星际遨游者天气怎么调_星际遨游是什么意思
1.感受大自然的作文
2.关于航天的知识有哪些
3.气象卫星的用途和作用(自述)
4.科幻小故事:我和α星球上的“我”
5.地球内部
6.关于航天的知识
7.气象卫星有什么用途
感受大自然的作文
大哲学家康德曾经说过:“有两种东西,我们对它们的思考越是深沉和持久,它们所唤起的那种越来越大的惊奇和敬畏就会充溢我们的心灵,这就是繁星密布的苍穹和我心中的道德律。”
当你凝视着灿烂的星空,当你与花相视、沉浸在“人花相视久,无语醉初春”的境界,当你为少女那无以言状的美而怦然心动,当你为生命的神秘而惊异,为人类的智慧而惊奇的时候,难道大自然那无与伦比的智慧没有引起你心灵的震撼和敬畏的情感吗?
也许,过剩的科学知识已使你对周围的事物熟视无睹,以为科学已经将它们的秘密揭露无遗;也许你在生活的洪流中忙忙碌碌、疲惫不堪,无暇审视你身边的花朵和头上的星空……其实,在人生道路的两边,本来存在着无数美的事物,可是,我们常常只是为了赶路而忘记了欣赏,这不能不说是一种遗憾。那么,就让我们暂时抛弃某些“常识”,暂时爬上生活的岸边,来重新审视这个世界,收获那本该属于我们的美、本该属于我们的愉悦吧。
一滴水能够映现出整个太阳
“一滴水能够映现出整个太阳”不过是一句普通的格言,可是却包含着深刻的道理:世界是按照自相似或全息的原理构成的。
谁都承认,大自然是极其复杂的。但是谁能想到,她竟是按照最简单的方法构成。构造一个事物,最简单的方法莫过于按照一种模式来复制了,大自然所用的就是这种方法。这种方法看起来单调而简单,大自然却用它创造出了种种奇迹,创造出了一个多姿多彩、充满了生机的世界。这正是大自然的聪慧之处。
用这种方法构造出的世界,呈现出许许多多神奇的现象。
一滴水在宇宙中不过是一个微小的点,可是它却能反映出整个太阳。这就意味着整个太阳已经被“压缩”进一个水滴之中;我们的眼睛不过几厘米大小,却能看到整个星空,只有整个星空的信息被浓缩进空间的每一个点上,这才有可能。于是,当我们面对清晨绿叶上的串串露珠时,仿佛看到无数的太阳在微风中舞蹈;当我们凝视少女那秋潭般碧澈的眼睛时,似乎看到了一个奥妙无穷的宇宙。
科学家们用这个原理制造出了全息照片。通常的照片撕碎后不能复原,而且其成象是平面的。全息照片则不同,它的成象是立体的,与真实的事物一般无二。假如照片上是一只狗的头像,那么,那只狗的头看上去就伸到了照片之外。这种照片所摄取的图象与现实事物相同,假如从照片的正面看去有些景物被前面的东西档住了,那么,只要你侧一下身子,换个角度,就能看到后边的事物。这种照片的另一个特点,就是它的每一部分都含有这个图象的全部信息。把它的底片撕碎,每一碎片都能重现出原来的完整图象。当科学家们正在研制的全息**和全息电视问世之时,我们在影院里就能真正体会到身临其境的感觉。
我们本来就生活在这样一个全息的世界中,人们的日常生活中随处可以发现全息的影子。我们之所以能够看电视、听广播,就是由于电磁波的每一点上都携带着电视台和广播电台所发出的全部信息,由此我们才能够在不同的地方看到完整的图象、听到完整的声音。实际上,在空间的每一个点上,都有来自全世界以至全宇宙的信息,只是由于这些信息隐藏得比较深或者很微弱,我们无法感受到。但只要有相应的信息显示器(比如天文望远镜、电视机等)就可以使这些信息展示出来。所以,我们要认识这个世界本来是无需出门的,只要把我们身边空间中的信息翻译或显示出来,整个世界甚至整个宇宙就会展现在我们面前。这大概就是老子所说的“不出门而知天下,不窥牖而知天道”的境界吧。
不仅空间上是这样,而且时间上也是如此。每一个存在物在其自身中都浓缩着它自己的历史、它的类的历史以至整个宇宙的历史。每一个历史发展阶段都作为一个层次沉淀在进化链条上在后的、较高级的事物中。人是目前所知的最高的进化层次,在他之中包含了宇宙有史以来的所有进化阶段。宇宙最初产生的中子、质子、原子等粒子是构成我们身体的最基本的材料;构成生命的基本单位是生命出现初期所形成的细胞;人的胚胎发育过程是生物整个进化史的缩影;我们的教育过程是人类教育史的重演,每一部教科书都是本学科发展史的浓缩。人类的大脑也包含着它的进化史,由爬行动物脑、缘脑(哺乳动物脑)和新皮层(尼人-智人进化阶段的产物)三个层次构成,它们对应着脑进化的三个阶段,分别负责本能、情感和智力。可见,事物发展过程上的每一段落都是其进化史的缩影。从时间上说,宇宙的每一刹那都包含着过去的一切,蕴藏着未来的一切,因为现在的一刹那是过去的全部时间孕育的一个结果,否则这一刹那是无法存在的;而未来之所以能够存在,完全有赖于此刻这一刹那的存在,如果这一刹那消失了,时间的链条就会完全断裂,未来就无法产生。因此,佛经上说一刹那就包含着千世万世、刹那即是千年,并非是宗教的呓语。
于是,每一个存在物都是一个小宇宙,是整个宇宙的缩影。这也正是生物之所以能够克隆的根本原因。由于生物的每个细胞中已经包含着整个生物体的全部遗传基因或者说全部信息,所以每个细胞才能够重新成长为一个新的个体。克隆技术并不是人类的发明,而是自然早已熟练运用的“技术”,因为所有生命都是自然克隆出来的,她从一个细胞中克隆出另一个细胞,从一个生命克隆出另一个生命。宇宙的每一部分也同样包含着宇宙的全部“基因”,每一块物质都包藏着宇宙的全部性质,就是说,它不仅包藏着已经发现和还没有发现的一切物质特性,而且还包含着植物、动物、人类等一切生命形式。只要达到一定的条件,那么任何一块物质都会从自身中进化出各种生命形态。从这个角度说,一粒沙子并不比宇宙小,只要条件具备,就能够从一粒沙子中克隆出一个宇宙,因为我们现在的宇宙只是大自然从一个比沙子还要小无数倍的宇宙“奇点”中克隆出来的。
这样的结果,就造成了一种奇妙的结构:宇宙的每一层次都和另一个层次相似。例如,海马的眼睛是由二十九条旋臂构成的,用显微镜观察,可以发现每条旋臂是由一个个小海马组成的,而这小海马又由更小的海马构成。宇宙中的其他事物也是这样构造的。星系的结构与太阳系以及原子的结构相似,人类社会的结构也与太阳系相仿。星系也有年轮,不同年龄的星系有着不同的结构和形态,而相同年龄的星系则其结构和形态类似。那些年轻的星系显示出蓬勃的朝气,而那些年老的星系好像是在悲哀地喘息。
宇宙万物就是这样既各自独立,又共同构成一个整体。当我的脑中呈现出这样一幅图景的时候,我仿佛看到宇宙万物相应相和、翩翩起舞,共同奏出一曲宇宙大合唱。这宇宙的歌声响彻无尽的太空,传遍古往今来,这宇宙的音符也同样跳跃在我的心中,跳荡在我小小的脉搏中。
我们人类从很遥远的古代起就有了进行星际飞行的梦想,嫦娥奔月就是其中的一个。尽管目前已经实现了这个梦想,但是看来要飞出银河系是几乎没有可能的,因为宇宙是太广阔了,广阔得令我们难以想象,广阔得令我们不寒而栗:即使以光的速度飞行,要飞出银河系距我们最近的地方,也要上万年的时间;而要飞到目前我们所观测到的最远的地方,则需要二百亿年!况且,就人类目前的科学技术来看,要达到以光速飞行是绝对不可能的。那浩瀚无垠的宇宙之海,对于我们来说,永远是可望而不可即的呀。
面对人类,我不仅要发问:那扯起了帆,准备远航的漂泊者,你要到哪里去呢?是要去宇宙深处遨游吗?我们心中也有一个同样辽阔的宇宙啊!
