宇宙航行-精讲版课件

宇宙航行人类的飞天梦嫦娥奔月敦煌壁画：飞天人类的飞天梦牛顿的思考水平抛出的物体，初速度越大其射程越大。地球是一个球体，那么当平抛的出初速度很大时，物体是否还能落回地面？（视频）V0

思考：以多大的速度抛出物体，它才会环绕地球表面运动,不会落下来?物体贴近地球表面时重力等于万有引力宇宙速度

得：

这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。宇宙速度

★如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转；

★等于这个速度卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；

★如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行，地心就成为椭圆轨道的一个焦点。

它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的最小速度。1、第一宇宙速度（环绕速度）V1=7.9km/s

宇宙速度

★如果人造天体的发射速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点。

这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。2、第二宇宙速度（脱离速度）V2=11.2km/s

1、第一宇宙速度（环绕速度）V1=7.9km/s

宇宙速度2、第二宇宙速度（逃逸速度）V2=11.2km/s

1、第一宇宙速度（环绕速度）V1=7.9km/s

★如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的公转方向发射时，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而邀游太空了。这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。3、第三宇宙速度(脱离速度）V3=16.7km/s

V0BACV1=7.9km/s第一宇宙速度V2=11.2km/s第二宇宙速度V3=16.7km/s第三宇宙速度宇宙速度7.9km/s<V＜11.2km/s描述卫星运行的参量地球

设地球和卫星的质量分别为M和m，卫星到地心的距离为r，卫星的环绕速度为v，周期为T。得：1、由：r大则V小得：2、由：r大则T大人造卫星的发射速度和运行速度

1、发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道．

要发射一颗地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度．若发射速度等于第一宇宙速度，卫星只能“贴着”地面近地运行．如果要使卫星在距地面较高的轨道上运行，就必须使发射速度大于第一宇宙速度．

2、运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度．当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度．

根据，人造卫星距地面越高（即轨道半径r越大），运行速度越小．实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度．3、人造卫星的发射速度与运行速度之间的大小关系是：同步卫星相对于地面静止的卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。特点1.周期和地球自转周期相同T=24h同步卫星相对于地面静止的卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。特点2.只能在赤道平面内F赤道平面北南东西F同步卫星相对于地面静止的卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。特点3.高度一定h=36000km

例、已知地球半径为R=6400km，地球表面重力加速度为9.8m/s2。求同步卫星离地高度。贴近地面时的重力等于地球引力，即：解：地球对卫星引力提供向心力两式联立解得：同步卫星同步卫星同步卫星与地球的关系同步卫星同步卫星的应用：太空气象站（视频）

探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想。在科学技术欠发达的古代，“嫦娥奔月”只能是美丽的传说。梦想成真嫦娥,我来啦!老公,什么时候带我到月亮上面逛逛!可上九天揽月可上九天揽月可上九天揽月可上九天揽月可上九天揽月梦想成真嫦娥一号发射全过程梦想成真2007年10月24日18时05分，长征三号甲运载火箭托举着嫦娥一号卫星顺利升空。第1473秒，星箭成功分离。10月30日17时40分，嫦娥一号卫星到达48小时周期轨道远地点，距地面高度12万公里，创下我国航天器飞行测控新纪录。10月31日17时15分，飞行在南太平洋上空600公里的嫦娥一号卫星接到地面发送来的变轨指令，卫星底部发动机立即点火。408507公里!783秒后，嫦娥一号卫星成功进入地月转移轨道，开始飞奔“广寒宫”。11月1日12时，北京航天飞行控制中心首次应用国际标准实现与欧空局所属空间操作中心联网。1日12时至15时，北京航天飞行控制中心与欧空局所属的空间操作中心、新诺舍站、马斯帕拉马斯站及库鲁站实现联网。原计划于11月1日10时25分左右进行的嫦娥一号卫星首次轨道中途修正动作不再实施，原因是卫星轨道控制“很精准”。11月2日10时33分，成功实施了首次轨道中途修正。在2日的修正之后，原定4日的中途修正也被取消。10时15分，已经完成姿态调整的嫦娥一号卫星接到指令，冲着卫星前方的主发动机喷出橘黄色的火焰。好像突然踩了一脚刹车，卫星的速度开始降低。11月5日11时15分，嫦娥一号卫星如期到达第一次近月制动点。1、1957年10月4日世界上第一颗人造卫星在苏联发射成功。2、1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船。飞船绕地球飞行一圈，历时108分，安全降落在地面，铸就了人类进入太空的丰碑。3、1969年7月16时32分，阿波罗11号飞船在美国卡纳维拉尔角点火升空，拉开人类登月这一伟大历史事件的帷幕。7月20日10时56分，阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面，并说出那句载入史册的名言：“对个人来说，这不过十小小的一步，但对人类而言，却是巨大的飞跃。”梦想成真1、1957年10月4日世界上第一颗人造卫星在苏联发射成功。2、1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船。飞船绕地球飞行一圈，历时108分，安全降落在地面，铸就了人类进入太空的丰碑。3、1969年7月16时32分，阿波罗11号飞船在美国卡纳维拉尔角点火升空，拉开人类登月这一伟大历史事件的帷幕。7月20日10时56分，阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面，并说出那句载入史册的名言：“对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大的飞跃。”4、1992年中国载人航天工程正式启动。2003年10月15日9时，我国神州五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。梦想成真5、2005年10月12日—17日，神舟六号载人飞船经过115小时32分的太空飞行，在完成我们真正意义上有人参与的空间科学实验后返航顺利着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。6、我国探月计划

2004年－2007年

为“绕”的阶段，主要目标是发射“嫦娥一号”探测卫星，对月球进行为期1年的全球性、整体性和综合性探测。（2007年10月24日18时05分，长征三号甲运载火箭托举着嫦娥一号卫星顺利升空。）

2007年－2012年

为“落”的阶段，主要目标是实现月球表面软着陆与月球巡视探测。

2012年－2017年

为“回”的阶段，主要目标是实现月球表面软着陆并采样返回。

只有完成了这三个阶段后，中国才有可能考虑和实施载人登月。梦想成真卫星摇篮西昌卫星发射中心酒泉卫星发射基地太原卫星发射中心神箭问天航天