论文部分内容阅读
我国神舟八号飞船已于2011年11月1日5时58分10秒由改进型“长征二号”F遥八火箭顺利发射升空，3日凌晨1时36分天宫一号与神舟八号飞船在太阳阴影中成功实现首次交会对接，飞行12天之后分离，14日在阳光下进行第二次交会对接，16日神八将第二次撤离天宫一号，17日返回地面.这将使中国成为继美国、俄罗斯之后第三个掌握空间交会对接技术的国家.
不久之后，中国还将发射神舟九号以及搭载宇航员的神舟十号，再与天宫一号对接，组装成一个能容纳三名宇航员工作和生活的空间站雏形，到2020年我国将建成自己的空间站.空间站将成为新型能源、运输技术、自动化技术和下一代传感器技术的测试基地，它的建设将推动流体力学、燃烧、生命支持系统、反辐射危害等研究的发展，也是向着建造太空工厂、太空发电站，进行太空旅游，建立永久性居住区（太空城堡），向太空其他星球移民等载人航天的远期目标接近了一步.
一、 航天技术中的能源问题
（一） 航天器的发射与回收
1. 火箭上升段.火箭点火后，两种燃料（燃烧剂和氧化剂）相遇燃烧，产生高温高压气体，气体从喷口喷出产生巨大推力，将内能转化为火箭的机械能，火箭的动能和重力势能不断增加，加速上升，将航天器送上太空.
2. 轨道运行段.航天器与火箭分离后，进入预定轨道运行.航天器外部布置有两个太阳电池阵，进入太空后会展开巨大的太阳能电池帆板（能自动转向面向太阳），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，保证航天器正常工作.
3. 变轨段.推进舱子系统中，有用于变轨和返回制动的变轨发动机，根据需要发动机工作，从喷口喷出高温高压的气体，产生一定的推力改变卫星的运行高度,达到改变卫星运行轨道的目的.变轨除了能规避“太空垃圾”对其的伤害外，主要是为了保证其运行的寿命.
4. 返回段.返回舱返回时以20多倍于音速的速度在大气层中穿行，周围的空气因受到剧烈的压缩和摩擦，机械能转化为内能，其表面温度也有几千摄氏度，因此返回舱表面必须有很好的烧蚀和耐热防热层，否则，整个返回舱都会被烧成灰烬；返回舱接近地面时，仍有每秒几百米的速度，通过降落伞和反推火箭等减速装置，减小其接触地面的速度，否则返回舱落地时会被撞得粉碎；同时，信号装置也必须可靠，以便于发现它的踪迹.
（二） 能源梦想
月球可以提供许多能量“接力”的物质，这样就可足以使“嫦娥”在月球上生活.比如太阳能太阳能可以直接利用，比如氦3这种可长期使用的、清洁而安全的可控核聚变燃料（氦3在月球上的储量在100万吨到500万吨之间，而几十吨氦3即可维持地球一年的能量需求），这种丰富的能源，对于能源逐渐枯竭的地球，当然十分重要.
例1 长征二号F火箭，它的发动机工作时将内能转化为_____能.飞船上的太阳能电池翼是为飞船提供能源的装置.它的作用是将太阳能转化为 能.
例2 据报道，由波音公司分支“波音鬼怪工厂”研发的美军新一代无人机“幻影眼”在11月3日进行试飞.这款飞机以氢能推进，主要用途是在高空执行监视和勘察任务，可以在6.5万英尺的高空连续飞行4天.请你说出氢能的两条优点_____、
例3 我国成功发射的载人宇宙飞船“神舟五号”，在返回地面时，由于空气的阻力，有一段时间飞船是作匀速下降，在这个过程中，飞船的（ ）
A. 动能不变，势能减小，内能增加
B. 动能不变，势能减小，内能减小
C. 势能不变，动能减小，内能增加
D. 动能不变，势能减小，内能不变
例4 （2007•南京）随着我国“神舟”号系列飞船的成功发射，探测月球的计划“嫦娥一号”已经正式启动.月球是一个核聚变原料宝库，仅其表面尘埃中的聚变材料一氦核，就够人类使用上万年.目前，核能在许多经济发达国家已经成为常规能源，它是__________ （选填“可”或“不可”）再生能源.与火力发电相比，核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料，最后可以产生大量的_____ 能.
二、 航天技术中的信息问题
为了保证航天器在轨正常运行，科技人员必须综合调用陆海天基测控网络，从大洋深处的远望号测量船，到数万公里高轨道的天链卫星，从遍布各地的地面测控站，到运筹帷幄的飞行控制中心，精测妙控、巡天牧舟，使我国航天测控精度成倍提高.