既然我们注定永远不能实现在星系之间飞行的梦想,那么,就让我们用赤诚的心灵来谛听萦绕于我们身边的宇宙之声吧,谛听来自遥远宇宙的呼唤,倾听来自远古的喘息,倾听大自然无声的喃喃细语。
每一个存在物都是神圣的
丹麦哲学家基尔凯戈尔说:“整个存在使我吃惊,从最小的苍蝇到神下凡化身为基督的神秘,每一件事物对我来说都是难以理解的,而最难以理解的则是我自己。”
在我看来,每个事物之所以神秘、之所以难以理解,是由于事物的全息性,亦即是由于它的无限性。任何一个微小的事物,都包含着宇宙的无穷信息,而我们的认识相对于无限的宇宙来说,永远是微不足道的。我们有限的认识不仅不能穷尽大宇宙,就是那些小宇宙,那些我们司空见惯的事物,比如一只苍蝇,一块石头,甚至我们自己,也不能彻底认识。我们所看到的,只是那无穷的信息之海里泛起的一束泡沫。即使对于一个十分简单的事物,无论研究多么深,我们也不可能穷尽它的一切性质,我们所知道的只是它的无穷性质中的很小很小的一部分,在它之中永远有一个无穷的未知的海洋摆在我们面前。因此对我们来说,任何一个存在物都是神秘的,因为永远不可能彻底认识它。
甚至于,我们的认识究竟是否正确、正确到什么程度,我们也一无所知,因为,我们并不知道,我们的知识与未知的世界有着怎样的关系、已知的世界在未知的世界中处于怎样的地位、已知的世界在无限的世界中具有怎样的性质。从根本上讲,我们所谓的知识,只不过是一些名词罢了,人的认识活动只是命名的活动,我们所认识的那些事物,本来就早已存在着了,我们给它起了一个名字,于是就成了知识,如槐树、鹦鹉、原子、万有引力定律等等,至于这些东西本身究竟是什么,我们不得而知。
如此看来,这个世界远不是象我们所看到的那样简单,也不象通常所认为的那样,世界仿佛只是作为我们的认识对象而存在的。作为我们认识对象的只是世界的极小一部分,而那无限的世界,永远不可能成为我们的认识对象,更不可能成为我们征服的对象。因而这个世界对于我们永远是神秘的。
所以,我主张,不可知论才是最高的哲学。我所谓不可知是绝对不可知,即这个世界的本质、它存在的意义以及它为什么要这样存在、为什么要产生这许许多多事物、为什么会有这样的规律等问题,是我们永远没有能力解决的。知只是相对的,我们只具有相对的认识能力,即:我们所认识的,只是我们现有的器官所能够认识到的,如果换一套别的器官或者在别的生物眼中,这个世界就会完全是另一个样子。我们只能生活在我们所能够认识的世界之中。
每个存在物不仅是神秘的,而且也是神圣的。之所以神圣,是因为每个存在物都是大自然亿万年演化的结果,蕴藏着天地之精华。宇宙学上有一个“人择原理”,这样来解释人与宇宙的关系:宇宙之所以具有这样的规律、之所以呈现出这样的图景,是因为不这样就不可能有人来研究宇宙,就是说,宇宙之所以如此是为了要演化出人类,宇宙是为了人类才这样存在的。天文学家们用这个原理来解释一些物理规律,如物理常数。基本的物理常数主要有这么一些:c=2.99792458×1010厘米.秒-1, h=1.054589×10-27克.厘米2.秒-1,G=6.673×10-8厘米3.克-1.秒-2, e=1.60219×10-19库仑,me=9.10953×10-28克,mp=1.67261×10-24克。宇宙中所有事物的物理特征尺度,如原子大小、原子密度、核子大小、核子密度、电离能、分子作用能等,都是用这几个基本物理常数组合而成的。人以及其他一切事物只是这些物理常数耦合的结果。如果其中的任何一个物理常数有些微改变,即使有0.0000001的改变,人就无法产生,宇宙就不会是这个样子。温度太高,则生化反应太快,人的寿命就太短,温度太低则反应就会停止,生命就无法存在;G如果太大,则太阳很快就会演化到高温阶段,就没有合适的温度和足够的时间演化出生命和人类;若G太小,太阳就只能处于低温阶段,生命就无法形成,G只有取现有的值才能够提供演化出人类的条件……如此等等。宇宙以及地球的一切规律正好满足人类产生的条件,所以才产生了生命和人类。换句话说,宇宙之所以把物理常数取现在的值,是为了满足人类存在的条件。可以说,在人身上体现着或说蕴藏着宇宙的全部规律。
这个原理还可以进一步扩展为多元选择原理,即如果换一个观察宇宙的主体,那么完全可以说宇宙是为了那个事物而存在的。如果是一只狗,它就可以说宇宙之所以这样存在,是为了狗的产生;蚂蚁也有理由说宇宙是为了它的出现才有这样的物理常数;石头同样可以说宇宙是为它而存在的。每个人也都可以说宇宙是为我而存在的。因为,如果宇宙不是这样存在着,就不可能有我产生,不可能有蚂蚁、狗和石头。
这样以来,我就不是我了,我(其他所有事物亦然)就不是独立的存在物了,我只不过是那种种规律的化身,我只是大自然的一件艺术作品。
于是,我和宇宙的关系就成为一体的了:我只是大自然的一个小小的部分,宇宙链条上的微小一环;同样,我就不单单是由我的肉体构成的了,而是由整个宇宙构成的,宇宙是我身体的组成部分,那广袤的星空不妨看作是我的身体的延伸,因为没有宇宙就没有我。于是,敬畏宇宙、敬畏自然,也就是敬畏我自己。
从这个角度看,人类在宇宙中并没有什么特殊的地位,他只不过是大自然链条上普普通通的一个环节而已。康德在其《宇宙发展史概论》中曾经讲了一个寓言故事,读来很有教益:那些生长在乞丐头上森林中的生物,长期以来一直把它们的住处当作一个巨大无比的地球,而且把自己看作是造化的杰作。后来,其中有一个天生聪明的虱子,意外地看见了一个贵族的头,它随即把它住处中所有滑稽的家伙叫到一起,狂喜地告诉它们:我们不是整个自然界唯一的生物;你们看,这里是一个新大陆,这里住着更多的虱子。从自然的角度看,我们人类并不比这只虱子更高贵,唯一不同的是,我们人类不是乞丐头上的虱子,而是宇宙的虱子罢了。人类自视为万物之灵,看来,这种看法并不比这只虱子聪明多少。在大自然这个宴席上,人并不是一位特殊的宾客,虱子、苍蝇、沙粒……都与人一样,有着同样的位置,缺一不可。每一种存在都有它存在的意义,是其他存在物不能替代的。我们人类尽管比其他存在物有着更强大的能力,可是,我们永远无法体验蚂蚁所体验到的世界。如果赶走了其他客人,人类也将从大自然中消失。
我们常常以不屑一顾的口吻来谈论那些“低级的”存在物,还常常把其他动植物只是当作一种食物来谈论,好像大自然创造它们仅仅是为了给我们作食物用的。这实在是对大自然的亵渎,因为它们也同样是大自然智慧的体现啊!而且从进化史的角度看,那些“低级的”生物、无生命的存在物还是我们的祖先,没有它们,人类就不可能出现。因而对它们的不敬就是对祖先的不敬。
每一个存在物——-只苍蝇,一朵花,一块石头,一粒沙子……都是神圣的,都值得我们敬畏,因为,每一个存在物都是大自然的作品,都是大自然智慧的结晶,都包藏着宇宙的全部秘密;它们存在的根本原因和意义是我们所无法知道的,在它们身上总有无数我们未知的性质存在着,也就是说,它们对于我们的知来说,总是神秘的。那么,在它们面前,除了敬畏,我们还能做什么呢?
人的智慧与大自然的智慧
人们常常把人与自然对立起来,宣称要征服自然。这实在是太狂妄自大了,因为在大自然面前,人类永远只是一个天真幼稚的孩童,而他却要作自然的主人!他只是大自然机体上普通的一部分,正像一株小草只是她的普通一部分一样,有什么资格与自然对立!
如果说自然的智慧是大海,那么,人类的智慧就只是大海中的一个小水滴,虽然这个水滴也映照着大海,但毕竟不是大海。可是,人们却要用这滴水来代替大海。
看着人类这种肤浅的表现,大自然一定会窃窃私笑——就像母亲面对无知的孩子那样的笑。人类的作品飞上了太空,打开了一个个微观世界,于是人类就沾沾自喜,以为揭开了大自然的秘密。可是,在自然看来,人类上下翻飞的这片巨大空间,不过是咫尺之间而已,就如同鲲鹏看待鹪鹩一般,只是蓬蒿之间罢了。即使从人类自身智慧发展史的角度看,人类也没有理由过分自傲:人类的知识与其祖先相比诚然有了极大的进步,似乎有嘲笑古人的资本;可是,殊不知对于后人而言我们也是古人,一万年以后的人们也同样会嘲笑今天的我们,也许在他们看来,我们的科学观念完全错了,我们的航天器在他们眼中不过是个非常简单的儿童玩具。人类的认识史仿佛是纠错的历史,一代一代地纠正着前人的错误,于是当我们打开科学史的时候,就会发现科学史只是犯错误的历史。那么,我们有什么理由和资格嘲笑古人、在大自然面前卖弄小聪明呢?
人类是大自然的模仿者,但他模仿得很拙劣。他发明了种种工具,挖掘出大自然用亿万年的时间积累下来的宝藏——煤碳、石油、天然气以及其他各种矿物质,人类为自己取得的这些成就而喜形于色,然而,谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的坟墓呢?谁能断言我们不是在走着一条通向死亡的路呢?
常言说:君子坦荡荡,小人常嘁嘁。智慧也是同样,小聪明是狂傲的,而大智慧却是谦逊的。人类的智慧决不是宇宙中唯一的智慧,也远不是最高的智慧,有什么资格傲慢呢?
在宇宙中,一定存在着就本质说远比我们的智慧要高得多的生物。因为,“我们”的太阳系只有四十多亿年的历史,就演化出了有智慧的生物;而宇宙至少已有二百亿年的历史了,在那些比我们更古老的星系里,一定早就演化出了更高级的生物。这些生物的智慧是我们所无法比拟的。也许,他们看我们,就像我们看蚂蚁一般,即使我们中的那些伟大人物,在他们看来也不过尔尔。大诗人蒲柏曾经有诗曰:
最近高天层上的人都在看
地上人的行动很离奇
有人发现了自然规律
居然做出这样的事体
他们在看我们的牛顿
好比我们在欣赏猢狲
我们的牛顿和爱因斯坦,在他们眼中顶多是个聪明的猴子。
人类的智慧与大自然的智慧相比实在是相形见绌。无论是令人厌恶的苍蝇蚊子,还是美丽可人的鲜花绿草;无论是令人望而生畏的星空,还是不值一提的灰尘,都是大自然精巧绝伦的艺术品,展示出大自然深邃、高超的智慧。大自然用“死”的物质创造出了这样丰富多采的生命,而人类却不能制造出一个哪怕是最简单的生物。就目前所知,人本身就是自然智慧的最高体现,是她最杰出的作品之一。人体共有一万亿多个细胞,这么多的细胞不仅能够相互协调,而且每个细胞都有着与众不同的特殊分工,每个细胞都有其特定的工作,绝对不会混淆,从而使整个人体处于高度有序的状态。在近百年的时间中,人体细胞尽管替换许多次,但这种秩序并不会改变。最不可思议的恐怕要数我们的大脑了,它使人有喜怒哀乐,还能够思维,能够理解、想象。大自然也很“懂得”美学原则,在创造每个事物以及我们身体的时候运用了各种美的规律,比如对称性、协调性等等,使人体、花朵等表现出难以形容的美。用尽人类的全部智慧,恐怕也难以造出这样的一个人来,让那一万亿个细胞协调工作,是人类的智慧所不能胜任的。
自然之所以创造出会思维的生物,也许是有深意的。在我看来,宇宙之所以创造智慧生物是“为了”进行自我认识,“为了”欣赏她自己壮丽无比的美。人是自然发展的高级阶段,人的智慧是宇宙智慧的高级形态,其高级之处仅在于他会思维、能够进行理解以及有自我意识。人的智慧与宇宙的智慧是同一智慧的不同阶段。宇宙或者说自然借我的眼睛来观看她自己,借我的嘴来表达她自己,说出她亿万年来想说而没有说出的话。从这个角度可以说,我的智慧即是自然的智慧,我对宇宙的认识即是宇宙对自己的认识,我思维即是宇宙在思维,我痛苦即是自然在痛苦,我欢笑即是宇宙在欢笑。所以,人仅有的一点小智慧也是大自然所赋予的,并不属于他自己所有,他只不过是宇宙自我认识的工具。因此,人对自然的种种误解,也许是自然对她自己的误解吧。
这样看来,我就只是宇宙机体上的一个部分,一个器官,就如同大脑是我们身体的一个器官一样,人与宇宙本来就是一体的。宇宙是一个大生命,而我只是这个大生命的一个组成部分。那么,让我们爱护自然就像爱护我们的身体一样吧。
谁说宇宙是没有生命的?宇宙是一个硕大无比的、永恒的生命,那永恒的运动、那演化的过程,不正是她生命力的体现吗?如果宇宙没有生命,怎么会从中开出灿烂的生命之花?这个宇宙到处都隐藏着生命,到处都有生命的萌芽,到处都有沉默的声音。你难道没有听到石头里也有生命的呐喊吗?你难道没有用心灵听到从那遥远的星系里传来的友好问候吗?
