专题复习：空间技术

星际航行和空间技术单元考试内容考试要求空间技术1.航天器技术

关注航天器技术（例如运载火箭、人造卫星、载人航天飞船、航天飞机、空间站）的基本功能及其应用b2.空间资源的开发和空间环境保护

知道空间资源的开发和空间环境保护的概况a3.空间技术

关注空间技术队改善人类物质生活水平的作用b空间：人类的第四环境

人类逐步扩展的活动范围：从陆地海洋大气层(稠密空间)外层空间人类的第一环境：陆地人类的第二环境：海洋人类的第三环境：大气层人类的第四环境：外层空间简称宇宙空间或太空

（1）相对地面的高位置资源；（2）微重力环境资源；（3）高真空、高洁净环境资源；（4）超低温资源；（5）太阳能资源；（6）月球及其行星资源等。就近地的外空领域来看，可利用的空间资源就有：人类飞离地球需要解决哪些问题？①克服地球的引力

②克服真空1、人类飞离地球需要克服的难关③克服适应剧烈变化的温度环境④防止有害辐射（2）宇航员在太空漫步应穿上专用的宇航服，因为在太空没有空气，没有大气压，有强烈的紫外线辐射和易受太空垃圾的撞击等不适合人类生存的因素。空间技术的三大组成部分

1、航天器：飞向宇宙空间或在宇宙空间飞行的所有装置的统称。航天器、运载器、地面测控系统我国1970年发射的第一颗人造地球卫星“东方红一号”按应用分：无人航天器载人航天器卫星式，登月式人造卫星(绕地运行)

空间探测器人造飞船空间站航天飞机

科学卫星应用卫星技术试验卫星通信、气象侦查、导航测地、等探月球探行星位于地球赤道上空35786公里处的地球静止轨道通信卫星2.

运载器：人造天体或宇宙飞船运送到预定轨道上去的火箭。按不同飞行任务，运载火箭分三类：(1)探空火箭:携带仪器射向高空进行大气测量(2)弹道式导弹:携带各种弹头打击敌方目标(3)卫星(飞船)运载器:把卫星或飞船送上轨道中国第一代可重复使用航天运载器外形“东方号”系列火箭3.

地面测控系统：地面对航天器进行跟踪、遥控和保持通信联系精确测量飞行器的姿态和轨道参数，并随时调整它的姿态偏差。高精系统支持探月"嫦娥一号"与地面的联系5、人类的航天历程①1957.10.4苏联成功发射了第一颗人造卫星②1959.1.2苏联的“月球1号”第一次环月飞行③1969.7.20美国的“阿波罗11号”载人飞船首次登月④1970.4.24中国第一颗人造卫星“东方红1号”发射成功⑤1997.7.4美国的“探路者”号火星探测器登上火星。“神舟”五号飞船：⑥2003年10月15日至16日，我国成功地发射并回收了“神舟五号”载人飞船。杨利伟“神舟”六号飞船：⑦2005年10月12日至17日，我国成功地发射并回收了“神舟六号”载人飞船，实现了多人多天的飞行。“嫦娥”一号飞船：⑧2007年10月24日18时05分，嫦娥一号探测器从西昌由长征三号甲运载火箭成功发射。2009年３月１日，嫦娥一号准确落于月球。“神舟”七号飞船：

