資源簡介

(共8張PPT)
7.探索宇宙
教科版六下《宇宙》單元
一、聚焦
我們知道人類是怎樣探索宇宙的嗎 科學技術的進步是如何幫助人類更好地探索宇宙的
二、探索
通過多種方法與途徑收集資料，對資料進行梳理和提煉。
了解人類探索宇宙的歷史；
了解我國在太空探索方面的成就。
二、探索 （一）了解人類探索宇宙的歷史
探索宇宙
第三階段 航天時代
第二階段 望遠鏡等工具觀測
第一階段 肉眼觀測
二、探索 （二）了解我國在太空探索方面的成就
長征系列火箭
天問一號探索火星
嫦娥探月工程
天宮宇宙空間站
神舟、天舟號飛船
1．從人類探索宇宙的歷程中，我們知道了什么
三、研討
2．在太空探索中，我國取得了哪些成就
3．結合實際，我們可以參加哪些天文類的實踐活動
四、拓展
你參加過哪些天文類的實踐活動？還可以開展哪些活動？
觀測
閱讀
參觀
謝謝
經嗎ue0
中國現存最古老的天文臺
登封觀星臺
伽利略繪制的月面圖
17世紀研制的光學望遠鏡長達46米，使用
時必須吊在桅桿上
位于貴州平塘縣的500米口徑球面射電望遠鏡《探索宇宙》拓展閱讀資料
人類探索宇宙的歷史
第一階段：古人用肉眼觀測天體
古代的天文學家通過觀測太陽、月球和其他一些天體及天象，確定了時間、方向和歷法，這也是天體測量學的開端。天文學在人類早期的文明史中，占有非常重要的地位。
登封觀星臺是中國現存最古老的天文臺，位于河南省鄭州市登封市東南13千米告成鎮。由天文學家郭守敬于至元十三年至元十七年（1276-1280年）主持建造。觀星臺由盤旋踏道環繞的臺體和自臺北壁凹槽內向北平鋪的石圭兩個部分組成，臺體呈方形覆斗狀，四壁用水磨磚砌成。觀星臺北側的石圭用來度量日影長短，所以又稱“量天尺”。 觀星臺是科學、宗教與政治相互作用的產物， 因其獨特的設計而成為元代天文學高度發達的歷史見證。
第二階段：借助望遠鏡等工具觀測
意大利天文學家伽利略創制了伽利略望遠鏡，首次用望遠鏡看到了太陽黑子、月球表面和一些行星的表面與盈虧。19世紀中葉，天體攝影和分光技術的發明，使天文學家可以進一步深入地研究天體的物理性質、化學組成、運動狀態和演化規律，從而更加深入到問題本質。20 世紀 50 年代，射電望遠鏡開始應用。到了 20 世紀 60 年代，人類取得了“天文學四大發現”的成就：微波背景輻射、脈沖星、類星體和星際有機分子。
在望遠鏡制造出來以后，曾出現過一種又長又大的望遠鏡，這是為了減少色差，人們拼命增大物鏡的焦距，1673年，J.Hevelius制造了一架長達46米的望遠鏡，整個鏡筒被吊裝在一根30米高的桅桿上，需要多人用繩子拉著轉動升降。惠更斯干脆將物鏡和目鏡分開，將物鏡吊在百尺高桿上。直到19世紀末，人們發明了由兩塊折射率不同的玻璃分別制成凸透鏡和凹透鏡，再組合起來的復合消色差物鏡，才使得這場長度競賽得到終止。
中國天眼，500米口徑球面射電望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）英文簡稱剛好是FAST。是世界已經建成的最大射電望遠鏡，借助天然圓形溶巖坑建造。FAST的反射鏡邊框是1500米長的環形鋼梁，而鋼索則依托鋼梁，懸垂交錯，呈現出球形網狀結構。FAST的反射面總面積約25萬平方米，用于匯聚無線電波、供饋源接收機接收。 2016年9月25日，500米口徑球面射電望遠鏡落成啟用。2017年10月10日FAST發現6顆脈沖星；12月又新發現3顆脈沖星，共已經發現9顆脈沖星。2020年1月11日，fast通過國家驗收正式開放運行。截至2020年3月23日，已發現并認證的脈沖星達到114顆。
第三階段：航天時代
隨著航天技術的進步，現在人類對宇宙的探索進入了航天時代，人類也突破了地球束縛，可到太空中觀測天體。除可見光外，天體的紫外線、紅外線、無線電波、X 射線、γ 射線等都能觀測到了。這些使得空間天文學得到巨大發展，也對現代天文學成就產生很大影響。
哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope，縮寫為HST），以天文學家愛德溫·哈勃（Edwin Powell Hubble）為名，在軌道上環繞著地球的望遠鏡。哈勃空間望遠鏡的位置在地球的大氣層之上，因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處影像不會受到大氣湍流的擾動，視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光，還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。哈勃空間望遠鏡于1990年發射之后，已經成為天文史上最重要的儀器。它已經填補了地面觀測的缺口，幫助天文學家解決了許多根本上的問題，對天文物理有更多的認識。哈勃的哈勃超深空視場是天文學家曾獲得的最深入（最敏銳的）的光學影像。