即使那些看起来死气沉沉的物质,也是宇宙生命的构成部分,也是生命的一种存在形式。那些高级的生命形态正是从这“死”的物质中产生的,换言之,包括我们人类在内的高级生命,只是物质的另一种存在方式。在物质中,有无数的生命在沉睡着,一旦出场的时间到了,它们就会从睡梦中醒来。
因此,人类并不孤独,在宇宙中处处是我们的弟兄。
因此,我们再也不应该把宇宙的其他部分看作只是我们征服的对象,再也不应该把其他生物仅仅看作我们的美味佳肴,而首先应该把它们看作是与我们平等的生命,看作是宇宙智慧的创造物,看作是宇宙之美的展示者,首先应该敬畏它们,就像敬畏我们自己一样。敬畏它们,就是敬畏宇宙,敬畏自然,就是敬畏我们自己。
万不得已要吃那些“低等”生物时,也要对它们讲人道或道德,就像我们对人本身要讲人道一样。当我们为了活命而吃其他生物时,不应当折磨它们,而应当让它们尽快地或尽可能让它们无痛苦地死去。在这方面,人类的食文化存在着大量极其残酷野蛮的行为。比如用油煎活鱼、喝活猴的脑子、烫活狗(把开水从狗嘴里灌进去,据说这样做出的狗肉最好吃)等等,等等,不一而足。它们也是一种生命,它们也有感觉、也有痛苦啊,假若有人这样来对待人类,我们会作何感想呢?
如果说吃其他生物是为了我们的生存,还情有可原的话,那么,人类的另一种行为则是绝对不可原谅的:有些人无缘无故地拈死蚂蚁或打死青蛙等动物,或是弄死植物,而这样做对他并没有任何好处。这是一种十分恶毒的行为。要知道,一只蚂蚁的生命,如同我们的生命一样,也只有一次,是不能死而复生的;要知道,它也有父母兄弟啊。如果有一种巨大的动物,视我们如同蚂蚁,把我们随意地拈来拈去,当我们的兄弟或父母外出的时候,被他拈死,再也没有回来,那时我们会怎样想呢?更为重要的是,你所拈死的,是宇宙历经几十亿年的时间才制造出来的一件艺术品!
几乎所有的宗教都教导人们要敬畏宇宙、敬畏生命,原因在于:宗教总是把万物看作是神秘的、不可理解的,看作是大自然智慧的体现,是神圣的,因而是值得我们深深敬畏的。佛教就教导人们不要杀生,即要敬畏生命。如果一个人能够做到善待生命、善待自然,那么,他不是佛,也离佛不远了。
关于航天的知识有哪些
中国航天事业自1956年创建以来,经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期,迄今已达到了相当规模和水平:形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系;建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心和由国内各地面站、远程跟踪测量船组成的测控网;建立了多种卫星应用系统,取得了显著的社会效益和经济效益;建立了具有一定水平的空间科学研究系统,取得了多项创新成果;培育了一支素质好、技术水平高的航天科技队伍。
中国航天事业是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后和特殊的国情、特定的历史条件下发展起来的。中国独立自主地进行航天活动,以较少的投入,在较短的时间里,走出了一条适合本国国情和有自身特色的发展道路,取得了一系列重要成就。中国在卫星回收、一箭多星、低温燃料火箭技术、捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域已跻身世界先进行列;在遥感卫星研制及其应用、通信卫星研制及其应用、载人飞船试验以及空间微重力实验等方面均取得重大成果。
空间技术
1. 人造地球卫星。中国于1970年4月24日成功地研制并发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”,成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。截至2000年10月,中国共研制并发射了47颗不同类型的人造地球卫星,飞行成功率达90%以上。目前,中国已初步形成了四个卫星系列——返回式遥感卫星系列、“东方红”通信广播卫星系列、“风云”气象卫星系列和“实践”科学探测与技术试验卫星系列,“资源”地球资源卫星系列也即将形成。中国是世界上第三个掌握卫星回收技术的国家,卫星回收成功率达到国际先进水平;中国是世界上第五个独立研制和发射地球静止轨道通信卫星的国家。中国的气象卫星、地球资源卫星主要技术指标已达到二十世纪九十年代初期的国际水平。近几年来,中国研制并发射的6颗通信、地球资源和气象卫星投入使用后,工作稳定,性能良好,产生了很好的社会效益和经济效益。
2. 运载火箭。中国独立自主地研制了12种不同型号的“长征”系列运载火箭,适用于发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道卫星。“长征”系列运载火箭近地轨道最大运载能力达到9200千克,地球同步转移轨道最大运载能力达到5100千克,基本能够满足不同用户的需求。自1985年中国政府正式宣布将“长征”系列运载火箭投入国际商业发射市场以来,已将27颗外国制造的卫星成功地送入太空,在国际商业卫星发射服务市场中占有了一席之地。迄今,“长征”系列运载火箭共实施了63次发射;1996年10月至2000年10月,“长征”系列运载火箭已连续21次发射成功。
3. 航天器发射场。中国已建成酒泉、西昌、太原三个航天器发射场,并圆满完成了各种运载火箭的飞行试验和各类人造卫星、试验飞船的发射任务。中国航天器发射场既可完成国内发射任务,又具有完成为国际商业发射服务和开展其他国际航天合作的能力。
4. 航天测控。中国已建成完整的航天测控网,包括陆地测控站和海上测控船,圆满完成了从近地轨道卫星到地球静止轨道卫星、从卫星到试验飞船的航天测控任务。中国航天测控网已具备国际联网共享测控资源的能力,测控技术达到了世界先进水平。
5. 载人航天。中国于1992年开始实施载人飞船航天工程,研制了载人飞船和高可靠运载火箭,开展了航天医学和空间生命科学的工程研究,选拔了预备航天员,研制了一批空间遥感和空间科学试验装置。1999年11月20日至21日,中国成功地发射并回收了第一艘“神舟”号无人试验飞船,标志着中国已突破了载人飞船的基本技术,在载人航天领域迈出了重要步伐。
空间应用
中国重视研制各种应用卫星和开发卫星应用技术,在卫星遥感、卫星通信、卫星导航定位等方面取得了长足发展。中国研制和发射的卫星中,遥感卫星和通信卫星约占71%,这些卫星已广泛应用于经济、科技、文化和国防建设的各个领域,取得了显著的社会效益和经济效益。国家有关部门还积极利用国外各种应用卫星开展应用技术研究,取得了很好的应用效果。
1. 卫星遥感。中国从二十世纪七十年代初期开始利用国内外遥感卫星,开展卫星遥感应用技术的研究、开发和推广工作,在气象、地矿、测绘、农林、水利、海洋、地震和城市建设等方面得到了广泛应用。目前,国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等机构,以及国务院有关部委、部分省市和中国科学院的卫星遥感应用研究机构已经建立起来。这些专业机构利用国内外遥感卫星开展了气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、灾害监测、环境保护、海洋预报、城市规划和地图测绘等多方面、多领域的应用研究工作。特别是卫星气象地面应用系统的业务化运行,极大地提高了对灾害性天气预报的准确性,使国家和人民群众的经济损失有了明显的减少。
2. 卫星通信。中国从二十世纪八十年代中期开始利用国内外通信卫星,发展卫星通信技术,以满足日益增长的通信、广播和教育事业的发展需求。在卫星固定通信业务方面,全国建有数十座大中型卫星通信地球站,联结世界180多个国家和地区的国际卫星通信话路达2.7万多条。中国已建成国内卫星公众通信网,国内卫星通信话路达7万多条,初步解决了边远地区的通信问题。甚小口径终端(VSAT)通信业务近几年发展较快,已有国内甚小口径终端通信业务经营单位30个,服务小站用户15000个,其中双向小站用户超过6300个;同时建立了金融、气象、交通、石油、水利、民航、电力、卫生和新闻等几十个部门的80多个专用通信网,甚小口径终端上万个。在广播业务方面,中国已建成覆盖全球的广播系统和覆盖全国的教育系统。中国从1985年开始利用卫星传送广播电视节目,目前已形成了占用33个通信卫星转发器的卫星传输覆盖网,负责传送中央、地方电视节目和教育电视节目共计47套,以及中央32路对内、对外广播节目和近40套地方广播节目。卫星教育电视广播开播十多年来,有3000多万人接受了大、中专教育与培训。近年来,中国建成了卫星直播试验平台,通过数字压缩方式将中央和地方的节目传送到无线广播电视覆盖不到的广大农村地区,使中国广播电视的覆盖率有了很大提高。中国现有广播接收站约18.9万座。在卫星直播试验平台上,还建立了中国教育卫星宽带多媒体传输网络,面向全国开展远程教育和信息技术的综合服务。
3. 卫星导航定位。中国从二十世纪八十年代初期开始利用国外导航卫星,开展卫星导航定位应用技术开发工作,并在大地测量、船舶导航、飞机导航、地震监测、地质防灾监测、森林防火灭火和城市交通管理等许多行业得到了广泛应用。中国在1992年加入了国际低轨道搜索和营救卫星组织(COSPAS-SARSAT),以后还建立了中国任务控制中心,大大提高了船舶、飞机和车辆遇险报警服务能力。
