空间科技与海洋科技.ppt

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1、空间科技与海洋科技现在学习的是第1页，共38页一、空间科技一、空间科技 空间环境空间环境（一）空间环境（一）空间环境 太空泛指宇宙空间，即大气层以外的外太空泛指宇宙空间，即大气层以外的外层空间，是人类在陆地、海洋、大气层层空间，是人类在陆地、海洋、大气层空间以外的第四活动领域，被称为第四空间以外的第四活动领域，被称为第四环境。环境。n航空：人类在大气层内的航行活动。航空：人类在大气层内的航行活动。n航天：人类在大气层外到太阳系内的航航天：人类在大气层外到太阳系内的航行活动。行活动。现在学习的是第2页，共38页 高位置资源高位置资源 微重力环境资源微重力环境资源 高真空和超洁净环境资源高真空和超

2、洁净环境资源 太阳能资源太阳能资源 月球资源月球资源（二）空间资源（二）空间资源现在学习的是第3页，共38页（三）人类航天简史n宇宙速度宇宙速度：n第一宇宙速度（环绕速度）：第一宇宙速度（环绕速度）：7.9千米千米/秒，航天器可环绕地球运行。秒，航天器可环绕地球运行。n 第二宇宙速度（逃逸速度）：第二宇宙速度（逃逸速度）：11.2千米千米/秒，航天器脱离地球引力而绕太阳秒，航天器脱离地球引力而绕太阳运行。运行。n 第三宇宙速度：第三宇宙速度：16.7千米千米/秒，航秒，航天器脱离太阳引力场飞出太阳系。天器脱离太阳引力场飞出太阳系。现在学习的是第4页，共38页火箭之父 齐奥尔科夫斯基（齐奥尔科夫

3、斯基（1857-1935）出生于俄国）出生于俄国梁赞州。梁赞州。1903年发表专著年发表专著利用喷气工利用喷气工具研究宇宙空具研究宇宙空论证喷气工具用于星际航论证喷气工具用于星际航行的可行性，推导出了著名的齐奥尔科夫斯行的可行性，推导出了著名的齐奥尔科夫斯基火箭公式。该公式的创立奠定了宇宙航行基火箭公式。该公式的创立奠定了宇宙航行的理论基础。书中他首次提出了使用液体火的理论基础。书中他首次提出了使用液体火箭的设想，认为固体火箭推进剂产生的能量箭的设想，认为固体火箭推进剂产生的能量较小，而且难以控制，而液体火箭则可以克较小，而且难以控制，而液体火箭则可以克服这些缺点。此外他首次论证了利用多级火服

4、这些缺点。此外他首次论证了利用多级火箭克服地球引力的构想。在他的科幻小说中，箭克服地球引力的构想。在他的科幻小说中，提到了宇航服、太空失重状态，登月车等，提到了宇航服、太空失重状态，登月车等，设想和现代太空技术完全一样。设想和现代太空技术完全一样。现在学习的是第5页，共38页n冯 布劳恩 1924年A4,1945年V2n1957年10月4日，苏联卫星上天；n1961,4,12，加加林上天，n1969,7,21，阿波罗登上月球；n1986年，苏联空间站和空间探测器；n1970年，中国卫星上天；n2003年，载人航天成功。现在学习的是第6页，共38页（四）运载火箭的组成（四）运载火箭的组成n位于火

5、箭本体上：有效载荷；箭体位于火箭本体上：有效载荷；箭体结构；推进系统；制导系统。结构；推进系统；制导系统。n有箭上和地面分系统：安全系统；有箭上和地面分系统：安全系统；遥测系统；外弹道测量系统。遥测系统；外弹道测量系统。现在学习的是第7页，共38页现在学习的是第8页，共38页运载火箭的飞行运载火箭的飞行n垂直起飞段垂直起飞段n转弯飞行段转弯飞行段n过渡飞行段过渡飞行段现在学习的是第9页，共38页运载火箭的发展运载火箭的发展中国先后研制成功中国先后研制成功12种种长征系列火箭长征系列火箭,覆盖了覆盖了近地轨道、太阳同步轨近地轨道、太阳同步轨道、地球同步转移轨道道、地球同步转移轨道的低、中、高轨道

6、范围的低、中、高轨道范围,近地轨道运载能力达到近地轨道运载能力达到9.5吨吨,地球同步转移轨地球同步转移轨道运载能力达到道运载能力达到5.1吨吨,基本上满足了发射不同基本上满足了发射不同用途、不同重量卫星的用途、不同重量卫星的需求。需求。长征系列火箭长征系列火箭已已完成完成90次飞行，次飞行，1996年年10月以来航天发射连月以来航天发射连续续48次成功。次成功。2006.9现在学习的是第10页，共38页左图长征3号乙发射亚太6号卫星右：长征3号乙资料图现在学习的是第11页，共38页长征长征2号捆绑式火箭号捆绑式火箭现在学习的是第12页，共38页土星土星5号号质子号、质子号、宇宙神宇宙神号号（

