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人造地球卫星与遥感信息技术.doc

人造地球卫星与遥感信息技术

特金罕
2010-06-14 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《人造地球卫星与遥感信息技术doc》,可适用于人文社科领域

人造地球卫星与遥感信息技术第一册合作编写单位:中国资源卫星应用中心中国遥感应用协会北京市海淀实验中学主编:任宝利顾问:郭建宁胡如忠闵祥军王庚民王伟编写人员:李向珍陆书宁刘艳阎秀英蔡伟目录前言:利用社区资源开发校本课程第一章人造地球卫星概况第节航天科学技术发展简史第节人造地球卫星的概念及分类第节人造地球卫星的发展第节人造卫星的应用第二章资源卫星第一节中巴资源卫星的构造第二节中巴资源卫星的应用第三节资源卫星的发射第四节资源卫星的接收附录一:知识竞赛题:附录二:学生观看录像片《撼天记》内容介绍。前言利用社区资源开发校本课程任宝利校本课程开发是我国新一轮课程改革的重要内容对学校发展具有重要意义。由于校本课程所表达的是一种“以学生发展为本”的课程理念因而在考虑社会需要的同时更重视学生的学习需要,尤其重视学生的有个体差异的学习需要。因此校本课程是以学校为基地以满足学生需要和体现学校办学理念与特色为目的由学校采取民主原则和开放手段按一定课程编制程序进行的课程开发。但是由于学校资源有限多数学校基本上是把活动课、兴趣课、综合实践课当作校本课程造成教师没兴趣学生不重视的状况。我们学校在校长王庚民的带领下提出“以教育科研为先导、以科学教育为主体”的办学思路要求学校各部门的工作都要体现科学教育。这样的办学思路的提出是依据当今信息化社会科学技术迅猛发展而今天的中学生是科学技术的后备军对他们进行科学教育十分必要和紧迫而提出的。如何让学生从现在就开始了解一些前沿的科学技术培养学生热爱科学、学习科学、探索科学的素养对学生今后的发展对我国科学技术的发展是至关重要的所以我们准备把高科技知识引入校本课程。鉴于目前学校现有的资源没有条件开设高科技的校本课程。我们就利用学校附近的社区资源直接与科研机构合作共同开发科技校本课程。我校与中国资源卫星应用中心、中国遥感应用协会、合作开设了“人造地球卫星与遥感信息技术”的校本课程。经过实践我们感到充分利用社区资源是开设校本课程的一条重要的途径。一、依据社区资源优势开发校本课程学校的社区资源是非常丰富的周围比邻航天部、核工业部、首都师范大学、北京工商大学为我们提供了进行科学技术教育的资源。我们在学校所在地区的科研院所、科研单位中进行调查寻求合作伙伴。在调查中我们了解到中国资源卫星应用中心和中国遥感应用协会也正筹备将人造地球卫星和遥感技术知识向中学生普及。卫星遥感属于前沿尖端科学同时和我们日常生活也密切相关如运用遥感卫星技术可以了解地下矿藏资源、城市结构布局城市垃圾处理对环境的影响等等遥感卫星技术还可以运用到军事上如精确制导导弹怎样精确击中目标等。这正是我们所需要的既是尖端技术又能使学生产生兴趣的科学课程。于是我们把卫星遥感专家请到学校搞了一次讲座。参加讲座的教师、学生对此非常感兴趣。在这个基础上我校与中国资源卫星应用中心和中国遥感应用协会、达成共识并鉴定了合作协议书明确了各自的职责。中国资源卫星应用中心和中国遥感应用协会提供有关卫星、遥感方面的文字及影像资料同时负责培训教师审定教材派教授、专家任兼职教师提供参观场所。阜成路中学根据所提供的资料编写教材派教师授课。年月我校在初一、高一年级班正式开课。二、以教师和学生为主体在传统的自上而下的课程开发模式之下,教师处于权力结构的最底层。教师按照规定的时间和进度,教授规定的内容。教师的课程职责就是执行国家的课程指令,遵从学科专家编写的教材及教学要求进行授课。教师的角色只不过是个“教书匠”学生则完全处于被动的接受地位。鉴于此,校本课程开发就是要给教师赋权增能,即教师不仅是课程的执行者而且是课程的编制者,教师有权利也有责任对于现存的教学材料或整个科目内容进行合理的调整、改编,甚至是创新。学生乃至于学生家长有权利选择课程。我们在校本课程开发中首先请卫星、遥感方面的专家来学校开办讲座让教师和学生对卫星遥感这一先进的科学技术有一个了解在此基础上我们在学生和家长中进行调查广泛听取学生、学生家长的意见。