空间科学
中国在二十世纪六十年代初期开始利用探空火箭、探空气球开展了高层大气探测。在七十年代初期开始利用“实践”系列科学探测与技术试验卫星开展了一系列空间探测和研究,获得了很多宝贵的环境探测资料。近年来,开展了空间天气预报的研究工作及相应的国际合作。从八十年代末开始利用返回型遥感卫星进行了多种空间科学实验,在晶体和蛋白质生长、细胞培养、作物育种等方面取得了很好的成果。中国空间科学在基础理论研究方面取得了若干创新成果,在空间物理学、微重力科学和空间生命科学等领域建立了具有一定水平的对外开放的国家级实验室,建立了空间有效载荷应用中心,具有支持进行空间科学实验的基本能力。近年来,利用“实践”系列科学探测与技术试验卫星对近地空间环境中的带电粒子及其效应进行了较为详细的探测,并首次完成了微重力流体物理两层流体空间实验,实现了空间实验的遥操作 6月10日 22:16 宇宙飞船最重要的用途之一就是为空间站和月球基地等接送宇航员和物资,且费用较航天飞机低许多。目前在轨的“和平号”空间站和以前的“礼炮号”系列空间站以及美国“天空实验室”空间站,都是用宇宙飞船作为天地往返的交通工具的。前苏联“联盟15号”飞船,曾在“礼炮7号”的空间站与“和平号”空间站之间来回飞行并对接,成为世界第一辆太空“公共汽车”。
人在空间站内长期工作和生活,随时都可能出现危险,例如,宇航员突发急病,空间碎片或流星击穿宇航员生活的压力舱舱壁。这时就需要宇航员马上撤离空间站,返回地面。由于宇宙飞船体积小、重量轻、成本低,因此很适于长期停靠在空间站上用作救生艇,它给空间站带来的负担也不大。年,前苏联“礼炮7号”空间站出现故障时,就是用停靠在站上的“联盟号”飞船把两名宇航员紧急撤回地面的。目前正在建造的国际空间站在运行初期也将用联盟一TM飞船作为救生艇。若用价值连城的航天飞机作救生艇长期停靠在空间站上,则得不偿失,使用效率太低了。并会给空间站背上一个大包袱,大大增加空间站姿态控制和保持轨道高度方面的费用。
由于宇宙飞船带有推进系统,能机动变轨,固而还可以迅速降低高度进行侦察等军事活动。美国“双子星座7号”飞船在轨道飞行期间,飞船上的宇航员曾用红外遥感器监视和跟踪了1枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。
示来的行星际载人飞行,从目前和可预见的将来来看,将由宇宙飞船率先实现,而且很可能是载人火星宇宙飞船。
在本世纪,人类成功发射了卫星式和登月式两种飞船。21世纪将有望研制出行星际式宇宙飞船,把人送到其它行星去观光考察。
宇宙飞船,它在多极火箭的运载下进入宇宙空间,进行着举世无比的航行,地球在它眼里只是一只核桃,所有的星体也都变得渺小起来,而人类因为研制出了它,不仅扩大了生命的空间,也加快了人类进步的速度。
宇宙飞船与返回式卫星有相似之处,因为载人,故增加了许多特设系统,以满足航天员在太空工作和生活的多种需要。例如,用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统,报话通信系统,仪表和照明系统,航天服,载人机动装置和逃逸救生系统等。空间交会对接技术是载人飞船工程的一项关键技术,因为只有这样才能为别的航天器提供运输功能。
当然,掌握航天器再入大气层和安全返回技术也至关重要。尤其是宇宙飞船,除了要使飞船在返回过程中的制动过载限制在人的耐受范围内,还应使其落点精度比返回式卫星更高,从而及时发现和营救航天员。前苏联载人宇宙飞船就曾因落点精度差,使航天员困在了冰天雪地的森林中差点被冻死。目前,掌握航天器返回技术的国家只有美国、俄罗斯和中国。
从结构上来看,人类已研制出了3种结构的宇宙飞船,即一舱式、两舱式和三舱式。其中一舱式最为简单,只有航天员的座舱。两舱式飞船由座舱和提供动力、电源、氧气和水的服务舱组成。它改善了航天员的工作和生活环境。世界第一个出舱的航天员列昂诺夫乘坐的前苏联“上升”号飞船以及美国的“双子星座”号飞船均属于两舱式。最复杂的就是三舱式飞船。它是在两舱式飞船基础上或增加一个轨道舱(卫星式飞船),用于活动空间、进行科学试验等,如前苏联/俄罗斯“联盟”系列飞船;或增加一个登月舱(登月式飞船),用于在月面着陆和离开月面,如美国“阿波罗”号飞船。
从种类上说,在发射的宇宙飞船中,除了载人飞船外,还有货运飞船和载人货运混合飞船。按照飞行任务的不同,载人飞船又可分为卫星式载人飞船、登月式载人飞船和行星际式载人飞船。前两种在20世纪已经发射成功,后一种有望在21世纪实现,很可能是载人火星飞船。
记:虽然宇宙飞船和航天飞机、空间站相比简单一些,但对技术上的要求也一定很高吧?
庞:当然。虽说载人飞船是当今最简单的一种载人航天器,具有飞行时间短、沿弹道式或半弹道式路径返回、一次性使用等特点,其实它也很复杂,所以现只有中、俄、美3国拥有它。
宇宙飞船在返回地面时,为了减速、防热及结构上的需要,返回重量越小越好。为此,一般真正返回地面的只有座舱,这也是分舱设计的重要原因。它要像飞机在空中抛掉副油箱和多级火箭抛掉熄火后的子级火箭似的“轻装下阵”。所以,飞船座舱的外形设计十分重要。
座舱是载人飞船的核心,通常采用无翼的大钝头旋转体,有的是球形,有的是钟形。采用这种简单外形具有结构简单、工程上易于实现等特点。同时,座舱一般均有视野开阔的舷窗,以便航天员观察发射前的准备活动、在轨交会对接情况、返回点火时的姿态和再入着陆的地面情况等。俄罗斯航天员曾多次在自动对接系统失灵情况下,通过舷窗进行手动对接获得成功。此外,为保持航天员高效率工作,座舱内的大气压力和成分、供氧、二氧化碳和水气的清除、水和食物、航天服等都要细致研究,都需要很复杂的技术才能完成。
飞船的气闸舱有两个闸门,一个与座舱连接叫内闸门,另一个是可通向太空的外闸门。航天员出舱前要在座舱内穿好航天服,然后走出内闸门,关闭内闸门,把气闸舱内的空气抽入座舱内,当气闸舱内和舱外压力相等时就可打开外闸门进入太空了。航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作。内外闸门的气密性绝对可靠是气闸舱工作的基本条件,闸门的启闭须十分小心和熟练,避免漏气很重要,否则极危险。前苏联“上升”-2飞船于1965年3月率先应用了气闸舱。航天员列昂诺夫通过它走出舱外,成为世界太空行走第一人。
飞船在上升或返回过程中,若发生故障,需要应急弹射时,座舱门应可以迅速打开;而在轨运行或降落在海面时,则要求座舱门严格密封。航天员除可由座舱门进出以外,还能从应急逃逸口爬出座舱。在载人飞船上升、轨道运行和返回地球3个不同的飞行阶段,有不同的飞行环境,所以其救生手段不同。例如,发射飞船的火箭起飞后发生危险。如果火箭飞行高度低于两万米,航天员则可像飞机的飞行员一样启动弹射坐椅从座舱弹出,再打开降落伞返回地面;若火箭的飞行高度超过两万米,航天员就只能启动飞船顶部的逃逸用的小火箭,用它把飞船拉离运载火箭,飞向安全区后,再打开飞船的降落伞,使飞船软着陆。
目前,载人飞船还是一次性的,要想重复使用须解决座舱热防护层能经受10 00℃以上高温及返回着陆系统可保证准确着陆和很小的着陆速度这两大关键,从而不被烧坏和撞坏。国外正从这两方面入手研制可重复使用的载人飞船。
记:随着人类航天活动的不断深入,宇宙飞船的用途越来越广泛,您能否具体谈一下这方面情况?
庞:载人飞船在载人航天史上有着不可磨灭的功绩。在送人上太空后,宇宙飞船被用于对地观测、航天员出舱作业和生物学研究等多种科学研究和各项航天技术试验,取得了巨大的成果。
宇宙飞船最重要的用途之一就是为空间站和月球基地等接送航天员和物资,且费用较航天飞机低许多。目前在轨的国际空间站和以前的“和平”号空间站、“礼炮”号系列空间站以及美国“天空实验室”空间站都是用宇宙飞船作为天地往返交通工具的。宇宙飞船犹如太空“公共汽车”,立下了汗马功劳。
人在空间站内长期工作和生活,随时都可能出现危险。例如,航天员突发急病或飞船出现意外时,就需要航天员马上撤离空间站,返回地面。由于宇宙飞船体小质轻、成本低,因此很适于长期停靠在空间站上用作救生艇。若用价值连城的航天飞机作救生艇长期停留在空间站上,则得不偿失。年前苏联“礼炮”-7空间站出现故障时,就是靠停靠在站上的“联盟”号飞船把站上的两名航天员紧急撤回地面的;1998年开始建造的国际空间站也用“联盟”-TM飞船作为救生艇。
由于宇宙飞船带有推进系统,能机动变轨,因而还可以迅速降低高度进行侦察等军事活动。美国“双子星座”-7飞船在轨道飞行期间,飞船上航天员曾用红外遥感器监视和跟踪了一枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。
国外开始用宇宙飞船进行太空旅游。自美国加州百万富翁丹尼斯·蒂托2001年4月乘“联盟”-TM飞船登上国际空间站成为第一位登上太空的旅行者之后,很多人都对太空之旅充满了期待。为此,俄罗斯Energia火箭航天公司表示,其计划为未来的太空旅客提供为期一周的太空服务。旅客可以乘坐俄罗斯的“联盟”号宇宙飞船前往太空参观。在飞船内,游客既能体验失重的感觉,又能透过舷窗博览群星,遥看美丽的地球。
另外,未来的行星际载人飞行从目前和可预见的将来来看,将由宇宙飞船率先实现,而且很可能是载人火星宇宙飞船。
简言之,宇宙飞船无论在过去、现在,还是将来,都是大有作为的,因而可以说是方兴未艾。
记:谈到宇宙飞船,不能不说一下最值得中国人骄傲的“神舟”号。请您具体谈一下好吗?