7、右）（右）现在学习的是第13页，共38页在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器1.人造地球卫星的轨道分类人造地球卫星的轨道分类 按形状：圆轨道；椭圆轨道。按形状：圆轨道；椭圆轨道。按离地球的距离：低轨道（按离地球的距离：低轨道（500千米以下）；中轨道千米以下）；中轨道（600-2000千米）；高轨道（千米）；高轨道（2000千米以上）。千米以上）。按飞行方向：顺行轨道；逆行轨道；赤道轨道；极按飞行方向：顺行轨道；逆行轨道；赤道轨道；极地轨道；地轨道；具有特殊意义称谓的轨道：近地轨道；地球同步轨具有特殊意义称谓的轨道：近地轨道；地球同步轨道；对地静止轨道；太阳

8、同步轨道。道；对地静止轨道；太阳同步轨道。人造地球卫星人造地球卫星现在学习的是第14页，共38页现在学习的是第15页，共38页 现在学习的是第16页，共38页中国卫星1970.4.242002.7成功地发射了成功地发射了16种类型种类型49颗国产卫星：颗国产卫星：科学试验卫星：科学试验卫星：9颗颗(“实践实践”1号、号、2号、号、4号、号、5号）号）技术试验卫星：技术试验卫星：3颗颗返回式卫星：返回式卫星：17颗（成功颗（成功16颗）颗）通信卫星：通信卫星：10颗（颗（“东方红东方红”2号、号、2号甲、号甲、3号等）号等）气象卫星：气象卫星：5颗（颗（“风云风云”1号、号、2号等）号等）资源卫

9、星：资源卫星：2颗（颗（“资源资源”1号、号、2号）号）导航卫星：导航卫星：2颗（颗（“北斗北斗”导航试验卫星）导航试验卫星）海洋卫星：海洋卫星：1颗颗现在学习的是第17页，共38页 人造卫星的种类和应用n按用途：科学卫星；技术试验卫星；应用卫星。按用途：科学卫星；技术试验卫星；应用卫星。科学卫星：科学卫星：1.空间物理探测卫星空间物理探测卫星2.天文卫星。天文卫星。n应用卫星：应用卫星：1.无线电中继类，如通信卫星，海事卫星，广播卫星无线电中继类，如通信卫星，海事卫星，广播卫星。2.对地观测平台类，如气象卫星，资源探测卫星，侦对地观测平台类，如气象卫星，资源探测卫星，侦察卫星。察卫星。3.导

10、航定位基准类，如导航卫星，测地卫星。导航定位基准类，如导航卫星，测地卫星。现在学习的是第18页，共38页现在学习的是第19页，共38页军事卫星 通讯卫星n军事用途：军事卫星分为侦察卫星与预警卫星n通讯卫星：卫星通讯，可克服无线电通讯易受地形阻隔之缺陷现在学习的是第20页，共38页载人航天载人航天人类驾驶和乘坐航天器从事探测、试验、研究和生产的往返飞行人类驾驶和乘坐航天器从事探测、试验、研究和生产的往返飞行活动。活动。1.载人航天器的分类载人航天器的分类 天地往返运输机天地往返运输机载人飞船，航天飞机。载人飞船，航天飞机。空间站空间站2.飞船飞船 和登月壮举和登月壮举能保障航天员在太空短期生活和

11、工作，执行航天任务并返回能保障航天员在太空短期生活和工作，执行航天任务并返回地面的航天器。地面的航天器。1961年年4月月12日日 世界第一位航天员尤里世界第一位航天员尤里加加林加加林 乘坐乘坐“东方号东方号”飞船环绕地球一周，安全返回地面。飞船环绕地球一周，安全返回地面。1969年年7月月16日日 美国美国“阿波罗阿波罗”11号飞船载号飞船载3名航天名航天员进行首次登月活动。员进行首次登月活动。现在学习的是第21页，共38页神舟六号发射过程现在学习的是第22页，共38页现在学习的是第23页，共38页神舟六号整装待发现在学习的是第24页，共38页苏联发射“月球”9号探测器，首次在月面软着陆成功