1. 航天器测控.无形的电波在测控中心、测控网络和航天器之间架起了一座透明的“天桥”，负责航天器从发射、运行到最终返回的全程测量和遥控，是其升空后和地面唯一的联系途径.我国科技人员创造出独特的航天测控体系，实现了测控网“以航天器控制语言为基础的中心遥控透明控制模式”，这种新模式，使得只敲动几下键盘，就能在短时间内向卫星发送所需要的指令.
2. 信息的回传.火箭以及航天器外摄像机，能将它们的飞行情况音频和视频清晰地传回地面，让全世界人民都能看到中国航天的这一壮举.
“嫦娥”月球探测器搭载的高分辨率CCD照相机及其他探测设备，将测得的数据实时传回地面，供科技人员分析月球表面元素分布、月壤厚度、地月空间环境等，并获取月球表面的三维影像.“嫦娥”工程使我国成为全世界能探月的五个国家之一.
3. 卫星导航.北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球定位系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统.我国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成.这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文等功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用.
例5 （2010•济宁）2010年1月17日零时12分，中国第三颗北斗导航卫星成功发射（如图1）它标志着我国卫星导航工程有取得了重大进展.卫星导航在传递信息过程中主要依靠（ ）
A. 光导纤维 B. 超声波
C. 次声波_____D. 电磁波
例6 （2010•邵阳）2010年5月17日，我市的移动、联通、电信三大通讯公司同时推出第三代手机——3G手机，与第二代手机相比，3G手机不仅能传输语言信息，而且能传输图像信息，实现了可视通话、无线上网.3G手机传输信息主要依靠（ ）
A. 次声波_____B. 超声波
C. 声波_____ D. 电磁波
例7 （2008•黄冈）车载GPS导航仪是通过与导航卫星互相传递信息，确定汽车的准确位置，并在电子地图上显示出来（如图2），为汽车驾驶员导航.下列说法正确的是（ ）
A. 导航仪与导航卫星是通过电磁波传递信息
B. 导航仪上的移动电话是通过电流传递信息
C. 导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播
D. 导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢
人类对宇宙的探索可以帮我们了解宇宙的奥秘，解开生命的起源，还要去探索外星资源，寻找外太空文明，寻找更加适宜人类居住环境的星球，使得我们的地球负担不再那么重.太空深处，中国空间站的坐标更加清晰，中国航天的未来画卷更加壮美，让我们共同期待！
答案 例1 机械，电
例2 热值高，清洁
例3 A
例4 不可，电
例5 D
例6 D
例7 A
不久之后，中国还将发射神舟九号以及搭载宇航员的神舟十号，再与天宫一号对接，组装成一个能容纳三名宇航员工作和生活的空间站雏形，到2020年我国将建成自己的空间站.空间站将成为新型能源、运输技术、自动化技术和下一代传感器技术的测试基地，它的建设将推动流体力学、燃烧、生命支持系统、反辐射危害等研究的发展，也是向着建造太空工厂、太空发电站，进行太空旅游，建立永久性居住区（太空城堡），向太空其他星球移民等载人航天的远期目标接近了一步.
一、 航天技术中的能源问题
（一） 航天器的发射与回收
1. 火箭上升段.火箭点火后，两种燃料（燃烧剂和氧化剂）相遇燃烧，产生高温高压气体，气体从喷口喷出产生巨大推力，将内能转化为火箭的机械能，火箭的动能和重力势能不断增加，加速上升，将航天器送上太空.
2. 轨道运行段.航天器与火箭分离后，进入预定轨道运行.航天器外部布置有两个太阳电池阵，进入太空后会展开巨大的太阳能电池帆板（能自动转向面向太阳），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，保证航天器正常工作.
3. 变轨段.推进舱子系统中，有用于变轨和返回制动的变轨发动机，根据需要发动机工作，从喷口喷出高温高压的气体，产生一定的推力改变卫星的运行高度,达到改变卫星运行轨道的目的.变轨除了能规避“太空垃圾”对其的伤害外，主要是为了保证其运行的寿命.
4. 返回段.返回舱返回时以20多倍于音速的速度在大气层中穿行，周围的空气因受到剧烈的压缩和摩擦，机械能转化为内能，其表面温度也有几千摄氏度，因此返回舱表面必须有很好的烧蚀和耐热防热层，否则，整个返回舱都会被烧成灰烬；返回舱接近地面时，仍有每秒几百米的速度，通过降落伞和反推火箭等减速装置，减小其接触地面的速度，否则返回舱落地时会被撞得粉碎；同时，信号装置也必须可靠，以便于发现它的踪迹.