庞:我国的“神舟”号是比较先进的载人飞船,目前已4次遨游太空。“神舟”号飞船由轨道舱(也叫工作舱)、返回舱(又称座舱)、推进舱(仪器舱)和一个过渡段组成。其中载人的轨道舱、返回舱可谓“一室一厅”,作为“一室”的返回舱是航天员在发射、返回和驾驶飞船时待的地方,作为“一厅”的轨道舱则是航天员工作和休息的场所。
轨道舱位于返回舱前面,这是为了增加航天员的活动空间。它里面装有多种试验设备和实验仪器,可进行对地观测。其两侧装有可收放的大型太阳能电池翼、太阳敏感器和各种天线以及各种对接机构。
返回舱位于飞船中部,是航天员乘坐的舱段,也是飞船的控制中心。它不仅和其他舱段一样要承受起飞、上升和轨道运行段的各种应力和飞行环境,而且还要经受返回时再入大气层阶段的减速过载和气动加热。其为密闭结构,前端有舱门,供航天员进出轨道舱使用。
推进舱紧接在返回舱后面,通常安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备,起保障和服务作用,即为飞船提供动力,进行姿态控制、变轨和制动,并为航天员提供氧气和水。推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池翼。过渡段则在飞船顶部,用于与其他航天器对接或空间探测。
飞船顶部还有一个高8米的逃逸救生塔。它装有10台发动机。在发射飞船的火箭起飞前900秒到起飞后160秒期间(0~110公里),如发生故障,它能拽着返回舱和轨道舱与火箭分离,并落到安全地带,使飞船上的航天员转危为安。记:感谢您接受我们的采访。祝愿中华飞天梦早日实现 中国航天事业自1956年创建以来,经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期,迄今已达到了相当规模和水平:形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系;建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心和由国内各地面站、远程跟踪测量船组成的测控网;建立了多种卫星应用系统,取得了显著的社会效益和经济效益;建立了具有一定水平的空间科学研究系统,取得了多项创新成果;培育了一支素质好、技术水平高的航天科技队伍。
气象卫星的用途和作用(自述)
人造卫星的简介
卫星,是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体。环绕哪一颗行星运转,就把它叫做哪一颗行星的卫星。比如,月亮环绕着地球旋转,它就是地球的卫星。
“人造卫星”就是我们人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道,使它环绕着地球或其他行星运转,以便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星,我们就叫它哪一颗行星的人造卫星,比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。
地球对周围的物体有引力的作用,因而抛出的物体要落回地面。但是,抛出的初速度越大,物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,它将围绕地球旋转,成为一颗绕地球运动的人造地球卫星,简称人造卫星。
人造卫星是发射数量最多,用途最广,发展最快的航天器。1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。之后,美国、法国、日本也相继发射了人造卫星。中国于1970年4月24日发射了东方红1号人造卫星,截止1992年底中国共成功发射33颗不同类型的人造卫星。
人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统,也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括:通信转发器,遥感器,导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统,也称为服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星,则还有返回着陆系统。
人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求,区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道,大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快,低轨道和中高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈,不受领土、领空和地理条件限制,视野广阔。能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发,也可获取地球的大量遥感信息,一张地球资源卫星所遥感的面积可达几万平方千米。
在卫星轨道高度达到35800千米,并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时,卫星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同,相对位置保持不变。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空,称为地球静止轨道卫星,简称静止卫星,这种卫星可实现卫星与地面站之间的不间断的信息交换,并大大简化地面站的设备。目前绝大多数通过卫星的电视转播和转发通信是由静止通信人造卫星种类
人造卫星是个兴旺的家族,如果按用途分,它可分为三大类:科学卫星,技术试验卫星和应用卫星。
① 科学卫星是用于科学探测和研究的卫星,主要包括空间物理探测卫星和天文卫星,用来研究高层大气,地球辐射带,地球磁层,宇宙线,太阳辐射等,并可以观测其他星体。
② 技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。航天技术中有很多新原理,新材料,新仪器,其能否使用,必须在天上进行试验;一种新卫星的性能如何,也只有把它发射到天上去实际“锻炼”,试验成功后才能应用;人上天之前必须先进行动物试验……这些都是技术试验卫星的使命。
③ 应用卫星是直接为人类服务的卫星,它的种类最多,数量最大,其中包括:通信卫星,气象卫星,侦察卫星,导航卫星,测地卫星,地球资源卫星,截击卫星等等。
运行轨道
人造卫星的运行轨道(除近地轨道外)通常有三种:地球同步轨道,太阳同步轨道,极轨轨道。
① 地球同步轨道 是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道。但其中有一种十分特殊的轨道,叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为零,在地球赤道上空35786千米。地面上的人看来,在这条轨道上运行的卫星是静止不动的。一般通信卫星,广播卫星,气象卫星选用这种轨道比较有利。地球同步轨道有无数条,而地球静止轨道只有一条。
② 太阳同步轨道 是轨道平面绕地球自转轴旋转的,方向与地球公转方向相同,旋转角速度等于地球公转的平均角速度(360度/年)的轨道,它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。
③ 极地轨道 是倾角为90度的轨道,在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空,可以俯视整个地球表面。气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星常采用此轨道。
人造卫星工程系统
通用系统有结构,温度控制,姿态控制,能源,跟踪,遥测,遥控,通信,轨道控制,天线等等系统,返回式卫星还有回收系统,此外还有根据任务需要而设的各种专用系统。人造卫星能够成功执行预定任务,单凭卫星本身是不行的,而需要完整的卫星工程系统,一般由以下系统组成:
1.发射场系统
2.运载火箭系统
3.卫星系统
4.测控系统
5.卫星应用系统
6.回收区系统(限于返回式卫星)
[编辑本段]卫星系统的组成部分
卫星系统中,各种设备按其功能上的不同,分为有效载荷及卫星平台两大部分。卫星平台又分为多个子系统:
有效载荷(不同类型卫星均不同,共同的有:)
1、对地相机
2、恒星相机
3、搭载的有效载荷
卫星平台(为有效载荷的操作提供环境及技术条件,包括:)
1、服务系统
2、 热控分系统
3、 姿态和轨道控制分系统
4、 程序控制分系统
5、 遥测分系统
6、 遥控分系统
7、 跟踪和测试分系统
8、 供配电分系统
9、 返回分系统(限於返回式卫星)
世界各国首颗卫星发射
苏联第一颗人造地球卫星的发射成功,揭开了人类向太空进军的序幕,大大激发了世界各国研制和发射卫星的热情。
美国于1958年1月31日成功地发射了第一颗“探险者”-1号人造卫星。该星重8.22公斤,锥顶圆柱形,高203.2厘米,直径15.2厘米,沿近地点360.4公里、远地点2531公里的椭圆轨道绕地球运行,轨道倾角33.34”,运行周期114.8分钟。发射“探险者”-1号的运载火箭是“丘辟特”℃四级运载火箭。
法国于1965年11月26日成功地发射了第一颗“试验卫星”-1(A-l)号人造卫星。该星重约42公斤,运行周期108.61分钟,沿近地点526.24公里、远地点1808.85公里的椭圆轨道运行,轨道倾角34。24”。发射A1卫星的运载火箭为“钻石,tA号三级火箭,其全长18.7米,直径1.4米,起飞重量约18吨。
日本于1970年2月11日成功地发射了第一颗人造卫星“大隅”号。该星重约9.4公斤,轨道倾角31.07”,近地点339公里,远地点5138公里,运行周期144.2分钟。发射“大隅”号卫星的运载火箭为“兰达”-45四级固体火箭,火箭全长16.5米,直径0.74米,起飞重量9.4吨。第一级由主发动机和两个助推器组成,推力分别为37吨和26吨;第二级推力为11.8吨;第三、四级推力分别为6.5吨和1吨。
中国于1970年4月24日成功地发射了第一颗人造卫星“东方红”1号。该星直径约1米,重173公斤,沿近地点439公里、远地点2384公里的椭圆轨道绕地球运行,轨道倾角68,5”,运行周期114分钟。发射“东方红”1号卫星的远载火箭为“长征”1号三级运载火箭,火箭全长29,45米,直径2.25米,起飞重量81.6吨,发射推力112吨。
英国:英国于1971年10月28日成功地发射了第一颗人造卫星“普罗斯帕罗”号,发射地点位于澳大利亚的武默拉(Woomera)火箭发射场,运载火箭为英国的黑箭运载火箭.近地点537公里,远地点1593公里。该星重66公斤(145磅),主要任务是试验各种技术新发明,例如试验一种新的遥测系统和太阳能电池组。它还携带微流星探测器,用以测量地球上层大气中这种宇宙尘高速粒子的密度。
除上述国家外加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在准备自行发射或已经委托别国发射了人造卫星。
第一颗人造地球卫星
1957年10月4日,苏联发射了第一颗人造地球卫星。这一事件具有划时代的意义,它宣告人类已经进入空间时代。
第一颗人造地球卫星呈球形,直径58厘米,重83.6公斤。它沿着椭圆轨道飞行,每96分钟环绕地球一圈。人造地球卫星内带着一台无线电发报机,不停地向地球发出“滴——滴——滴”的信号。一些人围着收音机。侧耳倾听着初次来自太空的声音。另一些人则仰望天空,试图用肉眼在夜晚搜索人造地球卫星明亮的轨迹。但是,当时认识很少有人了解人造地球是载人宇宙飞船的前导,科学家正在加紧准备载人空间飞行。一个月后,1957年11月3日,苏联又发射了第二颗人造地球卫星,它的重量一下增加了5倍多,达到508公斤。这颗卫星呈锥形,为了在卫星上节省出位置增设一个密封生物舱,不得不把许多测量仪器一道最末一节火箭上去。在圆柱形的舱内安然静卧着一只名叫“莱卡依”的小狗。小狗身上连接着测量脉搏、呼吸、血压的医学仪器,通过无线电随时把这些数据报告给地面。为了使舱内空气保持新鲜清洁,还安装了空气再生装置和处理粪便的排泄装置。舱内保持一定的温度和湿度,使小狗感到舒适。另外还有一套自供食装置,一天三次定时点亮信号灯,通知莱依卡用餐。使人遗憾的是,由于当时技术水平的限制,这颗卫星无法收回,试验狗在卫星生物舱内生活了一个星期,完成全部实验任务后,只好让它服毒自杀,成为宇航飞行中的第一个牺牲者。
人造卫星的用途
一、人造卫星的用途如何决定?
人造卫星的组成基本上可分为「卫星本体」及「酬载」两部分。酬载即是卫星用来做实验或服务的仪器,卫星本体为维持酬载运作的载具。卫星的用途依其所携带的酬载而定。
二、人造卫星有哪几类?用途为何?
