資源簡介

課件59張PPT。探測太空教學(xué)目的
1、了解當(dāng)前我國航天的發(fā)展
2、直觀認識衛(wèi)星發(fā)射的過程
3、了解太空站的建設(shè)情況
4、目前世界對火星的探測情況
5、地球和火星的相同點和差異
神舟八號宇宙飛船1、在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心完成，發(fā)射塔全高108米
2、用長-2-F火箭發(fā)射，此火箭長61米，重量是498噸，其中攜帶燃料400多噸，推力可達600噸
3、神舟八號飛船，長9米，重量8—10噸，最上邊是逃逸塔，飛船有導(dǎo)航艙、返回艙、動力艙三部分組成探測器進入火星軌道專題：“勇氣”“機遇”號登陸火星 1月31日凌晨，美國宇航局的“機遇”號火星車駛下著陸艙，踏上火星表面，開始為期3個月的火星探測之旅。這是“機遇”號火星車駛下著陸艙后拍攝的照片。 火星車落在火星表面探測火星的艱難歷程：從1960年起至今，人類已向火星發(fā)射了41各探測器，其中21次失敗，6次沒能進入火星軌道，15次被火星引力場捕獲直接墜毀。成功者中有7次作為軌道器對火星進行了軌道探測，還有8次成功著陸，并釋放出3輛火星車。
地球和月亮相距38萬公里
地球和火星最近時5500萬公里，遠時4億公里。火星大氣壓低，當(dāng)太陽普照地表時，大氣便能快速增加動能，風(fēng)速大，加上低重力，易形成強烈的風(fēng)，卷起的狂沙形成塵暴。5、尋找適合生存的星球 展示地球的示意圖學(xué)生查尋火星的示意圖6、美國”機遇”號火星探測器攝火星表面照片、火星沙丘火星表面塤坑“勇氣”號登陸火星全過程回放[組圖 新華網(wǎng)消息：經(jīng)過半年多星際旅行，美國“勇氣”號火星車終于在太平洋時間３日２０時３５分（北京時間４日１２時３５分）左右，成功登陸火星，并向地球發(fā)回信息。火星探測向來都以難度大、失敗率高而著稱， 此次“勇氣”號的成功更加堅定了人類探索、征服火星的決心。根據(jù)美國宇航局網(wǎng)站公布的信息，“勇氣”號是在經(jīng)歷了重重考驗后才踏上火星表面的。下面我們就來回放一下“勇氣”號登陸的關(guān)鍵19步。 第一階段：開始準(zhǔn)備第一步：通訊準(zhǔn)備開始 太平洋時間3日傍晚6點45分左右，火星登陸指揮小組開始為太空飛船進入、降落和登陸階段做最后的通訊準(zhǔn)備。"勇氣號"分離艙也將從中增益天線(需要指向地球)切換至低增益天線。此次切換雖然降低了數(shù)據(jù)傳輸速度，但當(dāng)飛船改變方位，使隔熱屏朝前時，切換是保證通訊繼續(xù)的前提，因為低增益天線的指向不需要非常準(zhǔn)備，照樣可以接收信號。 第二步：飛船旋轉(zhuǎn) 太平洋時間3日晚上7點過后幾分鐘，攜帶"勇氣號"探測器的太空飛船將旋轉(zhuǎn)至隔熱屏朝前，為最后登陸做準(zhǔn)備。 第三步：音調(diào)傳輸開始 太平洋時間3日晚上8點15分左右，"勇氣號"開始將表明太空飛船狀態(tài)的音調(diào)信號傳回地球。太空飛船后艙的低增益天線開始傳輸簡單的"音調(diào)"信號。這些信號讓"勇氣號"在分離艙被拋離太空飛船后仍舊能夠保持通訊。這些信號可能有100種左右，它們能夠向地面提供大量的信息，如分離艙是否分離，降落傘是否打開，減速率是否在預(yù)想范圍之內(nèi)等。 第四步：巡游艙分離就在音調(diào)信號開始傳輸?shù)耐瑫r，將勇氣號從地球送往火星的巡游艙也開始分離。巡游艙分離是探測器從太空飛船脫落的第一步。探測器在寒冷的太空溫度中已隨太空飛船已經(jīng)穿行了302,600,000英里。而在探測器脫落后，太空飛船的重量也會少了一多半。 第二階段：恐怖六分鐘第五步：勇氣號進入火星大氣層 ?太平洋時間3日晚上8點29分左右，此次登陸計劃最具挑戰(zhàn)的一關(guān)開始了。在僅僅6分鐘的時間內(nèi)，太空飛船要以每個小時12,000英里的速度急速下降。
