内容正文:
第一章地球及其宇宙环境第三节《太空探索》知识清单
(一)太空探索的历程
1. 早期观测:在古代,人们主要通过肉眼观察星空,对天体的运行和变化进行记录,如中国古代的天文观测记录了日食、月食、彗星等现象。之后,发明了______,它能帮助人们更清晰地观测天体,比如伽利略用自制望远镜发现了木星的卫星。
2. 人造卫星时代:1957年,______发射了人类第一颗人造地球卫星,开启了太空探索新纪元。此后,各国纷纷发射人造卫星,用于气象观测、通信、导航等,像我国的风云系列气象卫星,为天气预报提供了重要数据。
3. 载人航天发展:1961年,苏联“东方1号”载人航天飞船成功发射,宇航员______首次进入太空。1969年,美国“阿波罗11号”飞船登上月球,阿姆斯特朗成为第一个踏上月球的人类。2003年,我国“神舟五号”飞船圆满完成首次载人航天飞行,______成为中国第一位进入太空的航天员。
4. 深空探测阶段:人类开始对太阳系内的其他行星、卫星等进行探测,如1997年美国“旅居者号”火星车登陆火星,对火星的地质、气候等进行研究。我国于2020年发射“天问一号”探测器,成功实现对火星的环绕、着陆和巡视探测。
(二)太空探索的工具
1. 运载火箭:它是将航天器送入太空的运输工具,其工作原理是利用燃料燃烧产生的______,推动火箭升空。例如我国的长征系列运载火箭,有着不同的型号,以满足不同的发射需求,长征五号运载能力强,可用于发射大型航天器。
2. 人造卫星:环绕地球运行,根据用途可分为通信卫星、气象卫星、导航卫星等。通信卫星能实现全球通信,像国际通信卫星组织的卫星;气象卫星用于监测地球的气象变化,获取云图、气温、湿度等气象信息;导航卫星为全球用户提供定位、导航和授时服务,我国的北斗卫星导航系统就是自主建设、独立运行的全球卫星导航系统。
3. 宇宙飞船:能把航天员送入太空并安全返回,一般由______、轨道舱、服务舱等部分组成。例如苏联的联盟号宇宙飞船,多次执行载人航天任务。
4. 航天飞机:它是一种兼具航天器和航空器特点的交通工具,既能在地球大气层中像飞机一样飞行,又能在太空中执行任务。但由于其成本高、安全性问题等,美国的航天飞机已全部退役。
5. 空间站:是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。2010年,______正式建成,它由多个国家共同参与建设和运营。2022年,我国“天宫”空间站全面建成,它包括天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱等,具备开展大规模空间科学实验与应用的能力。
6. 射电望远镜:能够接受来自太空的______,帮助我们更好地观测宇宙,探索宇宙的奥秘。FAST射电望远镜,又叫“中国天眼”,是目前世界最大的单口径射电望远镜,它能探测到更遥远的天体和宇宙信号。
(三)重要的太空探索项目
1. 探月工程
月球概况:月球是地球的______,是距离地球最近的星球,其表面布满了环形山。月球的引力约为地球的六分之一,没有大气层和液态水。
世界探月工程:美国的阿波罗计划是人类首次载人登月的探月工程,从1961年开始实施,1969-1972年间,共有6次载人登月任务,成功将12名宇航员送上月球,对月球进行了实地考察和样本采集。苏联也进行了多次无人月球探测任务,如月球16号实现了无人自动采样返回。
中国探月工程:我国的探月工程又称“嫦娥工程”,分为“绕、落、回”三个阶段。2007年,“嫦娥一号”成功发射,实现了对月球的环绕探测;2013年,“嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车成功着陆月球表面,进行巡视探测;2020年,“嫦娥五号”完成月球采样返回任务,带回了珍贵的月球样本。2024年6月2日至3日,嫦娥六号探测器顺利完成了世界首次月球背面智能快速采样,探测器还搭载了欧洲空间局、法国、意大利、巴基斯坦的科研设备,协同开展科学探测任务。
2. 火星探测
火星概况:火星是地球的邻居,也临近宜居带,是太阳系除地球之外最可能存在生命的星球。火星表面有干涸的河床、巨大的火山,其大气稀薄,主要成分是______,表面平均温度较低。
世界火星探测工程:美国在火星探测方面成果显著,发射了众多火星探测器,如“好奇号”火星车,对火星的地质、气候、水冰等进行了深入探测,发现火星曾经存在大量液态水的证据。欧洲空间局也发射了火星探测器,开展相关探测任务。
中国火星探测:2020年我国发射“天问一号”探测器,2021年5月15日,“天问一号”成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区,“祝融号”火星车开展巡视探测,对火星的地形地貌、土壤成分、气象等进行探测,获取了大量科学数据。
(四)太空探索的意义
1. 科学研究:有助于推动科技进步,例如太空探索中研发的新材料、新能源技术,后来应用到日常生活中;促进新资源的开发,有可能在太空中发现地球上稀缺的资源;帮助我们了解宇宙的起源与演化,探索生命的起源,认识宇宙环境对地球的影响,比如通过对宇宙微波背景辐射的研究,了解宇宙早期的情况。
2. 社会发展:通过太空探索,更好地保护地球家园,比如利用气象卫星监测气候变化、灾害预警等;太空探索也带动了相关产业的发展,创造了大量的就业机会,促进了经济的增长,如航天产业的发展带动了电子、材料等行业的进步。
3. 精神层面:太空探索体现了人类的______和对未知世界的好奇心,激发了人类对科学的热爱和追求,激励着一代又一代的人投身科学事业。
(五)太空探索面临的挑战
1. 技术难题:例如如何提高航天器的速度,以缩短星际旅行的时间;如何实现更高效的太空能源供应,保障航天器长期运行;如何解决太空辐射对航天员健康的影响等。
2. 资金问题:太空探索需要大量的资金投入,研发、制造、发射航天器以及开展后续的探测任务都成本高昂,这对许多国家来说是一个巨大的经济负担。
3. 国际合作与竞争:在太空探索中,既需要国际合作,共同攻克难题、共享成果,又存在着国际竞争,各国都希望在太空领域取得领先地位,这种合作与竞争的关系需要妥善处理。
4. 太空垃圾:随着太空探索活动的增多,产生了大量的太空垃圾,如废弃的卫星、火箭残骸等,它们在轨道上高速运行,对航天器的安全构成威胁,如何清理太空垃圾是一个亟待解决的问题。
答案
(一)
1. 天文望远镜
2. 苏联
3. 加加林;杨利伟
4. 反作用力
(二)
5. 反作用力
6. 推进舱
7. 国际空间站
8. 射电信号
(三)
9. 天然卫星
10. 二氧化碳
(四)
11. 探索精神
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