我國在太空探索方面的成就
我國是世界上公認的火箭發源地，目前我國的航天技術在世界上占有相當重要的位置。
1.長征系列火箭
長征系列運載火箭是中國自行研制的航天運載工具。長征運載火箭起步于20世紀60年代，1970年4月24日“長征一號”運載火箭首次發射“東方紅一號”衛星成功。長征火箭已經擁有退役、現役共計4代17種型號。其中長征一號、長征二號、長征二號E、長征三號、長征四號甲5個型號已退役；長征二號丙、長征二號丁、長征二號F、長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙、長征四號乙、長征四號丙、長征五號、長征六號、長征七號和長征十一號12個型號在役。另有長征五號乙、長征六號甲、長征七號甲、長征八號、長征十一號5個型號在研，長征九號1個型號論證中。
長征火箭具備發射低、中、高不同地球軌道不同類型衛星及載人飛船的能力，并具備無人深空探測能力。 低地球軌道（LEO）運載能力達到14噸， 太陽同步軌道（SSO）運載能力達到15噸，地球同步轉移軌道（GTO）運載能力達到14噸。
截至2021年10月24日，我國長征系列運載火箭已飛行393次，發射成功率達到95.33%。
2.神舟號載人飛船
神舟飛船是中國自行研制，具有完全自主知識產權，達到或優于國際第三代載人飛船技術的飛船。 神舟號飛船是采用三艙一段，即由返回艙、軌道艙、推進艙和附加段構成，由13個分系統組成。神舟號飛船與國外第三代飛船相比，具有起點高、具備留軌利用能力等特點 。
神舟系列載人飛船由專門為其研制的長征二號F火箭發射升空，發射基地是酒泉衛星發射中心，回收地點在內蒙古中部的烏蘭察布市四子王旗航天著陸場。
神舟系列載人飛船發射情況統計表
編號 發射時間 返回時間 乘組 在軌飛行時間 發射地點
神舟一號 1999-11-20 06:30 1999-11-21 03:41 無人飛船 21小時11分 酒泉
神舟二號 2001-01-10 01:00 2001-01-16 19:22 無人飛船 6天18小時22分
神舟三號 2002-03-25 22:15 2002-04-01 16:54 搭載模擬人 6天18小時39分
神舟四號 2002-12-30 00:40 2003-01-05 19:16 搭載模擬人 6天18小時36分
神舟五號 2003-10-15 09:00 2003-10-16 06:28 楊利偉 21小時28分
神舟六號 2005-10-12 09:00 2005-10-17 04:32 費俊龍、聶海勝 4天19時32分
神舟七號 2008-09-25 21:10 2008-09-28 17:37 翟志剛、劉伯明、景海鵬 2天20小時30分
神舟八號 2011-11-01 05:58 2011-11-17 19:32 搭載模擬人 18天
神舟九號 2012-06-16 18:37 2012-06-29 10:03 景海鵬、劉旺、劉洋 12天
神舟十號 2013-06-11 17:38 2013-06-26 08:07 聶海勝、張曉光、王亞平 15天
神舟十一號 2016-10-17 07:30 2016-11-18 13:33 景海鵬、陳冬 32天
神舟十二號 2021-06-17 09:22 2021-09-17 13:30 聶海勝、劉伯明、湯洪波 90天
神舟十三號 2021-10-16 00:23 （2022.2.6制表時未返回，待更新） 翟志剛、葉光富、王亞平 （2022.2.6制表時未返回，待更新）
與載人飛船的“神州號”系列不同，天舟號是專門用來貨運的宇宙飛船。
3.天宮宇宙空間站
中國空間站被命名為“天宮”，基本構型由核心艙、實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ三個艙段組成，無論是空間、實用性還是舒適度，都將有質的飛躍
中國未來空間站被命名為“天宮”（TG），基本構型由核心艙、實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ三個艙段組成，每個艙均重達20噸以上。這種三艙構型提供3個對接口，支持載人飛船、貨運飛船及其他來訪飛行器的對接和停靠。如果說最早的神舟飛船相當于一輛轎車，而天宮一號和天宮二號空間實驗室相當于一室一廳的房子，那么到了空間站，則變成了三室兩廳帶儲藏間的房子——無論是空間、實用性還是舒適度，都將有質的飛躍。
