 11.14:天宮天宮神八二次對(duì)神八二次對(duì)接成功接成功 我國(guó)空間技術(shù)主要成就我國(guó)空間技術(shù)主要成就19701970年年4 4月月2424日，我國(guó)成功研制并發(fā)射了日，我國(guó)成功研制并發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)。中國(guó)空間技術(shù)取得歷史性突破。中國(guó)空間技術(shù)取得