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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题,3,人类对太空的探索,前苏联发射的第一颗人造卫星,“,卫星,1,号”。该卫星的直径约,56,厘米,重约,82,千克。,太空探索的历程,1,、,1957,年,10,月,前苏联用火箭把第一颗人造地球卫星送上天空。,太空探索的历程,1,、,1957,年,10,月,前苏联用火箭把第一颗人造地球卫星送上天空。,2,、,1959,年,前苏联发射成功“月球”,3,号,第一次拍摄了人类从未见过的月球背面的照片。,1959,年,俄罗斯月球探测器首次拍摄到月球背面,即所谓的总是背着地球的一面的情况。,3,、,1961,年,4,月,21,日,前苏联宇航员加加林乘座“东方”号宇宙飞船用,108,分钟绕地球飞行一周,成为第一个飞出地球的人。,1961,年,4,月,21,日人类首次邀游太空,进入太空的第一人,-,加加林,4,、,1969,年至,1972,年,美国的“阿波罗”号登月计划先后,6,次将,12,名航天员送上月球。阿姆斯特朗在月球上留下了人类第一个足迹。,美国阿波罗登月飞船,阿波罗登月飞船释放登月舱,阿姆斯特朗:“我的一小步,人类的一大步”,5,、,1971,年,前苏,联发射了世界上,第一个试验性载,人空间站,-“,礼,炮一号”。,礼炮,1,号空间站由轨道舱,服务舱和对接舱组成,呈不规则的圆柱形,总长约,12.5,米,最大直径,4,米,总重约,18.5,吨。它在约,200,多千米高的轨道上运行,站上装有各种试验设备,照像摄影设备和科学实验设备。容积,100,立方米,可住,6,名宇航员。礼炮,1,号空间站在太空运行,6,个月,相继与联盟,10,号,联盟,11,号两艘飞船对接组成轨道联合体,每艘飞船各载,3,名宇航员,共在空间站上停留,26,天。礼炮,1,号完成使命后于同年,10,月,11,日在太平洋上空坠毁。,俄罗斯“和平”,号空间站,俄罗斯“和平”号空间站是当时世界上重量最大、载人最多、寿命最长、技术最先进、在轨工作时间最长的空间站。(,1986,年,-2001,年、绕地球飞行近,8,万圈、接待,12,个国家的,135,名宇航员),6,、,1973,年,美国发射了大型载人航天站“天空实验室”。,美国的“天空实验室”空间站,7,、,1981,年,美国生产的世界第一架航天飞机试航成功。,航天飞机,9,、,1997,年,7,月,4,日,美国“探路者”飞船顺利在火星上着陆。,降落在火星上的探测器,10,、,2003,年,10,月,15,日,9,点至,16,日,6,点,中国“神州”五号飞船首次栽人航天飞行获得圆满成功。,杨利伟在太空遨游,21,小时后安全返回。,中国太空第一人杨利伟,11,、,2005,年,10,月,12,日至,17,日,中国“神州”六号飞船实现多人多天飞行。,我国航天员的太空摄影作品展出,我国航天员的太空摄影作品展出,我国航天员的太空摄影作品展出,这,是费俊龙拍摄的作品,照片中的褐色部分是位于我国塔里木盆地中心的塔克拉玛干沙漠。,这是杨利伟拍摄的作品,他说这是他看到的地球最美的画面。,神州六号拍摄的地球照片,这是聂海胜拍摄的作品,他说,在太空拍照很不容易,得用胳膊支在某个固定物上来支撑身体。,费俊龙拍摄的神六飞船的太阳能帆板。,12,、,2006,年,1,月,美国的冥王星探测飞船“新地平线”号发射升空,并将于,20152017,年抵达冥王星。,它将标志人类完成对太阳系内所有行星的初步探测。