12、(1966)，三年后(1969)，美国“阿波罗”11号把宇航员N.A.Armstrong送上月球。N.A.Armstrong现在学习的是第25页，共38页空间站空间站供多名航天员在太空供多名航天员在太空轨道上长期巡访、轨道上长期巡访、工作和居住的航天工作和居住的航天器。器。现在学习的是第26页，共38页 航天飞机航天飞机n往返于地球和近地轨往返于地球和近地轨道之间，运送航天员道之间，运送航天员和有效载荷，并可重和有效载荷，并可重复使用的航天器。复使用的航天器。现在学习的是第27页，共38页空间遥感技术和空间科学研究n空间遥感技术的优点：探索范围广，搜集数据快；能获取实时信息；不受地面限制，测量

13、精确度高；提高星际观测效果。n空间科学研究内容：对地观测；对天观测；空间实验；阿尔法磁谱仪研究；微重力科学研究。现在学习的是第28页，共38页二、海洋科技n（一）海洋和海洋资源n海洋是人类最后的边疆 从人造卫星上看地球，地球是个蔚蓝的大圆球，那是大气层和水层的反射光形成的景象。地球总面积约为5亿平方千米，其中陆地面积约149亿平方千米，只占地球表面的29，而海洋面积约361亿平方千米，占地球表面的71。地球上的海洋水估计有137亿立方千米，占了地球总水量的942。地球在太阳系的成员中，得天独厚，充满了水。现在学习的是第29页，共38页海洋包括海和洋。洋是海洋的主体，远离大陆，面积广阔，占海洋面

14、积的89%。大洋的水特别深，一般在3000米以上，盐度高，水色高，透明度大，水文要素比较稳定。划分四个部分：太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。现在学习的是第30页，共38页 海靠近大陆，或受大陆包围，是位于大洋边缘的水体。海面积小，水深较浅，一般在3000米以下。海水盐度低，水色低，透明度小，水文要素的季节变化明显。可把海分为内陆海、边缘海、陆间海（地中海）。海底地形：大洋中脊、大洋盆地和大陆边缘（包括大陆架、大陆坡和大陆隆，海沟主要分布在大陆边缘和大洋盆地之间。）现在学习的是第31页，共38页海洋资源种类：海洋生物；海洋能源、海洋矿产、其他资源。现在学习的是第32页，共38页海洋生物资源n据调

15、查，地球上生物资源的80是在海洋中，海洋中的动植物多达几十万种，仅鱼类就有二万五千多种，可供提炼蛋白质和抗菌素药物的生物就更多了，达30多万种。中西药中所用的上百种海味以及鱼肝油、精蛋白和胰岛素等药物都来自海洋生物。可供食用的水产资源，在不破坏生态平衡的情况下，每年可以开发30多亿吨。但目前人类每年的捕捞量仅为7千万吨至9千万吨，还不到其中的130。地球上生物的生产能力，每年约为1540亿吨有机碳，其中1350亿吨来自海洋，等待着人类去开发。现在学习的是第33页，共38页海洋能源 海洋能源包括：波浪能、潮汐能、海流能、海水温差能和盐度能。波浪能来自太阳能，波浪的上下运动和横向运动都可以用来发电

16、；潮汐能全世界潮汐发电，年发电可达1.0*10十二次方。海流能专家估计其总能量可以让全世界实现电气化。现在学习的是第34页，共38页海洋矿藏资源n科学家们已经发现，海水中蕴藏着80多种元素，诸如金、银、铜、铁、铝、钨、汞、锑、氧、镁、溴、碘、铷、铯、镍、铀、锶等等，陆地上有的一切矿物资源，大海底下都有。现在学习的是第35页，共38页其他资源滨海沙滩、海岛、海底世界是旅游资源。海洋还是重要的航道，海湾可以建设港口，浅水区和滩涂可以养殖水产品，海水本身也是水资源。现在学习的是第36页，共38页（二）海洋探测技术（一）海洋科学考察船：调查海面与高空气象、地球磁场、海流与潮汐、海洋水深与地貌、海水的化学成分、海水物理性质与海底矿物资源、生物资源、海底地震等。（二）海洋卫星：利用遥感技术观测洋流、海浪潮汐海面温度、海水颜色、海洋上空气象变化，观测结果非常准确。（三）潜水器：广泛运用了高新技术，在海洋探测中发挥了重要作用现在学习的是第37页，共38页（三）海洋资源开发技术（一）海洋矿产资源开发 1石油和天然气开发技术 2深海锰结核矿的开发（二）海洋生物资源的开发 1实现由常规捕捞技术向现代捕捞技术的转变 2实现由传统的自然捕捞技术向海洋农牧业的转变 3实现海洋生物资源从单一获取型向综合利用型转变 4蓝色革命 5海洋食品与海洋药物 现在学习的是第38页，共38页