（二） 能源梦想
月球可以提供许多能量“接力”的物质，这样就可足以使“嫦娥”在月球上生活.比如太阳能太阳能可以直接利用，比如氦3这种可长期使用的、清洁而安全的可控核聚变燃料（氦3在月球上的储量在100万吨到500万吨之间，而几十吨氦3即可维持地球一年的能量需求），这种丰富的能源，对于能源逐渐枯竭的地球，当然十分重要.
例1 长征二号F火箭，它的发动机工作时将内能转化为_____能.飞船上的太阳能电池翼是为飞船提供能源的装置.它的作用是将太阳能转化为 能.
例2 据报道，由波音公司分支“波音鬼怪工厂”研发的美军新一代无人机“幻影眼”在11月3日进行试飞.这款飞机以氢能推进，主要用途是在高空执行监视和勘察任务，可以在6.5万英尺的高空连续飞行4天.请你说出氢能的两条优点_____、
例3 我国成功发射的载人宇宙飞船“神舟五号”，在返回地面时，由于空气的阻力，有一段时间飞船是作匀速下降，在这个过程中，飞船的（ ）
A. 动能不变，势能减小，内能增加
B. 动能不变，势能减小，内能减小
C. 势能不变，动能减小，内能增加
D. 动能不变，势能减小，内能不变
例4 （2007•南京）随着我国“神舟”号系列飞船的成功发射，探测月球的计划“嫦娥一号”已经正式启动.月球是一个核聚变原料宝库，仅其表面尘埃中的聚变材料一氦核，就够人类使用上万年.目前，核能在许多经济发达国家已经成为常规能源，它是__________ （选填“可”或“不可”）再生能源.与火力发电相比，核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料，最后可以产生大量的_____ 能.
二、 航天技术中的信息问题
为了保证航天器在轨正常运行，科技人员必须综合调用陆海天基测控网络，从大洋深处的远望号测量船，到数万公里高轨道的天链卫星，从遍布各地的地面测控站，到运筹帷幄的飞行控制中心，精测妙控、巡天牧舟，使我国航天测控精度成倍提高.
1. 航天器测控.无形的电波在测控中心、测控网络和航天器之间架起了一座透明的“天桥”，负责航天器从发射、运行到最终返回的全程测量和遥控，是其升空后和地面唯一的联系途径.我国科技人员创造出独特的航天测控体系，实现了测控网“以航天器控制语言为基础的中心遥控透明控制模式”，这种新模式，使得只敲动几下键盘，就能在短时间内向卫星发送所需要的指令.
2. 信息的回传.火箭以及航天器外摄像机，能将它们的飞行情况音频和视频清晰地传回地面，让全世界人民都能看到中国航天的这一壮举.
“嫦娥”月球探测器搭载的高分辨率CCD照相机及其他探测设备，将测得的数据实时传回地面，供科技人员分析月球表面元素分布、月壤厚度、地月空间环境等，并获取月球表面的三维影像.“嫦娥”工程使我国成为全世界能探月的五个国家之一.
3. 卫星导航.北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球定位系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统.我国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成.这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文等功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用.
例5 （2010•济宁）2010年1月17日零时12分，中国第三颗北斗导航卫星成功发射（如图1）它标志着我国卫星导航工程有取得了重大进展.卫星导航在传递信息过程中主要依靠（ ）
A. 光导纤维 B. 超声波
C. 次声波_____D. 电磁波
例6 （2010•邵阳）2010年5月17日，我市的移动、联通、电信三大通讯公司同时推出第三代手机——3G手机，与第二代手机相比，3G手机不仅能传输语言信息，而且能传输图像信息，实现了可视通话、无线上网.3G手机传输信息主要依靠（ ）
A. 次声波_____B. 超声波
C. 声波_____ D. 电磁波
例7 （2008•黄冈）车载GPS导航仪是通过与导航卫星互相传递信息，确定汽车的准确位置，并在电子地图上显示出来（如图2），为汽车驾驶员导航.下列说法正确的是（ ）
A. 导航仪与导航卫星是通过电磁波传递信息
B. 导航仪上的移动电话是通过电流传递信息
C. 导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播
D. 导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢
人类对宇宙的探索可以帮我们了解宇宙的奥秘，解开生命的起源，还要去探索外星资源，寻找外太空文明，寻找更加适宜人类居住环境的星球，使得我们的地球负担不再那么重.太空深处，中国空间站的坐标更加清晰，中国航天的未来画卷更加壮美，让我们共同期待！
答案 例1 机械，电
例2 热值高，清洁
例3 A
例4 不可，电
例5 D
例6 D
例7 A