人造卫星的优点在于能同时处理大量的资料及能传送到世界任何角落,使用三颗卫星即能涵盖全球各地,依使用目的,人造卫星大致可分为下列几类:
科学卫星:送入太空轨道,进行大气物理、天文物理、地球物理等实验或测试的卫星,如中华卫星一号、哈伯等。
通信卫星:做为电讯中继站的卫星,如:亚卫一号。
军事卫星:做为军事照相、侦察之用的卫星。
气象卫星:摄取云层图和有关气象资料的卫星。
资源卫星:摄取地表或深层组成之图像,做为地球资源探勘之用的卫星。
星际卫星:可航行至其它行星进行探测照相之卫星,一般称之为「行星探测器」,如先锋号、火星号、探路者号等。
世界上第一颗人造卫星
1957年10月4日。苏联宣布成功地把世界上第一颗绕地球运行的人造卫星送入轨道。美国官员宣称,他们不仅因苏联首先成功地发射卫星感到震惊,而且对这颗卫星的体积之大感到惊讶。这颗卫星重83公斤,比美国准备在第二年初发射的卫星重8倍。
苏联宣布说,这颗卫星的球体直径为55厘米,绕地球一周需1小时35分,距地面的最大高度为900公里,用两 个频道连续发送信号。由于运行轨道和赤道成65度夹角,因此它每日可两次在莫斯科上空通过。苏联对发射这颗卫星的火箭没做详细报道,不过曾提到它以每秒8公里的速度离开地面。他们说,这次发射开辟了星际航行的道路。
资源卫星。。。
中国第一颗人造卫星诞生
30多年过去了,今天,中国有几十颗卫星在太空中遨游,神舟号试验飞船返回大地,中国已开始向载人航天迈步。回顾中国的航天史,不能不提到它的开端“东方红一号”这一高精尖技术在基础差且动荡的时期一举成功。“东方红一号”卫星诞生的始末,长期是个谜。
1970年4月24日,中国成功的发射了自己的第一颗人造卫星,卫星轨道的近地点高度是436KM,远地点高度为2384km,轨道平面与地球赤道的平面夹角为68.5°,绕地球一圈需要114min。卫星质量为173kg,用20.009MHz的频率播放“东方红”乐曲。
原本对前苏联很崇敬的科学家们深有感慨。当年积极提倡搞人造卫星的地球物理所所长赵九章先生说,“靠天,靠地,靠不住!发展宇航科学主要靠我们自己的力量。
在前苏联虽然没有达到考察卫星研制工作的目的,但苏联先进的工业和科技还是使中国的科学家们开了眼界。他们对比苏联和中国情况,意识到发射人造卫星是一项技术复杂、综合性很强的大工程,需要有较高的科学技术水平和强大的工业基础作后盾。代表团在总结中写到,发射人造地球卫星中国尚未具备条件,应根据实际情况,先从火箭探空搞起。同时,应立足国内,走自力更生的道路。
1959年1月21日,主持领导卫星研制工作的张劲夫向科学院传达了邓小平的指示,“卫星明后年不放,与国力不相称”。“卫星还是要搞,但是要推后一点”。根据中央的方针,张劲夫提出“就汤下面”,因国家经济困难,暂停卫星研制工作,集中力量先搞探空火箭。
“651”任务
由于缩短了战线,中国很快在探空火箭研制方面有了突破性进展。1960年2月,中国试验型液体探空火箭首次发射成功。此后,各种不同用途的探空火箭相继上天,有气象火箭、生物火箭等。1964年6月,中国自行设计的第一枚中近程火箭发射成功;10月,爆炸成功了中国第一颗。此时,中国在卫星能源、卫星温度控制、卫星结构、卫星测试设备等方面都取得了单项预研成果。此时中国的科学家们觉得发卫星可以提上日程了。
1964年12月全国三届人大会议期间,当年积极倡导中国要搞人造卫星的赵九章,提笔上书周恩来总理,建议开展人造卫星的研制工作。与此同时,知名科学家钱学森也上书中央,建议加速发展人造卫星。
1965年5月,周恩来总理指示科学院拿出第一颗人造卫星具体方案。负责卫星总体组的钱骥,带领年轻的科技工作者很快便拿出了初步方案,归纳为三张图一张表:用红蓝铅笔画成的卫星外形图、结构布局图、卫星运行星下点轨迹图和主要技术参数及分系统组成表。
该方案先后拿到文津街3号科学院院部和国防科委大楼,分别向张劲夫等科学院领导和罗舜初等国防科委领导作了详细汇报,并由钱骥等直接向周恩来总理作了汇报。当周总理知道钱骥姓钱时风趣地说:我们的卫星总设计师也是姓钱啊,我们搞尖端的,原子、导弹和卫星,都离不开“钱”啊!
1965年8月,周总理主持中央专委会议,原则批准了中国科学院《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》确定将人造卫星研制列为国家尖端技术发展的一项重大任务。并确定整个卫星工程由国防科委负责组织协调,卫星本体和地面检测系统由中国科学院负责,运载火箭由七机部、卫星发射场由国防科委试验基地负责建设。因是一月份正式提出建议,国家将人造地球卫星工程的代号定名为“651”任务。全国的人、财、物遇到“651”均开绿灯,这样中国卫星就从全面规划阶段,进入工程研制阶段。
1970年4月24日,“长征”一号运载火箭成功的将我国第一颗人造卫星“东方红”一号送入太空重量上要超苏美。
1965年10月20日至11月30日,科学院受国防科委委托,在北京召开了中国第一颗人造卫星总体方案论证会,历时42天。会上,钱骥报告了中国第一颗人造卫星总体方案。与会的军、民包括海、陆、空方面的120多位专家,对发射人造卫星的目的、任务进行了反复论证。
这个代号为“651”的会议上确定:中国第一颗人造卫星为科学探测性质的试验卫星,其任务是为发展中国的对地观测、通信广播、气象等各种应用卫星取得基本经验和设计数据;发射时间定在1970年;成功的标志是“上得去、抓得注听得见、看得见。”
会上较为保密论证的一个议题,便是中国第一颗卫星重量如何确定。这一问题涉及到导弹武器的水平。因为早期发射卫星的运载工具,都是在导弹的基础上发展起来的,放卫星实质上是展现一个国家的军事实力。虽然中国卫星工程起步较晚,但专家们都认为中国的起点要高,第一颗卫星在重量、技术上要做到比美、苏第一颗卫星先进。苏联第一个卫星重量83.6公斤,美国的第一颗卫星只有8.2公斤。会议最后确定中国第一颗卫星为100公斤左右(实际上,最后上天时是173公斤)。
铝板琴奏出“东方红”
30年前上街游行的人们可能已忘记了当时的庆祝场面,但卫星从太空中发出的“东方红”悠扬乐音却长久地留在了人们的记忆中。提起“东方红一号”的命名、乐音的诞生,不能不谈到中国航天事业中一位默默无闻的铺路人--何正华。
苏联第一颗人造卫星的呼叫信号是嘀嘀哒哒的电,遥测信号是间断的。中国的卫星信号应该是什么样的?卫星总体组的组长何正华认为,中国应该超过苏联,发射一个连续的信号,且这个信号要有中国特色,全球公认。当时中央人民广播电台对外呼号是“东方红”乐曲,某种意义上“东方红”也成了“红色中国”的象征。出于对毛泽东的崇敬,何正华亦提出了卫星命名为“东方红一号”的建议。这些提议在“651”会议上得到了专家的赞同。1966年5月,经国防科工委、中国科学院、七机部负责人罗舜初、张劲夫、裴丽生、钱学森等共同商定,将中国第一颗人造卫星取名为“东方红一号”。1967年初正式确定中国第一颗人造卫星要播送《东方红》音乐,让全球人民都能听到中国卫星的声音。
由于当时正处于“文化大革命”的中,播送“东方红”乐音不仅是科研任务,也成了责任重大的政治任务。如果卫星上天后,变调或不响,按“上纲上线”的说法,无疑是重大的政治问题,研制者就有可能被打入十八层地狱。在沉重的思想负担和精神压力下,何正华和乐音装置的主要设计者刘承熙冒着政治风险,开始了他们技术上的探索,解决了乐音错乱和乐音变调等一系列问题。“东方红”乐音最后采用电子音乐,用线路模拟铝板琴声奏出。乐音装置的第一批正样产品,是1968年上半年在重庆一家工厂生产的,由于当时生产秩序极不正常,产品中许多元件出现虚焊现象。最后上天的产品是由上海科学仪器厂重新生产的。
红海洋中的“一块绿洲”
中国第一颗人造卫星工程的整个研制工作,大部分都是在“文化大革命”最的年月里进行的。那时席卷全国的“红色风暴”冲击到承担卫星工程任务的每一个单位。1967年初,中国科学院和七机部及下属单位均被“群众组织”夺权,卫星设计院的原来的领导都“靠边站”了,很多的科学家当时被定为“学术权威”、“特务”、“牛鬼蛇神”遭到批斗。即使普通的科技人员,也有不少亲属和社会关系在运动中受到冲击和株连。卫星的研制工作与“革命”发生了冲突。
当时的“革命”要求大家手捧“宝书”,口念语录,心地虔诚地表忠献忠。卫星研制只能等参加完“革命”才能去做,否则就会被扣上“不突出政治”的帽子。科学家被批判时,科技业务骨干还要参与陪“斗”。武斗不断,交通受阻,器材供应不上,卫星研制事业已面临夭折的危险。
在这种情况下,1967年初,周恩来总理与聂荣臻副总理采取了一系列措施,宣布:组建中国空间技术研究院,钱学森任院长,编入军队序列,不开展“文化大革命”的“四大”(即大鸣、大放、大字报、大辩论)。空间技术研究院从许多单位抽调出精兵良将,把分散在各部门的研究力量集中起来,实行统一领导,使科研生产照常进行,保证了中国第一颗卫星的如期发射。
在空间技术研究院建院之初,研制卫星所需的物质条件十分缺乏,如测试设备少,试验设备不齐,加工设备不足等等。卫星制造厂是由科学仪器厂转产的,在人员、技术、设备和管理方面都面临很多困难。铆接,是卫星制造中必不可少的一道工序。可当时卫星厂未干过,在卫星的初样和试验阶断,没有铆枪,更没有固定工件的桁架,工人们就靠一把小锤,用自己的身体当桁架,将铆钉一个个敲上去。就是在这样的条件下,卫星厂解决了铆接、阳极化电抛光、光亮铝件大面积镀金、铝件热处理等多项工艺问题。
为了检验设计的正确性与合理性,“东方红一号”卫星从元件、材料,到单机分系统以至整星都要在地面进行多种环境模拟试验。发射场预定发射卫星的时间气候寒冷,而卫星厂又没有符合要求的试验场地,“热控试样星”的试验是1968年的夏季于海军后勤部的一个冷库中进行的。很多的困难都是靠科技人员因陋就简、土法上马、群策群力解决的。卫星上天后,许多国际友人来空间技术研究院参观卫星,当时的环境条件让参观者大为感叹:“东方红一号”能诞生,是个奇迹!