据悉,冥王星探测器将是人类发射的最高速飞行器。,国际空间站建成后的外观,国际空间站是建造中的新一代空间站。它由美国和俄罗斯牵头,联合欧洲空间局,11,个成员国和日本、加拿大、巴西等,16,国共同建造运行。空间站从,1994,年开始分多个步骤建设安装,至,2006,年全部建成。建成后空间站将长,110,米,宽,88,米,质量超过,400,吨,将是有史以来规模最庞大、设施最先进的人造天体。可供,6,至,7,名宇航员同时在轨工作。,联合国开发署公布的一份研究报告指出,全球每年用于开发太空的投资极高,这笔钱足以让世界上每个人都避免挨饿并享受到医疗服务和自来水。,美国每年在太空探索方面的耗资不低于亿美元,如此数量的资金足以帮助发展中国家所有失学儿童重返校园。除美国外,俄罗斯在太空方面的投资也高达亿美元,国际空间站的建成也需要亿美元的资金,开发太空图什么?,太空开发的意义,1,、环境资源,利用高真空、强辐射和失重等地面实验难以模拟的物理条件,可以在卫星上进行各种科学实验。,目前,正在使用的人造卫星有多个,其中一些用于全球的广播电视以及通信,受益者占世界人口的三分之二以上。此外,在太空中还可进行一些地球上难以进行的重要科学实验,使人类从太空中获得财富和资源。,由于太空中几乎没有重力,没有空气和水分,在这个特殊的环境中,各种比重不同的物体可以在一起“和平共处”,几乎没有地面上的对流、沉淀和流体静压力等现象,可以生长出地面上得不到的晶格缺陷少、组分均匀、结构完整和性能优良的晶体材料,因此,在飞船上进行空间材料科学实验,对于获取高质量的晶体材料,了解晶体材料生长过程中重力对流等因素对晶体品质的影响,指导地面批量生产具有重要意义。,太空育种,在太空中进行育种试验,目前已经取得了初步成果。在太空培育的水稻种子,不仅穗长、粒大,而且生长期平均缩短了天,其中蛋白质增加了;经过太空“脱胎换骨”的青椒种,长势旺盛,高产优质,抗病能力强,其维生素含量较地面品种提高;经受太空“点化”的小麦良种,其基因、品质、性态都产生了很大变异,已培育成功矮杆、抗倒伏、成熟早的优良后代;接受太空“包装”的大豆、西红柿等作物种子,在地面种植后,颗粒大、色泽鲜、产量高,成为超凡脱俗的佼佼者。,科学家算了一笔细账,经过太空“旅行”的粮食种子回到地面后,再经过选育繁殖,可在亿亩土地上进行推广种植,按每亩增产的保守计算,就增产亿千克粮食,够万人吃一年。,由于在高真空、宇宙高能离子辐射等条件下,种子产生变异。而这些种子经过地面培育后,可以筛选出高产优质抗病力强的种子,而太空花则长得更为鲜艳。,太空蔬菜、瓜果,蚕卵、鸡蛋、茶叶:遨游太空,5,天回到地面之后,鸡蛋孵出小鸡,蚕卵孵成蚕,“太空鸡”“太空蚕”就诞生了。还有,10,克云南普洱茶也成为“神六”乘客,研究茶叶进入太空会不会产生变异。,中国首批太空实验育种动物诞生,乌鸡是一种营养价值很高的补品,又有极高的经济价值。随飞船上天的还有一盒乌鸡蛋,它的主人是中科院研究生院和中国农业大学。试验的目的是研究空间环境对胚胎生长发育遗传变异的影响,试图从中选出优良的新品种,这些在太空中处于休眠状态的鸡蛋,返回地面后再孵化,他们本来是准备空间孵化装置的,处于搭载重量的考虑,就没有实现,不然的话,飞船落地后,也许你就可以看到一群欢蹦乱跳的乌鸡从舱内爬出来。,太空制药,由于高空和失重,太空也可成为理想的“制药厂”,我国的神舟飞船就曾进行紫杉醇生物菌种搭载试验。紫杉醇是世界公认的抗癌药物,目前主要从红豆杉树皮中提取,每棵红豆杉可提取千克,而红豆杉是世界濒危的珍稀保护物种。传统的提取方法不仅耗费大量的珍稀植物红豆杉,也使得每千克紫杉醇成品价格高达万美元。