《星際航行和空間技術(shù)》課件2.ppt

1、星際航行和空間技術(shù),空間技術(shù)：,是研究和解決航天器進(jìn)入太空并在太空正常運(yùn)行、可靠工作，并以此研究發(fā)生在宇宙空間的物理、化學(xué)和生物等自然現(xiàn)象，探索研究太空環(huán)境、開發(fā)利用太空資源的綜合性工程技術(shù)。,概 念,航天技術(shù)：指地球大氣層以外、太陽系以內(nèi)的空間活動。 航宇技術(shù)：指超出太陽系以外的空間活。 空間技術(shù)：包括了航天技術(shù)和航宇技術(shù)。,空間技術(shù)航天技術(shù),因?yàn)槿祟愔饕€是在太陽系內(nèi)從事活動，所以現(xiàn)如今人們把航天技術(shù)和空間技術(shù)視為同義詞。,目的：利用空間飛行器作為手段來研究發(fā)生在空間的物理、化學(xué)和生物等自然現(xiàn)象。,空間技術(shù)的特點(diǎn)：,1、是高度綜合的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，它是許多科技最新成就的集成，其中包括噴氣技術(shù)

2、、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等等。 2、是對國家現(xiàn)代化、社會進(jìn)步具有宏觀作用的科學(xué)技術(shù)。例如，通過衛(wèi)星使電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國及至全球；氣象衛(wèi)星可以進(jìn)行全球天氣預(yù)報，包括長期天氣預(yù)報；這許多都是常規(guī)手段無法做到的。 3、空間活動是高投入、高效益、高風(fēng)險的事業(yè)。盡管風(fēng)險很大，但是空間技術(shù)的發(fā)展對人類的貢獻(xiàn)是巨大的，因此它必將持續(xù)發(fā)展。,空間技術(shù)的意義：,1、在經(jīng)濟(jì)上，太空活動具有很高的經(jīng)濟(jì)和社會效益. 2、在軍事上，許多軍事專家認(rèn)為誰占有空間優(yōu)勢，誰就具有軍事戰(zhàn)略優(yōu)勢。航天技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，對軍事的影響將是革命性的。 3、在科學(xué)技術(shù)上，空間活動帶動和促進(jìn)了眾多學(xué)科的發(fā)展。如自動控制

3、技術(shù)，對生命科學(xué)、宇宙的形成和發(fā)展等。 4、在政治上，空間技術(shù)極大地提高國家在綜合國力及其在國際活動中的地位，國際上討論的許多重大問題都與空間有關(guān)，世界大國首腦會談也離不開這個問題。,空間技術(shù)（航天技術(shù)）的組成部分：,由運(yùn)載器技術(shù)、航天器技術(shù)和航天測控技術(shù)三大部分組成。,空間資源,是空間環(huán)境中能夠?yàn)槿祟愰_發(fā)利用、獲得經(jīng)濟(jì)和其他效益的物質(zhì)或非物質(zhì)資源的總稱，目前已經(jīng)探明可資利用的空間資源主要有高遠(yuǎn)位置、微重力、高真空、無污染、太陽能和其他豐富的物質(zhì)資源，概括起來包括軌道資源、環(huán)境資源和天體礦物資源。,現(xiàn)代宇航之父齊奧爾科夫斯基,他在1883年自由空間論文中便提出了宇宙飛船的運(yùn)動必須利用噴氣推進(jìn)原

4、理。,1903年，他發(fā)表了利用噴氣工具研究宇宙空間的論文，深入論證了噴氣工具用于星際航行的可行性 。,“地球是人類的搖藍(lán)籃，但是人不能永遠(yuǎn)生活在搖籃里。”,火箭的構(gòu)造,主要是由 1、箭體結(jié)構(gòu) (安裝、連接、儲存) 2、推進(jìn)結(jié)構(gòu) (提供動力) 3、制導(dǎo)結(jié)構(gòu) (實(shí)時測量和控制飛行) 這三大部分組成。,火箭飛行的原理,利用噴氣的反作用力作為推力的飛行器。,1970年4月24日長征1號運(yùn)載火箭誕生，首次發(fā)射東方紅1號衛(wèi)星成功 。中國航天技術(shù)邁出了重要的一步。,我國的火箭技術(shù)必將躍上新臺階,航天器技術(shù),航天器(亦稱空間飛行器、太空飛行器)： 是飛向宇宙空間或在宇宙空間飛行的所有裝置的統(tǒng)稱。,航天器的分類

