《人类对太空的不懈追求》参考课件1

第三节人类对太空的不懈追求一、古希腊人的探索

以亚里士多德为代表的古希腊人认为地球位于宇宙的中心。所有天体都围绕宇宙的中心——地球做匀速圆周运动。

围绕地球的天体的排列顺序为月球、水星、金星、太阳、火星、木星、土星、最外层为恒星的球壳。

古希腊人设想每个行星都沿圆周运动，其运动轨迹就是行星的本轮。同时，这个圆的中心运动轨迹就是行星的均轮。

天文学家托勒密完善了地心本轮理论。第一次对已知天体的运动进行详细定量的说明。为航海家、天文学家和占星士所采用。该理论一直持续了近2000年。地心说二、文艺复兴的撞击

1543年，波兰天文学家哥白尼临终时，向世人宣布了他几十年来研究的成果《天体运行论》。正式推出了日心说。哥白尼认为，太阳是宇宙的中心，水星、金星、地球、火星、木星及土星都围绕太阳做匀速圆周运动。月球是地球的卫星。但是，当时人们对哥白尼的日心说并不认同。

哥白尼的《天体运行论》及其使用过的观测、计算仪器复制品这是哥白尼根据观测绘制的月球表面哥白尼的日心说哥白尼的铜像

第谷是非常了不起的天文观测家，当时尚未发现望远镜，他通过自制的观测仪器对星体进行认真系统的观测。他的测量结果证明了托勒密与哥白尼的理论计算结果都与观测数据不相符。

开普勒研究了第谷连续20年的观测数据，希望进一步解释哥白尼的行星圆形轨道。但他失败了。因为他得到的结果与第谷的观测数据至少有8′的误差。开普勒相信这不是第谷的粗心，而是哥白尼的理论还需要进一步完善。从此他开始研究行星的非匀速圆周运动。经过多年的埋头计算，数十次的否定自己的设想，开普勒最终发现了更精确的行星运动规律，并先后提出了三大定律。开普勒行星运动规律焦点太阳焦点●开普勒第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。用图钉和细绳画椭圆开普勒第二定律：

对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。远处速度慢近处速度快开普勒第三定律：

所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。表达式：R3T2=k半长轴行星绕太阳公转的周期三、牛顿的大综合

人们在研究天体运动的同时，还在探索天体为什么会这样运动。亚里士多德认为天体由以太元素组成，它们本来就应围绕地球做匀速圆周运动。开普勒时代：行星受到太阳的磁力使天体运动，并且天体受到磁力随距离的增加而减弱。胡克、哈雷等人：天体受到了遵循平方反比率的向心力的作用才进行圆周运动。

牛顿用数学方法证明了物体围绕中心运动时有一向心力。由于物体沿椭圆轨道运动，向心力与质点到中心的距离的平方成反比。继而推广到宇宙中的物体都在彼此吸引。牛顿将地球对物体的引力扩展到月球，认为地球引力与太阳对行星的作用力，行星对卫星的作用力是性质相同的力，在此基础上，牛顿最终给出了具有科学革命价值的万有引力定律：4.对太空的探索牛顿的设想牛顿就曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远,如不计空气的阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,而围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星了.1、牛顿对人造卫星原理的描绘。1957年10月，原苏联发射第一颗人造地球卫星卫星重83.6kg，每96min绕地球飞行一圈

请同学们根据所学知识计算这颗卫星的轨道半径是多少？卫星距地面的高度是多少？卫星云的线速度是多少？

几年之后，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。实现了人类第一次进入太空。他的非凡勇气，鼓舞了更多人为航天事业奋斗。

火箭点火起飞，飞船绕地球飞行一圈，历时108分，然后重返大气层，安全降落在地面，铸就了人类进入太空的丰碑。1969年7月20日，阿波罗11号将人类送上了月球。当时，上亿人通过电视注视着走出登月舱的阿姆斯特朗，他在月球上迈出了一小步，确是人类迈出的一大步。航天飞机资料：可重复使用的用运载火箭发射的飞行器，用于进入地球轨道，在地球与轨道航天器之间运送人员和物资，并滑翔降落于地面。1981年4月12日，第一架航天飞机哥伦比亚号发射成功。“哈勃”太空望远镜哈勃望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元，于1990年4月24日由美国航天飞机送上高590千米的太空轨道。

哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜。它上面的广角行星相机可拍摄到几十到上百个恒星照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，其观测能力等于从华盛顿看到1.6万千米外悉尼的一只萤火虫。2003年2月1日，哥伦比亚号航天飞机在重返地面的过程中突然发生解体燃烧，航天飞机上的七名宇航员，包括六名美国人及一名以色列人全部遇难。无数探索者用自己的汗水和生命铺设了人类通往宇宙的道路我国宇航事业的发展

1975年，返回式遥感卫星，中国第一颗返回式卫星，用于对地观测，运行三天后按计划返回地面；中国是第三个掌握卫星回收技术的国家。

1970年，“东方红”1号，中国第一颗人造卫星。中国是第五个能自行发射卫星的国家。中国航天风云一号风云二号中国首颗气象卫星；中国是第三个独立研制并发射太阳同步轨道卫星的国家。1984年，试验通信卫星：“东方红”2号，标志着中国是世界上第5个能发射地球静止轨道卫星的国家。通信卫星

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．这次成功发射实现了中华民族千年的飞天梦想，标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家，为进一步的空间科学研究奠定了坚实的基础．中国航天

1992年，中国载人航天工程正式启动．

2003年10月15日9时，我国“神舟”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人太空．嫦娥工程

尽管人类已经跨入太空，登上月球，但是，相对于宇宙之宏大，地球和月亮不过是茫茫宇宙中的两粒尘埃；相对于宇宙之久长，人类历史不过是宇宙年轮上一道小小的刻痕……

宇宙留给人们的思考和疑问深邃而广阔。宇宙有没有边界？有没有起始和终结？地外文明在哪里？……

爱因斯坦曾经说过：“一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之谜”。你想加入破解它的行列吗？神舟六号搭载物搭载的8类64种物品中除了有中国载人航天办公室及有关系统的载人航天工程纪念品外，还有极地考察国旗、国际奥委会会旗、上海世界博览会会旗和“国防教育”、“见证中华腾飞”等旗帜，有《共和国元帅》特种邮票、《神舟六号》个性化邮票等邮品，有《跃马图》、《神州颂》、《和平颂》、《长征万里图》等书画名家的作品。还有“我给神舟六号航天员写封信”征文活动获得特等奖的作文和“儿童太空画”等少年儿童作品。在这些搭载物品中，生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等将用于太空育苗实试验。“安全伞”降落伞面积有1200平方米，半个足球场大小80多米长，相当于一座26层高的大楼。

制伞用的布料薄如蝉翼，伞重量仅有90多千克，做伞筋用的布带可以耐住100摄氏度以上的高温。

经减速伞减速，返回舱的速度从每秒150~200