空间科技与海洋科技

空间科技与海洋科技第一页，共三十八页，2022年，8月28日一、空间科技空间环境（一）空间环境太空泛指宇宙空间，即大气层以外的外层空间，是人类在陆地、海洋、大气层空间以外的第四活动领域，被称为第四环境。航空：人类在大气层内的航行活动。航天：人类在大气层外到太阳系内的航行活动。第二页，共三十八页，2022年，8月28日⑴高位置资源⑵微重力环境资源⑶高真空和超洁净环境资源⑷太阳能资源⑸月球资源（二）空间资源第三页，共三十八页，2022年，8月28日（三）人类航天简史宇宙速度：第一宇宙速度（环绕速度）：7.9千米/秒，航天器可环绕地球运行。第二宇宙速度（逃逸速度）：11.2千米/秒，航天器脱离地球引力而绕太阳运行。第三宇宙速度：16.7千米/秒，航天器脱离太阳引力场飞出太阳系。第四页，共三十八页，2022年，8月28日火箭之父

齐奥尔科夫斯基（1857-1935）出生于俄国梁赞州。1903年发表专著《利用喷气工具研究宇宙空》论证喷气工具用于星际航行的可行性，推导出了著名的齐奥尔科夫斯基火箭公式。该公式的创立奠定了宇宙航行的理论基础。书中他首次提出了使用液体火箭的设想，认为固体火箭推进剂产生的能量较小，而且难以控制，而液体火箭则可以克服这些缺点。此外他首次论证了利用多级火箭克服地球引力的构想。在他的科幻小说中，提到了宇航服、太空失重状态，登月车等，设想和现代太空技术完全一样。第五页，共三十八页，2022年，8月28日

冯布劳恩1924年A—4,1945年V—21957年10月4日，苏联卫星上天；1961,4,12，加加林上天，1969,7,21，阿波罗登上月球；1986年，苏联空间站和空间探测器；1970年，中国卫星上天；2003年，载人航天成功。第六页，共三十八页，2022年，8月28日

（四）运载火箭的组成位于火箭本体上：有效载荷；箭体结构；推进系统；制导系统。有箭上和地面分系统：安全系统；遥测系统；外弹道测量系统。第七页，共三十八页，2022年，8月28日第八页，共三十八页，2022年，8月28日运载火箭的飞行垂直起飞段转弯飞行段过渡飞行段第九页，共三十八页，2022年，8月28日运载火箭的发展中国先后研制成功12种长征系列火箭,覆盖了近地轨道、太阳同步轨道、地球同步转移轨道的低、中、高轨道范围,近地轨道运载能力达到9.5吨,地球同步转移轨道运载能力达到5.1吨,基本上满足了发射不同用途、不同重量卫星的需求。长征系列火箭已完成90次飞行，1996年10月以来航天发射连续48次成功。2006.9第十页，共三十八页，2022年，8月28日左图长征3号乙发射亚太6号卫星

右：长征3号乙资料图第十一页，共三十八页，2022年，8月28日长征2号捆绑式火箭第十二页，共三十八页，2022年，8月28日土星5号质子号、宇宙神号（右）第十三页，共三十八页，2022年，8月28日在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器1.人造地球卫星的轨道分类按形状：圆轨道；椭圆轨道。按离地球的距离：低轨道（500千米以下）；中轨道（600-2000千米）；高轨道（2000千米以上）。按飞行方向：顺行轨道；逆行轨道；赤道轨道；极地轨道；具有特殊意义称谓的轨道：近地轨道；地球同步轨道；对地静止轨道；太阳同步轨道。人造地球卫星第十四页，共三十八页，2022年，8月28日第十五页，共三十八页，2022年，8月28日

第十六页，共三十八页，2022年，8月28日中国卫星～2002.7成功地发射了16种类型49颗国产卫星：科学试验卫星：9颗(“实践”1号、2号、4号、5号）技术试验卫星：3颗返回式卫星：17颗（成功16颗）通信卫星：10颗（“东方红”2号、2号甲、3号等）气象卫星：5颗（“风云”1号、2号等）资源卫星：2颗（“资源”1号、2号）导航卫星：2颗（“北斗”导航试验卫星）海洋卫星：1颗第十七页，共三十八页，2022年，8月28日

人造卫星的种类和应用按用途：科学卫星；技术试验卫星；应用卫星。科学卫星：空间物理探测卫星天文卫星。应用卫星：无线电中继类，如通信卫星，海事卫星，广播卫星。对地观测平台类，如气象卫星，资源探测卫星，侦察卫星。导航定位基准类，如导航卫星，测地卫星。第十八页，共三十八页，2022年，8月28日第十九页，共三十八页，2022年，8月28日军事卫星

通讯卫星军事用途：军事卫星分为侦察卫星与预警卫星通讯卫星：

卫星通讯，可克服无线电通讯易受地形阻隔之缺陷第二十页，共三十八页，2022年，8月28日载人航天人类驾驶和乘坐航天器从事探测、试验、研究和生产的往返飞行活动。1.载人航天器的分类①天地往返运输机—载人飞船，航天飞机。②空间站2.飞船和登月壮举能保障航天员在太空短期生活和工作，执行航天任务并返回地面的航天器。