⑨2008年9月25日21时10分04秒，搭载着3名航天员的神舟七号飞船在酒泉卫星发射中心顺利地完成发射动作。翟志刚在太空中挥动国旗以“嫦娥探月”和载人飞船为背景材料涉及知识点有：内能与机械能的转化、力的作用是相互的、力和运动的关系、新能源、物态变化、相对运动、简单运动的计算、压强、声现象、月球表面引力小等。飞船——热知识（1）能量转换：火箭上升段时，燃料的化学能转化为火箭的机械能和热能，且动能和重力势能不断增加。返回舱返回时机械能由于“摩擦生热”不断转化成热能，且动能和重力势能都在减小。飞船进入椭圆轨道后，在由近地点飞向远地点的过程中，飞船的动能不断减小，重力势能不断增加。（2）火箭发射时，周围冒出大量的“白气”，这是因为火箭喷出的高温、高压的燃气能将附近所有物体熔化，为了避免这种破坏，科学家在发射台下设计了一个巨大的水池，利用水的比热容较大，不易升温，且水汽化时要吸收大量的热量，防止损坏发射台。（3）返回舱返回时，由于与空气剧烈摩擦产生大量的热，为了防止烧坏船体，科学家在设计和制造时，除了选用耐高温的材料外，还在飞船外面覆盖了一层特殊的物质，这种物质在发生熔化、汽化和升华时会吸收大量的热，使返回舱的温度不致升得过高，保护了飞船和宇航员的安全。

例、“神舟六号”载人飞船于2005年10月17日安全着陆，为防止飞船从太空返回地面的过程中因高温而损坏，飞船的表面层用耐高温材料制成。你认为飞船表面层温度升高的主要原因是（）。

A.大气温度过高

B.与大气摩擦做功

C.吸收太阳的辐射热

D.燃烧室内燃料燃烧放出热量B

例、我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月和驻月”三步进行，预计2012年实施落月探测。已知月球上无大气、无磁场、弱重力。在学校举行的“我想象中的月球车”科技活动中，爱动脑的小强提出了以下有关设想，你认为合理的是（）

A．必须配备降落伞，以确保安全落月B．可在月球车上安装重垂线，以便观察倾斜程度C．应该配备指南针，以便确定方向

D．可为月球车安装备用汽油机，以便应急使用

B飞船——电知识（1）“神舟”飞船进入太空后会展开巨大的太阳能电池帆板，在面向太阳时将光能转化为电能供设备使用，同时储存一部分在蓄电池中（电能转化为化学能）；在没有阳光时，蓄电池放电供设备使用，将化学能转化为电能。2、“嫦娥一号”进入月球工作轨道后，卫星将获取月球表面三维立体影像。支持探测器正常运转的能量主要来自电磁帆板接收的______能，而一旦到了月球背面，卫星就要依靠本身携带的______来提供能量。蓄电池太阳飞船——力知识1、火箭在上升阶段要加速，这时航天员要承受4～5个g的“超重”。飞船进入绕地轨道后又进入太空微重力环境，航天员处于失重状态。吊着的灯绳，再也不会拉直；松开手中的笔，不会下坠；走路时若稍有不慎，身子会漂浮起来；吃饭必须闭上嘴咬，如果碎屑飘在舱内，它就会往人的眼睛、鼻孔、耳朵里钻。假如你用地球上的习惯姿势写字，整个身体就会被笔尖支撑起来。即使是一个逗点，用力过度，也会使你不由自主地转换角度。例、若在太空飞行的飞船的轨道舱中进行物理实验，下列仪器中①托盘天平、②摆钟、③电子秤、④电流表、⑤电压表、⑥放大镜、⑦密度计、⑧刻度尺，仍能正常使用的有（）D①③⑥⑧B.②③⑦⑧C.②⑥⑦⑧D.④⑤⑥⑧在太空失重状态下，不能够使用的仪器有：天平、弹簧测力计测重力（测拉力可以）、压强计、密度计等，但温度计、刻度尺、放大镜、电流表和电压表等仍能使用。在失重状态下浮力、液体压强将消失，在水中吹气泡，气泡将既不上升、也不下降。不能以正常方式喝水，只能通过塑料袋挤进口中……“神舟”号飞船进入绕地轨道后，将不再需要燃料提供动力，它会以7．9千米／秒的第一宇宙速度自行绕地球运动，这时它只受地球引力作用，这个力不断地改变飞船运动方向，使之做绕地球的圆周运动；相反，需要返回时才需要反向施力以减小速度，这样飞船就会落回地面。