难忘4.24
1970年4月1日,装载着两颗“东方红一号”卫星、一枚“长征一号”运载火箭的专门列车到达中国西北酒泉卫星发射中心。
4月份的西北戈壁滩上,白天也要穿棉衣,到夜间,裹着皮大衣也感到寒冷。在离地面30多米高的龙门塔工作平台上,科技人员不分白天黑夜,排除一切故障,一次次地测试。
1970年4月24日3点50分,周恩来总理电话告知国防科委副主任罗舜初:毛泽东主席已经批准这次发射,希望大家鼓足干劲,过细地做工作,要一次成功,为祖国争光。
21时35分,卫星发射时刻终于到来了。“东方红一号”随“长征一号”运载火箭在发动机的轰鸣中离开了发射台。21时48分,星箭分离,卫星入轨。21时50分,国家广播事业局报告,收到中国第一颗卫星播送的“东方红”乐音,声音清晰宏亮。
1970年4月25日18点,新华社授权向全世界宣布:1970年4月24日,中国成功地发射了第一颗人造卫星,卫星运行轨道的近地点高度439公里,远地点高度2384公里,轨道平面与地球赤道平面夹角68.5度,绕地球一圈114分钟。卫星重173公斤,用20.009兆周的频律播送“东方红”乐曲。
新闻公报刚发表,顷刻间,首都北京灯火通明,锣鼓声四起,鞭炮齐放,人们带着“文革”时代特有的狂热,涌上街头高呼着“毛主席万岁”、“庆祝文化大革命的伟大胜利”、“无产阶级文化大革命胜利万岁!……
然而,为中国的第一颗人造卫星倾注了全部心血的赵九章先生却未能等到这一刻。无端受诬陷迫害的他,早在一年半以前已经含冤去世。不少的科学家是在“牛棚”中听到“东方红”乐音的。
“东方红一号”卫星升空后,星上各种仪器实际工作的时间远远超过了设计要求,“东方红”乐音装置和短波发射机连续工作了28天,取得了大量工程遥测参数,为后来卫星设计和研制工作提供了宝贵的依据和经验。
“东方红一号”的发射成功,为中国航天技术的发展打下了极为坚实的根基,带动了中国航天工业的兴起,使中国的航天技术与世界航天技术前沿保持同步,标志着中国进入了航天时代。
科幻小故事:我和α星球上的“我”
已经连续好几年了,爸爸总是从这个星球飞往那个星球,有时,很长时间也不回来。我常常坐在窗前,急切地盼望着爸爸归来,因为他每次回来,一定会带回许多有趣的太空故事。神秘的宇宙空间使我产生强烈的好奇心,我常常缠着爸爸,要他带我到其他星球去探险,可他老说我太校终于,今年暑假爸爸答应带我到太空去旅行。
7月5日我们乘坐的星际航天气起飞了!
时间悄悄地流逝,当星际航天气载着我们飞向遥远的太空时,我渐渐进入了梦乡。
着陆时的剧烈震动,使我睁开了双眼。
“我们到了!”爸爸穿着宇航服,微笑着站在我身旁。
α星球非同寻常,一层厚厚的烟雾环绕着星体,这烟雾环像个大帷幕,代替了大气层。
爸爸指着发光的丘陵对我说:“看,稀有景观!”这些起伏的小山丘在黑色太空的衬托下,显得格外明亮。而闪烁的群星显得那么近,好像一伸手就能把它们托在手心里一样。
今天,我们哪儿也不能去,爸爸全天的工作日程都排得满满的,他没有时间,所以,我只好一个人留下来了。我决定先复习功课,开学时,让我的老师为此感到惊喜!首先,我着手复习乘法表:“9×9”“81!”一个尖声细气的声音叫道。
“7×7”
“49!”在我说出答案之前,又传出了喊声。我向四周看看,可一个人也没有。大概是我听错了吧!我想。
我开始从头到尾背诵乘法表,但总有个尖细的声音抢在我之前说出了答案。阳光透过舷窗射进舱内,一束光带状宇尘直射到舱中间。这束宇尘光带里有个小东西闪烁着五颜六色的光彩。
“伸手!”那尖细的声音叫着。
突然,我清清楚楚地看到了一个小男孩。只有两滴水珠那么大,模样很像我,只是头上没有头发,只有闪烁着五颜六色光彩的天线。我伸出手,觉得摸到了一个热乎乎的东西,小男孩就立刻进了舱。
“你是谁?”我问。
“我?我就是你,难道你没看清!”他尖声细气地说。
“这怎么可能?”我反驳道。
“能,太阳每隔100年才在这个小小的行星上空出现,只要阳光照射到宇尘上,宇尘中就会出现你。好了,别往脑子里装各种疑问了,还是复习你的数数歌吧!我非常喜欢数数歌,真是有趣的游戏呀!”他尖声细气地说着。
我愤愤不平地说:“第一,这不是游戏,也不是数数歌,而是乘法表!第二,你数得太快。咱们还是踢足球吧!”
“踢足球就踢足球。”他同意了。
我摆好了一个不大的球门,站在门前当守门员,他射门。
他很聪明,很快就看明白了该怎么玩。我连眼都没顾上眨一下,球就飞进了球门。
“喂,你听着,你可以悄悄地踢,但不能太快!”我喊道。
“不行!我不能,我干什么都快,自己控制不了。”他尖声说。球从我脚下踢出,向他飞去,瞬间就反弹回来射向了球门,几秒钟之内他竟接连射中了几个球。我真不明白,他的动作怎么会这么快。
“现在你来当守门员,站到这边来!”我对他说。
“不行,我不能当守门员,踢过来的球碰着我,我会被撞碎的。难道你没看见,我是宇尘构成的吗?”他说。
“算了吧,你够狡猾的!”我不满地说。
“不是狡猾,我是宇尘。”他说。
忽然,他头上的天线逐渐发暗了,他立刻像融化了一样,轮廓也看不清了。
“我该走了,太阳要落山了。”刹那间他与那光束带一齐消失了。我独自坐在沙发上,呆呆地,如坠入五里雾中。爸爸悄悄地进了舱,他感到莫名其妙,舱里被弄得乱七八糟。他十分仔细地审视了一会儿,然后问道:“孩子,怎么了?”我如梦初醒,赶忙向爸爸问好,并在他洗脸时,把舱内整理干净。
第二天早上,爸爸想带我飞到山顶上去看看,但我一点也不想去。爸爸感到困惑不解,他知道,乘航天气遨游太空是我梦寐以求的事。他花了很长时间说服我别错过机会,结果我还是没同意。
“太遗憾了,孩子!太阳在这里只有每隔100年才出现一次,而且只有在每天早上很短的时间内才能见到,我们很走运,恰好在这个周期内来到了这个星球,你不去开开眼界太可惜了。”爸爸摇头叹气地走了。
当阳光逐渐向舱里射进来时,我坐着,等着,盼望着。为了给“我”看看我心爱的玩具,我把所有玩具都摆了出来。
宇尘光束带透过舷窗慢慢向舱里延伸。“你好!”“我”尖声细气地打着招呼。天线闪着五颜六色的光,耀眼明亮。接着,伴随着呼啸声和尖叫声,他站到了舱中间,大概只有这样才能充分表达出自己的高兴心情。“听我说,先复习乘法表,然后玩足球!”他尖声说。
“好吧,只是先看看我的玩具,这是专为你准备的,然后再玩球。”我边说边把自己最喜欢的玩具——第一个人造地球卫星模型拿给他看。 “你要知道,是它首次载着地球人飞向太空的。”我向他讲述着。他用一只手小心地拿起卫星玩具仔细看了好久。
“你拿着玩吧,没关系!”我说。
“不行,用双手拿,玩具会坏的。你看!”说着,他双手拿起了一只玻璃杯,那杯子在他的手中立刻变得粉碎。
我们踢了好大一阵足球,守门员嘛,当然是我啰!然后又复习了乘法表,我还教会了他一些在地球上常玩的游戏。我很想用好吃的东西款待他,噢,有了,就用樱桃果酱。“这东西,你一定从来没吃过,快来尝尝。”我拿出果酱对他说。
他小心翼翼地用一只手拿起了果酱罐,又接过我递过去的小勺,我猜他一定非常爱吃果酱。突然,他周身变得通红,越来越深,后来,竟变成了暗红的樱桃色。“哎呀,你怎么变成樱桃色了!”我大声笑着把他领到镜子前。
“是啊,真滑稽可笑!”他对着镜子细细地端详着自己,又尖声细气地说,“我该走了!”
他站到射进舱内阳光中的宇尘光束带中,说了声“再见”就慢慢消失了。而他刚才站过的地毯上,却留下了一片樱桃色的斑迹。
爸爸回来了,看到舱内不仅又被弄得乱七八糟,而且地毯上还有一大气樱桃果酱的污迹。“唉,你这小家伙,我得把你送回地球去了。”他叹了口气说。
“我会全都收拾好的,我保证!只是求你别把我送回去!
我不能走,你明白吗?现在有太阳,我有‘我’作朋友太阳消失了,‘我’也就没有了。‘我’,就是我不对,不是我,只是‘我’头上有天线”爸爸呆呆地望着我,不住地摇着头说:“我看,你是病了,去睡吧,明天再说。”爸爸语气很强硬,再对他解释,尤其是对他讲“我”的事已毫无用处了。
早晨,爸爸去请医生了。阳光还没有射进来,我呆呆地站在舷窗前。就在这时,“我”出现了,仍然尖声细气,只是天线闪着暗红色的光。“你出了什么意外,怎么这么早就来了?”我问。
“是你出了意外的事了。你要走了,我特意提前飞来告诉你。”他十分伤心地回答,稍微停顿了一下又说,“请你把第一颗人造地球卫星的模型送给我,要知道,你是我第一个来自地球的朋友。”
然后,他小心地拿起玩具卫星。透过舷窗可以看见,航天气已飞到太空基地上,马上要飞回地球了。“再见了,别难过,我知道再也没有机会见面了,我要把这个卫星放在我们这个小星球的处。这个,给你。”他说着在我手上放了一块小小的热乎乎的樱桃红的小石头,然后就像出现时那样突然消失了泪水遮住了我的双眼。
医生认真为我作了检查,没有发现任何异常,只是建议把我送回地球,因为a星球的气候对我不适合。
我返回了地球,妈妈非常高兴。我对她讲了在遥远的太空中结识了“我”的事,并把无论什么时候都热乎乎的樱桃红的小石头拿给妈妈看。妈妈仔细地听着,没有打断我的话,然后,把小石头拿在手里仔细看着,微笑着说:“好儿子,真是个幻想家。”
地球内部
地球内部温度高达5270K(4996.85?摄氏度)。行星内部的热量来自于其形成之初的“吸积”(参见重力结合能)。这之后的热量来自于类似铀钍和钾这类放射性元素的衰变。从地球内部到达地表的热量只有地表接收太阳能量的1/20000。
深度?内部层?
公里?英里?
0–60?0–37?岩石圈(约分布于5或200公里之处)?
0–35?0–22?地壳(约分布于5或70公里之处)?