1961年4月12日世界第一位航天员尤里·加加林乘坐“东方号”飞船环绕地球一周，安全返回地面。

1969年7月16日美国“阿波罗”11号飞船载3名航天员进行首次登月活动。第二十一页，共三十八页，2022年，8月28日神舟六号发射过程第二十二页，共三十八页，2022年，8月28日第二十三页，共三十八页，2022年，8月28日神舟六号整装待发第二十四页，共三十八页，2022年，8月28日苏联发射“月球”9号探测器，首次在月面软着陆成功(1966)，三年后(1969)，美国“阿波罗”11号把宇航员N.A.Armstrong送上月球。N.A.Armstrong第二十五页，共三十八页，2022年，8月28日空间站供多名航天员在太空轨道上长期巡访、工作和居住的航天器。第二十六页，共三十八页，2022年，8月28日

航天飞机往返于地球和近地轨道之间，运送航天员和有效载荷，并可重复使用的航天器。第二十七页，共三十八页，2022年，8月28日空间遥感技术和空间科学研究空间遥感技术的优点：探索范围广，搜集数据快；能获取实时信息；不受地面限制，测量精确度高；提高星际观测效果。空间科学研究内容：对地观测；对天观测；空间实验；阿尔法磁谱仪研究；微重力科学研究。第二十八页，共三十八页，2022年，8月28日二、海洋科技（一）海洋和海洋资源海洋是人类最后的边疆从人造卫星上看地球，地球是个蔚蓝的大圆球，那是大气层和水层的反射光形成的景象。地球总面积约为5亿平方千米，其中陆地面积约1．49亿平方千米，只占地球表面的29％，而海洋面积约3．61亿平方千米，占地球表面的71％。

地球上的海洋水估计有13．7亿立方千米，占了地球总水量的94．2％。地球在太阳系的成员中，得天独厚，充满了水。第二十九页，共三十八页，2022年，8月28日

海洋包括海和洋。洋是海洋的主体，远离大陆，面积广阔，占海洋面积的89%。大洋的水特别深，一般在3000米以上，盐度高，水色高，透明度大，水文要素比较稳定。划分四个部分：太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。第三十页，共三十八页，2022年，8月28日

海靠近大陆，或受大陆包围，是位于大洋边缘的水体。海面积小，水深较浅，一般在3000米以下。海水盐度低，水色低，透明度小，水文要素的季节变化明显。可把海分为内陆海、边缘海、陆间海（地中海）。海底地形：大洋中脊、大洋盆地和大陆边缘（包括大陆架、大陆坡和大陆隆，海沟主要分布在大陆边缘和大洋盆地之间。）第三十一页，共三十八页，2022年，8月28日

海洋资源种类：海洋生物；海洋能源、海洋矿产、其他资源。第三十二页，共三十八页，2022年，8月28日海洋生物资源据调查，地球上生物资源的80％是在海洋中，海洋中的动植物多达几十万种，仅鱼类就有二万五千多种，可供提炼蛋白质和抗菌素药物的生物就更多了，达30多万种。中西药中所用的上百种海味以及鱼肝油、精蛋白和胰岛素等药物都来自海洋生物。可供食用的水产资源，在不破坏生态平衡的情况下，每年可以开发30多亿吨。但目前人类每年的捕捞量仅为7千万吨至9千万吨，还不到其中的1／30。地球上生物的生产能力，每年约为1540亿吨有机碳，其中13

50亿吨来自海洋，等待着人类去开发。第三十三页，共三十八页，2022年，8月28日海洋能源

海洋能源包括：波浪能、潮汐能、海流能、海水温差能和盐度能。波浪能来自太阳能，波浪的上下运动和横向运动都可以用来发电；潮汐能全世界潮汐发电，年发电可达1.0*10十二次方。海流能专家估计其总能量可以让全世界实现电气化。第三十四页，共三十八页，2022年，8月28日海洋矿藏资源科学家们已经发现，海水中蕴藏着80多种元素，诸如金、银、铜、铁、铝、钨、汞、锑、氧、镁、溴、碘、铷、铯、镍、铀、锶等等，陆地上有的一切矿物资源，大海底下都有。第三十五页，共三十八页，2022年，8月28日其他资源滨海沙滩、海岛、海底世界是旅游资源。海洋还是重要的航道，海湾可以建设港口，浅水区和滩涂可以养殖水产品，海水本身也是水资源。第三十六页，共三十八页，2022年，8月28日（二）海洋探测技术（一）海洋科学考察船：调查海面与高空气象、地球磁场、海流与潮汐、海洋水深与地貌、海水的化学成分、海水物理性质与海底矿物资源、生物资源、海底地震等。（二）海洋卫星：利用遥感技术观测洋流、海浪潮汐海面温度、海水颜色、海洋上空气象变化，观测结果非常准确。（三）潜水器：广泛运用了高新技术，在海洋探测中发挥了重要作用

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