（精）空间科学技术.ppt

* 飞机飞行要依靠空气浮力，而距地面1500km高空，空气分子密度只有3.2×1010/ｍ3。浮力太小。1903年齐奥尔科夫斯基提出火箭公式v=vPlnM0 / M(v为终速，vP喷气速度，M0为原始质量，M为所剩质量)计算表明，用液氧、煤油等作推进剂的单级火箭是无法达到宇宙速度的。即使用液氢液氧作推进剂，喷气速度也只能达到4.2km?s-1，因为考虑到空气阻力，从地面起飞的火箭，实际上应达到9.5km?s-1以上的速度。这样一来，火箭的质量比应达到11以上才行。也就是说，推进剂应占火箭总质量的91%以上，齐奥尔科夫斯基设想用多级火箭接力的办法来达到宇宙速度，就是在火箭垂直发射时，让最下面一级先工作，完成任务后脱离，接着启动上面一级，进一步提高速度。 * 目的：利用空间飞行器作为手段来研究发生在空间的物理、化学和生物等自然现象。 航天器为了完成航天任务，必须与运载器、航天器发射场和回收设施、航天测控和数据采集网和用户台站（网）等互相配合，协调工作，共同组成航天系统。航天系统是大型的系统工程。航天器是执行航天任务的主体，是航天系统的主要组成部分。人造地球卫星 　简称人造卫星，是数量最多的航天器，约占航天器总数的90％以上。 * 航天器还需要电源来带动所携带的各种设备。不载人的航天器大多采用太阳电池板和相连的蓄电池。在载人航天器上，包括在“太空实验室”上通常用燃料电池，有时则为燃料电池与太阳电池的组合。美国的深空探测器“先驱者”号和“旅行者”号则用小型的核反应堆提供电源，上面有一个钚燃料反应堆，产生的能量可供遥测、照相和科研设备工作几百年之久。 宇航器简介 * * 发射最多的是火星探测器。载人行星探索还未列入议程，20世纪末主要利用自动探空器，对距离较近的行星进行遥测研究。 * 载人行星探索还未列入议程，20世纪末主要利用自动探空器，对距离较近的行星进行遥测研究。 * 宇宙飞船比卫星大，可以乘人，配备维持生命的系统和返回设备。空间站比宇宙飞船大，携带更多的仪器设备。航天飞机象火箭一样垂直起飞象飞机一样水平着陆。空天飞机和飞机一样水平起落。宇宙飞船和航天飞机主要是为空间站运输物资，人员。 * .trs.cn .trs.cn * 科学家设想先建立临时性基地，以进行矿物开采和冶炼试验，为建造永久性基地做准备。进而建立月球城工厂林立。 * 已发射的空间站都是小型的试验性近地轨道空间站，不具备很多人长期工作和生活环境条件。科学家预言，可以在地球和月球引力平衡的空间建造巨大的太空城。材料主要来自小行星。太空城外如轮状，本身自转，以使在其内产生惯性力场，即人造重力效果，电力来自太阳。城内阳光充足。气候宜人，有四季和昼夜的变化。并可自行调节，人类可以在自给自足的封闭生态系统内生活。城内农作物一年四熟，且高产。大气条件，建有工厂、农场、科研单位及生活设施，可供近万人在空间站内长期生活和工作。有人预测，一个世纪后，居民达10亿。还可以作为宇宙飞船的码头和基地。未来的空间站可用航天飞机运来组合件，在空间装配成大型空间建筑物“太空城”。 由于世界人口急剧膨胀，地球变得越来越拥挤，于是科学家们提出了建立太空城的设想。 美国科学家拟建的太空城，一种设计方案是一个旋转的圆筒，圆筒的一端对着太阳，另一头为半球形，一座半径为100米、长为4000米的圆筒太空城可容纳大约1万名居民。 另一种设计方案是轮状的、供中心旋转的太空城，太空城的整个直径2800米，轮圈本身的直径为300米，轮的外缘是太空城的地面，轮的内缘是太空城的顶部，“屋顶”由透明的材料做成天窗，阳光从天窗射进来，经过调节，使太空城明亮且温暖如春。 * 若用空间太阳能发电，可获得相当于目前世界发电总量5万倍以上的电力。在地面上大型的太阳能电池阵受种种影响，效率最低， * 20世纪70年代,美国在天空实验室上的试验表明,天上生产的单晶体可比地面上的大10倍。在零重力条件下，晶体的晶格排列整齐，晶体生长均匀，大大提高晶体的完善性如干扰素，20世纪末在美国是利用遗传工程技术由生物细胞制取，纯度很低，因为要把它从100多种其他生物细胞产生物的混合体中分离出来，操作要非常小心，速度很慢。否则溶液中的混合物容易上升或下沉。太空中由于没有重力，不会出现这种问题。科学家相信，在太空中制造的干扰素纯度是地球上制造的100－400倍。 * 　　科学家对从月球上取回的土壤进行了分析，认为只要略加改造即可用来作为太空农场种植庄稼的土壤。同时，还可用来提取氧气和合成水分，以供“太空人”生活之需。　　太空农场全部是自动化作业，只需在“控制室”操纵按钮，即可对作物进行全面管理。　　俄罗斯的“和平”号空间站上有一个太空温室，面积约为900平方厘米，播种了数十粒不同品种小麦的“太空种子”。在太空失重条件下，播种的小麦可望在