如果将来试验成功,就会使这种药物的价格大大降低,给更多的癌症患者带来福音。随着航天生物技术蓬勃发展,将会有更多的防治癌症、肝病、糖尿病,肺气肿、突发性心梗等疑难杂症的药物进行太空搭载试验。,在“神舟”飞船中进行的空间生物学研究,是我国航天领域首次多物种、多种生物综合性生物学研究。飞船上将携带石刁柏,圆红萝卜,蛋白核小球藻,鱼星藻,螺旋藻,果蝇,心肌组织小型动物龟,灵芝大肠杆菌,大鼠心肌细胞、胚胎、腿部肌肉等植物、动物、水生生物、微生物、细胞和细胞组织的空间通用生物培养箱,真可谓是一个进军太空的“生物军团”。,图为太空实验中呈,螺旋式生长的苔藓,太空冶炼,冶金专家早就期望能把两种性质完全不同的金属如铝和钨,熔炼成高性能的合金,但却从未如愿。航天技术的发展,为解决这个难题提供了条件,把这两种金属拿到太空去冶炼。由于那里高真空和失重的特殊环境,使得在地球上“很不听话”的液态小钨球在铝液中非常彻底地熔解,就像白糖溶解在热水中一样,成功地炼出了“亲密无间”的新型铝钨合金。,科学家还在空间站或航天飞机上建立了专门的生产车间,成功地生产出了各种合金、半导体、光学玻璃、陶瓷和超纯蛋白等工业材料。砷化镓是目前用途最广的半导体材料,又是制造集成电路最理想的材料,每千克价值达万美元,美国一家公司一年内就在太空生产了克优质砷化镓。,1,、环境资源,太空开发的意义,2,、空间资源,宇宙空间极其辽阔,人类可以利用人造卫星,观测地球、收集各种地球信息等。也可在月,球或其他星球上建立可供人类生活的大型太,空城。,太空城里生活着十几万人。人们吃、喝、用的生活必需品从地球上运来吗?那就太牛了!其实太空城完全能自给自足。人们在那里种植粮食和蔬菜,饲养牲畜,开设工厂,空气和废水都回收处理循环使用。太空城像地球一样,是一个自我封闭的生态系统,唯一的依靠就是太阳。,太空城,这是一座圆筒形的城,市,长,32,千米,直径,6.4,千米,可以住十几万人;,从城市的一头走到另一,头,得花个六七小时。它,是全封闭的,生活环境和,地球完全一样。太空城里,具有跟地球相同的重力作,用,要不然生活在那里的人和物都会因为失重飘荡在空中,上不着天下不着地了。,1,、环境资源,3,、太阳能资源,在围绕地球的轨道上设置太阳能动力站,把太阳能最大限度地变成动能,然后输送到地球上。,太空开发的意义,2,、空间资源,太空发电,人们利用半导体的光电效应,研究出一种硅太阳能电池,当阳光照到这种电池板上,就能产生电流。太空有丰富的阳光资源,把它装在卫星上就能不停地发电,并能连续工作年。,如今科学家已制造出颗小型太空发电卫星,这颗卫星在赤道上空的轨道上运行,输出功率为万千瓦。科学家还设想要建设更大的空间太阳能电站,它是重量高达万吨以上的巨大同步卫星,将在距地表万公里的轨道上,展开几十平方公里的太阳能电池列阵向着太阳,把产生的电流转换成微波能量发射回地面。据估计,一颗这样的卫星可为一座现代化工业城市供电。,3,、太阳能资源,1,、环境资源,4,、矿产资源,月岩中含有地壳里的全部化学元素和约,60,种矿藏(地壳内的矿物约有,3000,种),并且富含地球上所稀缺的核燃料氦,3,。,太空开发的意义,2,、空间资源,月球岩石的分析资料和科学研究表明,月海表面实际上是由类似地球玄武岩的岩石组成的,月海在,31,亿年前充满了熔融的岩浆,那时的月海确实是“海”,但不是由水构成的海,而是炽热的“岩浆海”。,月球岩石:上图月海玄武岩,下图克里普岩,
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