據了解，空間站三艙組合體質量重約66噸，額定乘員3人，乘員輪換期間短期可達6人，具備10多噸載荷設備的安裝和支持能力，設計壽命不小于10年，具備通過維修延長使用壽命的能力，并具備一定擴展能力。
空間站的核心艙命名為“天和”（TH），是空間站的管理和控制中心，主要對整個空間站的飛行姿態、動力性、載人環境等進行控制。據空間站系統主任設計師張昊介紹，艙體中比較粗的大柱段，是航天員在里面工作和做實驗的地方；細一點的小柱段，則布置成為航天員的睡眠區和衛生區，保證航天員的正常生活和居住環境。
在核心艙內，科研人員一共布了300多個傳感器，可以測量900多路信號，目的是為了測量這個22噸的大家伙在發射過程中，到底能夠承受多大的載荷。此外，核心艙還配置了兼具氣閘艙功能的節點艙，用于實驗艙、載人飛船、貨運飛船等飛行器與其交會對接和停靠，接納航天員長期訪問和物資補給，支持航天員出艙活動等。
空間站的實驗艙I命名為“問天”（WT），備份核心艙部分關鍵平臺功能，具備空間站統一管理和控制能力，并配備航天員出艙活動專用氣閘艙。實驗艙II命名為“夢天”（MT），用于開展密封艙內和艙外載荷實驗，并配置貨物氣閘艙用于載荷及設備進出艙。
此外，空間站團隊還設計了光學艙與空間站共軌飛行。光學艙可短期停靠空間站進行維護維修和推進劑在軌補加，還可以實施天文觀測和對地觀察。在天文巡天觀察能力上，與哈勃望遠鏡相比，它的分辨率與之相當，但視場卻大出200多倍。
未來，神舟載人飛船和長征二號F火箭將共同構成空間站乘員天地往返運輸系統，主要用于航天員和部分物資往返空間站。天舟貨運飛船和長征七號火箭則共同構成空間站貨物運輸系統：在上行過程中，主要為空間站運送航天員生活物資、推進劑、平臺維修設備附件及消耗品、載荷設備等補給物資；在下行過程中，可銷毀空間站廢棄物，并能用于空間站姿態軌道控制。
4.嫦娥探月工程
2004年，中國正式開展月球探測工程，并命名為“嫦娥工程”。嫦娥工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。2007年10月24日18時05分，“嫦娥一號”成功發射升空，在圓滿完成各項使命后，于2009年按預定計劃受控撞月。2010年10月1日18時57分57秒“嫦娥二號”順利發射，也已圓滿并超額完成各項既定任務。2012年9月19日，月球探測工程首席科學家歐陽自遠表示，探月工程已經完成嫦娥三號衛星和玉兔號月球車的月面勘測任務。嫦娥四號是嫦娥三號的備份星。嫦娥五號主要科學目標包括對著陸區的現場調查和分析，以及月球樣品返回地球以后的分析與研究。中國人的探月工程，為人類和平使用月球做出了新的貢獻。
2020年11月24日4時30分，中國在中國文昌航天發射場，用長征五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器，火箭飛行約2200秒后，順利將探測器送入預定軌道，開啟中國首次地外天體采樣返回之旅。12月1日，嫦娥五號探測器成功在月球正面預選著陸區著陸。
2020年12月17日，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品，采用半彈道跳躍方式再入返回，在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸。
5.天問一號
天問一號（代號:Tianwen 1 )，是由中國航天科技集團公司下屬中國空間技術研究院總研制的探測器，負責執行中國第一次自主火星探測任務 。
天問一號于2020年7月23日在文昌航天發射場由長征五號遙四運載火箭發射升空 ，成功進入預定軌道 。
天問一號于2021年2月到達火星附近，實施火星捕獲。2021年5月擇機實施降軌，著陸巡視器與環繞器分離，軟著陸火星表面，火星車駛離著陸平臺，開展巡視探測等工作 ，對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣、電離層、磁場等科學探測，實現中國在深空探測領域的技術跨越 。深空探測將推動空間科學、空間技術、空間應用全面發展，為服務國家發展大局和增進人類福祉作出更大貢獻 。
2021年6月11日，中國國家航天局舉行了天問一號探測器著陸火星首批科學影像圖揭幕儀式 ，公布了由“祝融號”火星車拍攝的著陸點全景、火星地形地貌、“中國印跡”和“著巡合影”等影像圖。首批科學影像圖的發布，標志著中國首次火星探測任務取得圓滿成功 。6月27日，國家航天局發布我國天問一號火星探測任務著陸和巡視探測系列實拍影像。其中，祝融號火星車火星表面移動過程視頻是人類首次獲取火星車在火星表面的移動過程影像。
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