35–60?22–37?地幔外层(岩浆)?
35–2890?22–1790?地幔?
100–700?62–435?软流圈?
2890–5100?1790–3160?地核外核?
5100–6378?3160–3954?地核内核?
地核
地球内部构造剖面图“地球”的平均密度为5515kg/m3,是太阳系中密度最高的行星。但地球表面物质的密度只有大约3000kg/m3,所以一般认为在地核存在高密度物质-在地球形成早期,大约45亿(4.5×109)年前,地球几乎是由熔化的金属组成的,这就导致了地球中心处发生高密度物质聚集,低密度物质移向地表的过程(参见行星分异作用)。地核大部分是由铁所组成(占80%),其余物质基本上是镍和硅。像铀等高密度元素要不是在地球里头稀少,要不然就是和轻元素相结合存在于地壳中(参阅长英矿物条目)。
地核位于古氏不连续面以内,地核又以雷门不连续面为界分为两部分:半径约1250km的内核,即G层,以及在内核外部一直到距地心约3500km的液态外核,即E、F层。F层是地核与地函的过渡层。
一般,人们认为地球内核是一个主要由铁和一部分镍组成的固态核心。另一个不同的观点则认为内核可能是由单铁结晶组成。包在内核外层的外核一般认为是由液态铁质混合液态镍和其他轻元素组成的。通常,人们相信外核中的对流加上地球的快速自转-借由发电机理论(参阅科氏力)-是产生地磁场的原因。固态内核因为温度过高以致于不可能产生一个永久磁场(参阅居里温度)。但内核仍然可能保存有液态外核产生的磁场。
最近的观测证据显示内核可能要比地球其他部分自转得快一点,一年约相差2°。
[编辑]?地函
从地核外围约2900公里深处的古氏不连续面一直延伸到约33公里深处莫氏不连续面的区域被称作地函。在地函底部的压力大约是1.40Matm(140GPa)。那里大部分都是由富含铁和镁的物质所组成。物质的熔点取决于所处之处的压力。随着进入地函的深度的增加,受到的压应力也逐渐增加。地函的下部一般被认为是固态的,上部地函一般则认为是由较具有塑性固态物质所构成。上部地函里物质的黏滞度在1021至1024Pa·s间,具体数据依据深度而变化[2],因巨大的压应力造成地函物质的连续形变,所以上部地函变具有极缓慢流动的能力。
地球内核是固态、外核是液态、而地函却是固态且较具有塑性的,其原因在于不同地层物质的熔点,以及随着深度增加的温度和压应力。在地表温度足够低,主要成分镍铁合金和硅酸盐呈固态。地函上层的硅酸盐基本是固态的,局部有熔化的,但总体说来由于温度高且压应力较小,黏滞度相对较低。而地函下层由于巨大的压应力,黏滞度要比上层的大得多。金属质的镍铁外核因为合金熔点低,仅管压应力更为巨大,反而呈现液态。最终,极大的压应力使得内核维持固态。
[编辑]?地壳
地壳指的是从地面至平均深度约33km深处的莫霍界面的地下区域。薄的洋底壳是由高密的镁硅酸铁岩(镁铁矿)构成。硅酸镁铁岩是组成大洋盆地的基础材料。比较厚的陆壳是由密度较小的铝硅酸钾钠岩(长英矿物)所构成。地壳与地幔的交界处呈现不同的物理特性:首先,存在一个使地震波传播速率发生改变层称做莫霍洛维奇分界面的物理界线面,一般认为,产生分界面的原因是因为上部构成的岩石包括了斜长石而下部没有长石存在。第二个不同点就是地壳与地幔间存在化学改变-大洋壳深处部分观察到超碱性积累和无磁场的斜方辉橄岩的差别以及大洋壳挤压陆壳产生的蛇绿岩之间的差别
成分
45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP)展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不相容元素”的合成物——那些无法进入晶体结构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。对研究人员来说,KREEP是个方便的线索,来明暸月壳的火山运动历史,并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。
月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝?及氢。当受到宇宙射线轰击时,每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素,例如:铀、钍和钾,本身已具放射性,因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何,每种元素发出的伽玛射线均不相同,每种均有独特的谱线特征,而且可用光谱仪测量。
直至现在,人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。例如:1992年伽利略号曾于飞掠月球时测量过元素丰度。[3]
[编辑]?表面地理
月球形状是南北极稍扁、赤道稍许隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500米。南北极区也不对称,北极区隆起,南极区洼陷约400米。但在一般计算中仍可把月球当作三轴椭圆体看待。物理天平动的研究有助于解决月球形状问题。通过天平动研究还表明,月球重心和几何中心并不重合,重心偏向地球2公里。这一结论已为阿波罗登月获得的资料所证实。
月球表面有上万个直径超过1千米的环形山。月球环形山大部分都有上亿年的历史,缺少大气层和气象活动以及缺乏近期地质活动保证了它们大部分永久性的保持原样。
南极-艾托肯盆地为月球上也是太阳系内已知最大的环形山。这环形山位于月球的背面,接近南极的地方,直径约2?240公里,深13公里。
那些暗色和较少特征的月球平原叫“月海”,这是由于古代的天文学家认为上面是海洋的缘故。事实上,月海由巨大陨石撞击后从月幔流出并覆盖表面的玄武岩岩浆形成。较浅色的高地叫“月陆”。几乎只有面向地球的月面才有月海,月球背面的月海寥寥可数。天文学家相信这是因为月球的质心比形心更靠近地球所导致的。
在月壳上是一层表面呈尘埃状的岩石层,称为月壤,月壤并不是土壤。月壳和月壤在月面的分布并不均匀。月壳的厚度由60公里(月球正面)至100公里(月球背面)不等,月壤则由约5米(月海)至十多米(月陆)。
在2004年,约翰·霍普金斯大学的Ben?Bussey博士率领的小组从克莱门汀任务拍摄得来的照片中,发现月球北极Peary?crater边沿的4个区域经常受到日照(南极却没有发现类似区域)。这些终年日照区的产生是由于月球的自转轴倾角很小,同样道理,有很多位于两极的陨石坑底经常没有光照。
[编辑]?水的存在
自古以来,彗星和陨星不断地撞击月球。这些物体中的大部分都含有水分。来自阳光的能量将这些大部分的水分分解回组成它的元素,氢和氧。两者通常都会立即飞离月球。但是,有科学家提出假说,认为还有相当含量的水在月球之上,例如在表面或深藏在月壳里。美国克莱门汀任务显示,一些细小的水冰冰块(含水彗星撞击后的碎片)可能藏在永久无日照区域的月壳里未被融化。虽然这些冰块很小,但总水量却可能相当可观(约有1立方公里)。
而有些水分子,亦可能在月面弹跳其间掉进陨石坑而藏于其中。由于月球自转轴相对于黄道面法线有1.5度的轻微倾斜,部分极区的陨石坑底部从来没有受阳光照射,处于永久的影子中。克莱门汀任务曾测量月球南极这些陨石坑[1]并绘制成地图[2]。科学家期望可在此类陨石坑中找到水冰,并开采及利用太阳能电力或核能来电解成氢和氧。月球上可用的水量大大影响了人类在月球上居住的成本,因为从地球运送水(或氢和氧)昂贵得不切实际。
由阿波罗号上的太空人在月球赤道附近收集的岩石并不含任何水分。月球勘探者号或其他近期研究(例如:史密森学会)均没有找到液态水、冰或水蒸汽的直接证据。然而,月球勘探者号的结果指出在永久无日照区有氢,并可能以水冰的形式存在。
[编辑]?磁场
与地球相比,月球的磁场非常弱。部分地区上的磁场相信是来自月球本身的(例如在Sirsalis月溪上的月壳),但与其他天体碰撞亦可能令它的磁场改变。而无大气层的天体是否能透过彗星和小行星撞击而获得磁场,是行星科学里一个历久常新的问题。测量月球磁场更可提供月核大小及导电率等资料,对科学家暸解月球起源有很大帮助。若月核比地球含有较多磁性物质(例如:铁),则月球的撞击起源说便较不可信(不过科学家已从另外一些角度来解释为什么月核含较小的铁)
[编辑]?大气
月球有极稀薄的大气。这些大气的来源之一是除气作用—气体的释放,例如月球表面的氡气原先就是深藏于月球内部的。有时,太阳风也会被月球的引力掳获,成为气体的另一重要来源。
style="font-size: 18px;font-weight: bold;border-left: 4px solid #a10d00;margin: 10px 0px 15px 0px;padding: 10px 0 10px 20px;background: #f1dada;">关于航天的知识
航天活动包括航天技术(又称空间技术),空间应用和空间科学三大部分。航天技术是指为航天活动提供技术手段和保障条件的综合性工程技术。
空间应用是指利用航天技术及其开发的空间资源在科学研究、国民经济、国防建设、文化教育等领域的各种应用技术的总称。
空间资源系指地球大气层以外的可为人类开发和利用的各种环境、能源与物质资源,入空间高远位置、高真空、超低温、强辐射、微重力环境、太阳能以及地球以外天体的物质资源等。
扩展资料:
太空资源:
太空资源泛指太空中客观存在的、可供人类开发利用的环境和物质。主要包括:相对于地面的高远位置资源,高真空和超洁净环境资源,微重力环境资源,太阳能资源,月球资源,行星资源等。
太空上可利用的资源比地球上可利用的资源要丰富的多。仅从太阳系范围来说,在月球、火星和小行星等天体上,有丰富的矿产资源;在类木行星和彗星上,有丰富的氢能资源;在行星空间和行星际空间,有真空资源、辐射资源、大温差资源,那里的太阳能利用有效率也比地球上高的多。
目前取得了巨大的社会效益。高真空和高洁净是外层空间的显著特征,是进行许多科学实验、发展航天技术、生产电子产品和高级药品的理想环境,尤其它是人类的航天活动的先决条件。
高真空、超洁净环境资源取得了相当大的实际效果,但微重力资源和太阳能资源的利用还处于试验、研究和创造条件的阶段。
百度百科-航天
气象卫星有什么用途
百度百科 气象卫星主要观测内容包括: ①卫星云图的拍摄。 ②云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物相位的观测。 ③陆地表面状况的观测,如冰雪和风沙,以及海洋表面状况的观测,如海洋表面温度、海冰和洋流等。 ④大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布。 ⑤大气中臭氧的含量及其分布。 ⑥太阳的入射辐射、地气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射。 ⑦空间环境状况的监测,如太阳发射的质子、α粒子和电子的通量密度。这些观测内容有助于我们监测天气系统的移动和演变;为研究气候变迁提供了大量的基础资料;为空间飞行提供了大量的环境监测结果。
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