????登陸車將會以每小時12,000英里的速度穿行在火星大氣層。由于大氣摩擦，隔熱屏的外表面的溫度與太陽表面溫度一樣，達到1,447攝氏度，合2,637華氏度，但由于"勇氣號"探測器受到隔熱屏的保護，登陸車內(nèi)的"勇氣號"的溫度卻只有大約常溫(20攝氏度)那么高。而從空氣動力學(xué)上講，隔熱屏就像太空飛船的第一道"閘"，使"勇氣號"探測器的速度每小時下降了幾千英里。 第六步：降落傘展開 ??大約4分鐘后，太空飛船的速度會降至每小時約1000英里，而且距離火星表面也只有3萬英尺的高度。此時，超音速降落傘就會打開。"勇氣號"的降落傘是在"海盜號"和"探險者號"所使用降落傘的設(shè)計和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上改進的。"勇氣號"的降落傘要比"探險者號"所使用的降落傘大40%左右，是用雙層輕質(zhì)織品(聚脂和尼龍)制成的。 第七步：熱屏拋離第八步：登陸車分離?降落傘打開后20秒，隔熱屏工作結(jié)束，與登陸車分離。 ?隔熱屏拋離10秒后，登陸車與保護殼分離，向預(yù)定著陸點落去。此時"勇氣號"的高度約為20000英尺。 第九步：雷達地面搜索開始 太平洋時間8：34左右，距火星表面大約8000英尺。“勇氣”號上的雷達系統(tǒng)開始測試其海拔和垂直高度。這些數(shù)據(jù)將幫助著陸系統(tǒng)決定發(fā)射減速火箭的時間。 第十步：伸出攝像機拍攝火星地表的照片在雷達系統(tǒng)測算相關(guān)數(shù)據(jù)時，一部垂下的攝像機將給火星地表拍三張照片，與明顯的參照物進行對比，確定登陸者在火星地表作水平運動時的速度。這次測量所得的數(shù)據(jù)將決定制動火箭系統(tǒng)點燃哪一個橫向噴射火箭。 第十一步：開始向“火星全球調(diào)查者”發(fā)送數(shù)據(jù)????安裝在登陸車上的特高頻天線展開，一旦登陸車與保護殼分離，就開始發(fā)送數(shù)據(jù)。這部天線可向"火星全球調(diào)查者"軌道探測器發(fā)送數(shù)據(jù)，這個時候，"火星全球調(diào)查者"正好從登陸車的頭上飛過，將相關(guān)數(shù)據(jù)幾乎是即時地發(fā)回地球。向"火星全球調(diào)查者"發(fā)送數(shù)據(jù)于晚上8時42分結(jié)束。雖然科學(xué)家對這個聯(lián)系過程進行了深入研究并進行了模擬試驗，但他們?nèi)圆桓冶ＷC聯(lián)系一定能成功。當(dāng)?shù)顷戃嚺c保護殼分離時，它自身攜帶的一部X波段天線開始向地球發(fā)送語調(diào)信號，直到著陸前6秒。在探測器著陸、反彈和滾動期間，這部天線只發(fā)送載波信號。 第十二步：氣袋充氣 氣袋充氣是為了保護登陸車在火星堅硬的表面實現(xiàn)軟著陸。"勇氣號"的氣袋與1997年"火星探險者號"的氣袋是同一型號。對氣袋的要求非常高，不能破損，因為它必須在火星表面彈跳許多次。 第三階段：最終著陸第十五步：登陸車在地表滾動后靜止在登陸車的特殊結(jié)構(gòu)和氣袋的保護下，"勇氣號"可以彈起四到五層樓的高度，在火星表面滾動1公里遠。太平洋時間晚上8時45分，登陸器在火星表面停穩(wěn)。第十六步：通信嘗試開始 在"勇氣號"著陸后大約14分鐘，在他停止彈跳和滾動后4分鐘，X波段天線恢復(fù)音調(diào)發(fā)送。如果登陸器剛好底坐在下面，那么這部天線將位于登陸器的最高點，最有利于向地球發(fā)送信號。150秒后，停止發(fā)送音調(diào)信號。但是，如果登陸器著陸后是其他姿勢，那么，3分鐘后，安裝在基座的另一部X波段天線就會伸出來，也向地球第十七關(guān)：重要的部署開始????著陸成功后，登陸器將在接下來的80分鐘或更長的時間里展開一系列的重要部署，這要看它著陸后是什么姿態(tài)。登陸器將縮回氣袋，展開太陽能電池板，伸出全景攝像桿。 發(fā)送150秒的音調(diào)信號。 第十八關(guān)：開始向"火星奧德賽"發(fā)送數(shù)據(jù) ?"火星奧德賽"在"勇氣號"的著陸點上空大約穿行15分鐘，如果"勇氣號"能按時完成重要部署，它將使用登陸車上的特高頻天線向"奧德賽"發(fā)送信息，或許會包括照片。"奧德賽"在3日晚上11時到午夜之間向地球發(fā)回這些信息。然而，"勇氣號"屆時可能沒有來得及部署好與"奧德賽"進行聯(lián)系的通信設(shè)備，那么它只能等待與"火星全球調(diào)查者"進行聯(lián)系了。 第十九步：“勇氣號”入睡?如果一切正常，在"奧德賽"從頭頂飛過后，"勇氣號"將進入睡眠狀態(tài)，等待第二個工作日的來到。