5、,航天器具有多種分類方法，即可以按照其軌道性質(zhì)、科技特點(diǎn)、質(zhì)量大小、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類。按照應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類。是使用最廣泛的航天器分類法。,按是否載人分類,無人航天器,載人航天器,航天器,人造地球衛(wèi)星、空間探測器和貨運(yùn)飛船,載人飛船、空間站和航天飛機(jī)、空天飛機(jī),按照應(yīng)用領(lǐng)域分類,航天器,軍用航天器,民用航天器,軍民兩用航天器,按原理分類,近地軌道宇宙飛行器,行星際宇宙飛行器,航天器,在地球引力作用范圍內(nèi)，圍繞地球作軌道運(yùn)動。如人造地球衛(wèi)星。,飛出地球引力作用范圍，進(jìn)入太陽、其他行星或其天然衛(wèi)星的引力范圍。如行星際探測器等。,載人航天器與人造衛(wèi)星等不載人航天器的主要區(qū)別：,1、具有保障人生存的生命

6、保障功能，艙內(nèi)有適合人生存的大氣壓和大氣成分，有適合的溫度和濕度，并提供飲水和食物及生活設(shè)施； 2、具有人工作所需的操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，顯示系統(tǒng)及時顯示航天器工作狀態(tài)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 3、具有天地通信功能，使航天器中的人能夠與地面控制中心進(jìn)行語音通信； 4、具有一定的活動空間，使人在其內(nèi)工作和生活具有一定的舒適性。,人造地球衛(wèi)星,人造地球衛(wèi)星指環(huán)繞地球飛行并在空間軌道運(yùn)行一圈以上的無人航天器。簡稱人造衛(wèi)星。人造衛(wèi)星是發(fā)射數(shù)量最多，用途最廣，發(fā)展最快的航天器。,人造地球衛(wèi)星按用途可分為三大類,科學(xué)衛(wèi)星,技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星,應(yīng)用衛(wèi)星,是用于科學(xué)探測和研究的衛(wèi)星，主要包括空間物理探測衛(wèi)星和天文衛(wèi)星。,是進(jìn)行新技術(shù)

7、試驗(yàn)或?yàn)閼?yīng)用衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn)的衛(wèi)星。,應(yīng)用衛(wèi)星是直接為人類服務(wù)的衛(wèi)星，它的種類最多，數(shù)量最大，其中包括：通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、測地衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星、截?fù)粜l(wèi)星等,宇宙飛船（又稱載人飛船）,指保障航天員在太空執(zhí)行航天任務(wù)，并能使航天員座艙沿彈道式路徑返回地面垂直著陸的航天器。,中國載人航天,2003年10月15日，中國第一艘載人飛船“神舟五號”成功發(fā)射。中國首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國訪客。,中國首位航天員進(jìn)太空,重大意義,1、載人航天事業(yè)是人類歷史上最為復(fù)雜的系統(tǒng)工程之一，它的發(fā)展取決于整個科技水平的發(fā)展。 2、發(fā)展載人航天是當(dāng)今各國綜合國力的直接體現(xiàn)。 3、在地球資

8、源日漸枯竭的未來，對太空資源的開發(fā)和利用就日漸重要。 4、航天事業(yè)是一項具有國際競爭性的事業(yè)。,航天飛機(jī),是可重復(fù)使用的、往返于太空、宇宙和地面之間的航天器，結(jié)合了飛機(jī)與航天器的性質(zhì)。,航天飛機(jī)的應(yīng)用：,1、進(jìn)行空間科學(xué)和試驗(yàn)。 2、運(yùn)送人員和物資： 可把重達(dá)數(shù)十噸的實(shí)驗(yàn)器材運(yùn)送到太空。比如，衛(wèi)星等。關(guān)于運(yùn)送人員，航天飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)人員容量是7人，而飛船一般是3人。 3、為在規(guī)工作的航天器提供維修： 航天飛機(jī)可以利用其上的機(jī)械臂對故障衛(wèi)星進(jìn)行回收，維修后再將其放飛回正常軌道。,挑戰(zhàn)者號升空爆炸,1986年1月28日，美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機(jī)在第10次發(fā)射升空后，因助推火箭發(fā)生事故凌空爆炸，艙內(nèi)7名宇航員(包括一名女教師)全部遇難。,哥倫比亞號返航解體,美國當(dāng)?shù)貢r間2003年2月1日，載有七名宇航員的美國哥倫比亞號航天飛機(jī)在結(jié)束了為期16天的太空任務(wù)之后，返回地球，但在著陸前發(fā)生意外，航天飛機(jī)解體墜毀。,空間站,又稱航天站、太空站、軌道站。是一種在近地軌道長時間運(yùn)行，可供多名航天員巡訪、長期工作和生活的載人航天器。,空間站的特點(diǎn),1、經(jīng)濟(jì)性。例如，空間站在太空接納航天員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以使載人飛船成為只運(yùn)送航天員的工具，從而簡化了其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和減輕其在太空飛行時所需要的物質(zhì)。 2、能縮短航天員在太空的時間，減少消費(fèi)，當(dāng)空間站發(fā)生故障時可以在太空中維修、換件，延長航天器的壽命