2、“神舟”飞船由“长征二号F”捆绑式大推力运载火箭成功地送上太空，飞船在脱离火箭之前，飞船相对于火箭是

的，飞船返回舱返回地球之际，返回舱相对于地球是

的。（选填“运动”或“静止”）。静止运动飞船----声知识3、返回舱返回地球时，在距地面1.2Km高处，反冲发动机向地面喷火，飞船进一步减速，最后落地。请写出这一过程中包含的两条力学知识。第一条：___________；第二条：_____________。物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态。飞船----力知识4、据美联社报道，从05年4月26日起，“机遇号”火星探测器由于车轮陷入到细沙中而被困在火星表面的一个沙丘上，一直动弹不得，这与沙丘能够承受的压强较小有关。如果你是月球探测器的设计者，为了减小探测器对地面的压强，可行的改进方法是（）

A．增大探测器的质量

B．增大车轮与地面的接触面积

C．减小车轮表面的粗糙程度

D．减少车轮的个数B【例1】（2009·湖州中考）如图是“神舟”七号航天员翟志刚在飞船轨道舱外的情境。出舱后，生命保障系统就由航天服承担。下列关于航天服的作用，不正确的是（）A.保证人体周围有稳定的气压B.防止热传递以确保人体有舒适的温度C.改变人体的质量D.防止强烈的紫外线对人体的辐射【精析】选C。在地球表面，我们身体内部向外的压强与外面的大气压刚好能相抵消，而在太空中，由于没有大气，航天服必须密封，里面必须提供给人体稳定的气压；同样，由于没有大气的阻挡，强烈的紫外线也必须由航天服来阻挡；太空环境温度不适合人类生存，所以航天服要防止热传递以确保人体有舒适的温度；另外，航天服内还必须有无线通讯装备、提供水和氧气的装置及废物排出系统等。太空中，人体处于失重状态，航天员出舱活动，无需考虑改变人体质量问题，事实上，航天服无法改变人体的质量。例2.“嫦娥一号”是我国自主研制、成功发射的第一个月球探测器。“嫦娥一号”的发射过程包括火箭发射、入轨、变轨、奔月、绕月、落月等过程。(1)“嫦娥一号”运载火箭的部分动力由液氢和液氧反应提供，在该反应中，液氢的燃烧产物是_______。(2)“嫦娥一号”实现变轨需要加速。“嫦娥一号”收到地面工作人员发出的指令，发动机点火工作，喷射高温燃气实现加速。此时，驱动“嫦娥一号”的动力装置喷火方向与卫星运动方向_______(选填“相同”或“相反”)。(3)“嫦娥一号”的任务之一是估算月壤中氦-3的含量。每百吨氦-3核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。氦-3原子的质子数是2，中子数是1，其核外电子数是___________

。（4）2009年3月1日16时13分10秒，“嫦娥一号”卫星完成定点着陆，准确落于月球东经52.36°、南纬1.50°的预定撞击点，中国探月一期工程完美落幕。下列有关叙述正确的是________

（可能多项）。A.“嫦娥一号”在围绕月球匀速转动时运动状态不变B.地面人员可以利用电磁波实现与“嫦娥一号”的通讯联络C.“嫦娥一号”撞月时动能都转化成了化学能D.“嫦娥一号”下落过程中由于受到月球的吸引力很小，所以撞击时不会形成坑洞E.由于月球表面没有空气，所以听不到撞击产生的爆炸声【解析】“嫦娥一号”绕月匀速转动时，运动方向时刻在变，所以运动状态时刻在变；电磁波可以在真空中传播，且传播速度极快，所以地面人员可以利用电磁波实现与“嫦娥一号”的通讯联络；“嫦娥一号”撞月时动能一部分转化为月壤的动能和势能，还有一部分转化成内能等，不转化成化学能；虽然与地球上相比，“嫦娥一号”受到月球的引力较小，但“嫦娥一号”快速撞向月面时，还是会对月面产生巨大的冲击力，形成较深的坑洞；月球表面没有空气，不能传播声音，当然听不到撞击产生的爆炸声。答案：（1）水（2）相反（3）2（4）C、F2006宁波例3.2005年10月12日，我国成功发射了“神舟6号”航天器，引起全世界瞩目。此航天器属于（）A.载人航天飞船B.无人航天飞船C.空间站D.人造卫星A2005年10月12日9时，运载“神六”飞船的火箭点火升空，腾飞的火箭相对于