? 美國“機遇”號發(fā)現(xiàn)火星曾有“水世界”資料圖：“機遇”號火星車在火星地表挖出了一條長約50厘米、深約8厘米的溝，以判斷火星上是否存在過液態(tài)水。
????新華網(wǎng)華盛頓３月２日電（記者 毛磊）火星上曾經(jīng)有過一個“水世界”。美國宇航局科學(xué)家２日宣布，“機遇”號火星車已找到火星上曾經(jīng)存在過液態(tài)水的強有力證據(jù)。這一重大發(fā)現(xiàn)證明，火星過去可能有過適合生命棲居的環(huán)境。
????在華盛頓舉行的新聞發(fā)布會上，宇航局高級官員、專程從加州帕薩迪納宇航局噴氣推進實驗室趕來的科學(xué)家詳細介紹了“機遇”號火星探水所獲得的成果。
????“機遇”號火星車１月２５日在火星“梅里迪亞尼平面”著陸一個多月來，一直在一個小隕石坑里開來開去，重點對裸露的火星巖床及其上面的巖石進行探測。美國宇航局副局長韋勒在新聞發(fā)布會上說，“機遇”號的探測結(jié)果顯示，它的著陸區(qū)域表面過去曾被液態(tài)水浸透。“這個區(qū)域應(yīng)該曾有適合生命居住的良好環(huán)境”。
????“機遇”號及其孿生兄弟“勇氣”號的項目首席科學(xué)家斯奎爾斯說，“機遇”號已找到了４個證據(jù)，證明曾有液態(tài)水從其著陸區(qū)域的巖石上流過。 ?——火星車拍到的照片發(fā)現(xiàn)巖石上嵌有小球，小球并非集中在巖石特定巖層中。這顯示它們有可能是被水浸泡過的多孔巖石中所溶解礦物的凝結(jié)產(chǎn)物。
????——火星車相機和顯微成像儀還發(fā)現(xiàn)巖石上有很多奇怪的小孔。礦物鹽晶體在位于咸水中的巖石內(nèi)部成長，然后由于腐蝕或溶解而消失，通常會形成類似特征。
????——火星車上的阿爾法粒子Ｘ射線分光計還在巖床中發(fā)現(xiàn)了大量的硫。其他儀器的觀測顯示，這些硫以硫酸鹽形式存在。這進一步證明巖石曾經(jīng)浸泡在水中。
????——火星車的穆斯鮑爾分光計還在巖石中發(fā)現(xiàn)了名為黃鉀鐵礬的水合硫酸鐵礦物質(zhì)，巖石處于酸性湖泊或酸性溫泉環(huán)境下有可能會形成這種礦物質(zhì)。
????斯奎爾斯等科學(xué)家強調(diào)，發(fā)現(xiàn)火星上曾經(jīng)有過適合生命棲居的環(huán)境并不意味著火星上就一定存在過生命。根據(jù)“機遇”號現(xiàn)有觀測數(shù)據(jù)，目前無法判斷其著陸區(qū)域的濕潤環(huán)境到底持續(xù)過多長時間。類似問題的答案需要通過發(fā)射探測器登上火星采集樣本，并將其帶回地面研究才能得出。 新聞背景：地球火星比一比[組圖 藍色行星：地球 紅色行星：火星 火星 (mars) 是太陽系九大行星之一，按離太陽由近及遠的順序排列為第四。除金星以外，火星離地球最近，距離地球１．９億公里。與地球相比，火星的質(zhì)量（６．４２１×[１０的２６次方]）小于地球質(zhì)量（５．９７６×[１０的２７次方]克）的１／９，火星半徑（３３９８公里）僅為地球半徑（地球為６３７８．１８８公里）的１／２左右。但火星在許多方面與地球較為相像：火星的自轉(zhuǎn)周期（２４小時３９分２２．６６８９秒）幾乎與地球（２３小時５６分４．０９秒）一樣，１個火星日只比１個地球日長４１分１９秒；火星自轉(zhuǎn)軸的傾角也幾乎和地球相同。因而，火星也有四季變化，氣溫比地球低，生存條件僅次于地球。火星與地球明顯不同的是，火星的公轉(zhuǎn)周期幾乎是地球公轉(zhuǎn)周期的兩倍，所以，火星上每個季節(jié)要持續(xù)６個月，而不是３個月。