是运动的；飞船在太空中通过喷气来实现变轨（改变运行高度、方向），这是因为

；飞船降落时，返回舱与大气剧烈摩擦，表面温度急剧升高，这是机械能转变为

能。地面力的作用是相互的内

[嘉兴市2006年]“神舟五号”飞船返回舱返回地面时，在距地面1.2米高处，反冲发动机向地面喷火，使飞船进一步减速；返回舱落地时，坚固的舱体发生了一些凹陷；落地处形成了一个很大的坑；舱体表面烧得红红的。下列说法，不合理的是（）

A、发动机向地面喷火使舱体减速，说明力能改变物体的运动状态B、坚固的舱体发生凹陷，说明了速度越大惯性越大C、落地处形成的大坑，说明了力能使物体发生形变D、舱体表面烧得红红的，是因为摩擦生热B地球是一个大磁体，它的周围存在磁场。小青同学看了“机遇号”探测器降落火星的电视新闻后，想到：“火星的周围也存在磁场吗？”假若你能降落到火星，请用一个简单的实验来研究这个问题。你的做法是

；

据美联社报道，“机遇号”火星探测器由于车轮陷入到细沙中而被困在火星表面的一个沙丘上，一直动弹不得，这与沙丘能够承受的压强较小有关。如果你是火星探测器的设计者，为了减小探测器对地面的压强，可行的改进方法是A、增大探测器的质量B、增大车轮与地面的接触面积C、减小车轮表面的粗糙程度D、减少车轮的个数B2009年3月1日16时13分10秒，在安全飞行494天，绕月飞行5514圈后，嫦娥一号卫星迎来完美的告别：在航天人的精确控制下，“嫦娥”最终撞击在月球东经52.36度、南纬1.50度的丰富海区域。伴随着嫦娥一号卫星“奋不顾身”的一撞，中国探月一期工程至此画上圆满的句号。（1）“嫦娥一号”发回了首张月面图象，月面的环形山清晰可见，月面有众多环形山而地球没有环形山的原因是▲。（2）减速、下落、撞击……，嫦娥一号在经历减速的过程中，其机械能将▲。例：“嫦娥一号”卫星在西昌卫星发射中心发射场由长征三号运载火箭运载下顺利升空。⑴发射卫星的火箭用联氨N2H4作燃料，用N2O4作氧化剂，燃烧后生成氮气和水，请写出配平的化学方程式______________________。燃料燃烧后不断将贮存的_______能转化为火箭的_______能。⑵火箭升空后不断加速向上运动，它依次从对流层进入_______、中间层、_______、最终到外层。在此过程中火箭的机械能不断地______(填“增大”、“减少”或“不变”)。⑶为了防止大气与火箭表面产生的剧烈______使火箭表面____能增大而熔化，所以火箭必需由______高的材料制成，同时在火箭表面涂上易汽化的物质加强防护。2N2H4+N2O4==3N2+4H2O化学机械平流层暖层增大摩擦内熔点例：“嫦娥一号”卫星经过星箭分离，太阳能电池板张开，多次成功变轨后，最终到达月球工作轨道。“嫦娥一号”卫星太阳能电池帆板张开后，它能接受太阳能并把它转化为_____能加以贮存和利用。由于卫星在太空中飞行时，其向阳面温度高达100℃，而背阳面温度达－100℃，为了使温度控制在一定的范围内，我国采用热管温控技术，使管内工作的液体在高温端汽化______，低温端液化______，这样反复工作使卫星两端温度趋于平衡。电吸热放热⑶观察“嫦娥一号”变轨和轨道图，分析下列问题：①卫星在绕月一条椭圆形轨道上运动时，从近月点运动到远月点过程中，它的动能______，势能_______。(填“增大”、“减少”或“不变”)②对设计寿命为1年的“嫦娥一号”卫星来说，一年后将面临怎样的命运？为了防止出现太空垃圾，请你为“嫦娥一号”设计一种命运____________________________________________。减少增大撞击月球，由碰撞得到的扬尘分析月球土壤成分4、嫦娥三号的运载火箭在大气中飞行时，它的头部摩擦发热，温度可达几千摄氏度。在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到保护火箭头部的作用，这是因为（）

A．熔化和汽化都放热B．熔化吸热，汽化放热

C．熔化和汽化都吸热D．熔化放热，汽化吸热C5、“嫦娥三号”探月卫星在距月球表面100km高度经过多次“刹车制动”，最终绕月球做圆周运动。卫星“刹车制动”时，沿运动方向喷射高温气体，高温气体对卫星施加制动力，这说明力的作用是______的。在绕月球做圆周运动时，卫星的运动状态______(选填“改变”或“不变”)，在绕月飞行的过程中，若以地球为参照物，“嫦娥三号”卫星是_____(选填“静止”或“运动”)的。相互改变运动6、2013年12月14日20时59分，嫦娥三号软着陆任务取得圆满成功，玉兔号月球车开始巡视探测，在软着陆的过程中，在主减速段嫦娥三号急剧减速，则它的（）A．重力势能和动能均增大B．重力势能和动能均减小C．重力势能增大，动能减小D．重力势能减小，动能增大B7、如图所示，嫦娥三号的着陆器携带月球车将在月球的虹湾地区实现软着陆。为避免着陆器与月球猛烈碰撞，以下措施最合理的是（）A．选择松软的月球表面降落B．着陆器底部垫有硬度小的材料C．临近月球时向下喷气反推减速D．临近月球时打开降落伞减速C8、如图所示是静止在月球上的“玉兔”号月球车．下列说法正确的是(

)A．月球车采取多轮设计是为了减小对月面的压力B．月球车采取多轮设计是为了增大与月面间的摩擦力C．月球车水平静止在月面上对月面压力与其受到的支持力平衡D．月球车水平静止在月面上比水平静止在地球表面上对支承面压力要小D9、计算：（1）月球车两翼、六轮、质量约为120千克，每个轮子的着地面积是10平方厘米，不管是遇到什么样的障碍物六个车轮都是着地的，月球引力约是地球引力的六分之一，则当月球车在水平月面上行驶的时候对月面的压强是多少？（地球上的g=10N/kg）（2）月球车在月面上行驶时，受到的阻力是月球车重力的0.2倍，则月球车在月面上行驶20米克服阻力做的功为多少？（地球上的g=10N/kg）10、探测器在向月面降落的过程中，不能采用打开降落伞的方法来减小下落的速度，原因是月球上

，不能通过摩擦阻力做功来使其速度减小。月球上没有大气11、2013年12月14日，我国自行研制的登月探测器“嫦娥三号”成功在月球软着陆，为中国宇航员登月铺平了道路。人类要想在月球上生存，必须具有：①水；②空气；③光；④土壤；⑤营养物质（）

A．①②B．①②⑤C．③④⑤D．③④B早在2008年9月27日，航天员翟志刚就成功地进行了太空行走，标志着我国航天事业已经进入新的历史时期。（1）在返回舱返回经过大气层时，立即变成一颗火红的“流星”！但它的表面有种特殊的材料，所以舱内的人和仪器没有受损。这种特殊材料必须具备

的特点（至少答两点）。（2）宇航员在太空中最难完成的实验是

（填写序号）。A．小孔成像B．溶解食盐C．焦耳定律D．过滤食盐水（3）假设飞船在太空绕地球做匀速圆周运动，此时飞船的运动状态

（选填“改变”或“不变”）。飞船是通过

（选填“超声波”或“电磁波”）将探测到的信息传到地面。