??? 火星是唯一能用望遠鏡看得很清楚的類地行星。通過望遠鏡，火星看起來像個橙色的球，隨著季節(jié)變化，南北兩極會出現(xiàn)白色極冠，在火星表面上能看到一些明暗交替、時而改變形狀的區(qū)域。空間探測顯示，火星上至今仍保留著大洪水沖刷的痕跡。科學(xué)家推測，火星曾比現(xiàn)在更溫暖潮濕，可能出現(xiàn)生命。新華資料：火星>> 火星與地球的數(shù)據(jù)比較? 火星(Mars) 地球(Earth) 平均赤道半徑 3397公里 6378公里 平均赤道半徑(地球=1) 0.53 1 扁率 0.0059 0.0034 赤道重力(地球=1) 0.375 1 赤道重力(火星=1) 1 2.66 體積(地球=1) 0.151 1 質(zhì)量(地球=1) 0.107(6.4191x1023千克) 1(=5.9742x1024千克) 密度(g/cm3) 3.93 5.52 赤道逃逸速度 5.02 km/s 11.18 km/s 自轉(zhuǎn)恒星周期(地球日) 1.026(=24h37m) 0.9973(=23h56m) 赤道傾角（度） 25.19 23.44 平均距離(天文單位AU*) 1.5237 1.0000 離心率 0.0934 0.0167 軌道傾角（度） 1.850 0.000 公轉(zhuǎn)恒星周期(太陽年） 1.8809(=687天) 1.0000(=365.25天) 會合周期 779.9天 --- 反射率 0.16 0.39 最大光度（星等） -3.0 --- 平均表面溫度(K**) 186 to 268 K 288 to 293 K 表面最高處 奧林帕斯山，海拔21183公尺 珠穆朗瑪峰，海拔8848公尺 表面最低處 赫拉斯盆地，海平面以下7825公尺 馬里亞那海溝，海平面以下11022公尺 最大的峽谷地形 水手號峽谷，長4000公里、寬600公里、深7公里 美國大峽谷，長800公里、寬29公里、深1.6公里 大氣組成 二氧化碳(95%)、水汽、氬 氮(78%)、氧(21%)、氬等 衛(wèi)星數(shù)量 2 1 火星衛(wèi)星與月球的數(shù)據(jù)比較火衛(wèi)一 火衛(wèi)二 月球 名稱 弗伯斯(Phobos) 戴摩斯(Deimos) (Moon) 發(fā)現(xiàn)年代(年) 1877年 1877年 --- 軌道半徑(公里) 9378 23459公里 384400公里 公轉(zhuǎn)周期(天) 0.3189 1.2624 27.3217 軌道橢率 0.015 0.0005 0.0554 衛(wèi)星半徑(公里) 13.4x11.2x9.2 km 7.5x6.1x5.2 km 1737.4 km 軌道傾角（相對于火星或地球赤道） 1.0度 0.9 - 2.7度 18.28 - 28.58度 光度(星等) 11.3 12.4 -12.7 ???  火星命名來由 火星有“戰(zhàn)神”之稱，表面為紅色土層，離遠看像紅色球體，由于它發(fā)出特殊的紅光而令人側(cè)目，中國古代則稱之“熒惑”。望遠鏡發(fā)明以后，由于觀察到多種特性與地球相似，故一度被譽為“天空中的小地球”。火星是地球的近鄰之一。
人類探測火星活動大事年表 ·直徑6,794 km ·質(zhì)量6.421e+23 kg ·赤道半徑3,397.2 km ·平均密度3.94 gm/cm"3 ·平均日距227,940,000 km ·自轉(zhuǎn)周期24.6229小時 ·公轉(zhuǎn)周期686.98 天 ·赤道地表重力3.72m/sec"2 ·赤道逃逸速度5.02 km/sec ·最低地表溫度-140°C ·平均地表溫度-63°C ·最高地表溫度20°C ·大氣壓力0.007 bars 大氣組成:·氮2.7% ·氬1.5% ·氧0.13% ·一氧化碳0.07% ·水0.03%·其他0.000291%

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