名学生和学生家长中除一个人不同意外其他人都希望开设这门课程。我们又组织有关教师进行可行性论证有名地理教师、名物理教师主动承担了教材的编写和讲授任务。校本课程开发要体现以学生发展为本在制定课程目标上我们把培养学生的科学素养、科学精神作为总目标。在课程内容的设置上在尊重学生的发展水平和个体差异的精神指导下允许学生根据自己的实际情况和兴趣选择学习的内容。例如:学生可以进行选择我们给提供的阅读材料或影视资料。一段时间后我们及时征求学生对教材、教师、教学方式的意见和建议根据反馈的情况随时调整教学内容改变教学方法以真正体现出一种民主的课程管理理念。三、培养教师的专业自主性校本课程尤其是科技校本课程对教师来说是一个不太熟悉的专业。校本课程没有教材教师要自己编写相关的教材或资料这确实比较困难而专业技术人员对中学生的接受能力又不了解。于是我们采取科学技术人员与教师合作编写的形式分为四步进行:由专业技术人员对教师进行专业培训教师阅读专业资料教师根据自己对学生情况的了解结合自身的优势编写适合于中学生使用的教材最后专业技术人员审订教师编写的教材确保教材的科学性。校本课程教材的编写以至校本课程的授课过程充分体现了教师的参与意识,同时在参与过程中教师形成了一定的参与能力增强了教师对教育改革的自主意识和责任意识培养了教师的专业自主性。四、增强教师的合作意识和能力校本课程开发要以学校为整体,集体协作,共同决策和开发。这就要求教师们互相学习,共同研究存在的问题并找出解决方案。由于我们是与科研单位合作开发校本课程学校与社区科研机构教师与专家、学者之间建立起伙伴关系。校本课程是跨学科的根据教师原有的专业知识我们的校本课程主要由地理教师、物理教师共同担任授课但不同学科的教师还需共同商讨、共同研究。专家、教师形成合力教师在合作的过程中增强了合作的意识,提升了合作的能力。校本课程除了需要科研部门的专家、教授指导外根据课程内容我们还特别聘请了专家来为学生上课。本学期资源卫星应用中心的总工程师陈宜元、中南大学的刘峡教授来校为学生讲述人造地球卫星的构造和资源卫星与遥感技术的应用。为了使学生对“人造地球卫星与遥感信息技术”有直观的认识资源卫星应用中心特地组织、安排学生亲临现场参观。校本课程开发是一个开放的动态过程不可能一劳永逸。我校开设的科学校本课程只是初步的探索。我们将进一步加强与科研机构的联系同时根据教学和学生的学生情况对教学内容、教学方式作进一步调整以适合不断变化的情景促进学生素质的全面发展。奔上九霄是人类千百年来的梦想!可是人奔上九霄究竟是想去干什么呢?年前如果有人问:“人要上天去干什么?”回答也许是:“找玉皇大帝说理去。”年前如果有人问:“人要能上天会干什么?”回答可能是:“可以近距离聆听神的旨意。”年前如果有人问:“人上太空去干什么?”回答一定是:“人类冲出地球去探索外太空的奥秘。”年后如果有人问:“你上太空去干什么?”回答没准儿是:“大家都去旅游了干吗我还不去?”同学们世纪人类伟大创举之一是探索、开发和利用宇宙空间。人类的活动范围已超越了陆地、海洋穿越了天空进入了外层空间这是人类科学技术发展史上的重要里程碑。当今科学技术的迅猛发展尤其是航天技术的进步不断地加深了人类对地球和空间的认知引起了生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步从根本上改变了人类的生活也改变了人类的思维将人类带入了全新的空间文明时代。世纪人类不仅可以遨游太空而且可以开拓太空居住于太空全面进入开发和利用空间的新时代。同学们作为世纪的中国人拓宽视野了解航天知识是非常必要的。通过学习这门课可以较全面和较系统地了解航天知识的概貌并能较容易地了解某些感兴趣的问题从而在更多的青少年心中燃起从事航天和其他领域科学研究的热情形成爱科学、学科学的风气我们的国家会更加充满希望。同学们回首人类多年的载人航天历程细细品味我们怎样回答人上太空去干什么这个问题?让我们共同学习知识和探究问题吧。第章人造地球卫星概况第节航天科学技术发展简史一、从神话到现代火箭古代人类在艰难的生活和生产中产生了飞行的愿望向往到太空旅行。在我国、古希腊、埃及、阿拉伯和印度等国家和地区流传许多神话和传说都是古代人类飞行愿望的体现。如我国的嫦娥奔月古希腊的墨丘利带翅凉鞋阿拉伯的波斯飞毯等。在这里必须提一下万户(WanHoo)的事迹。这位生活在大约明代的中国木匠是试验火箭上天的第一人……。他坐在椅子上椅子下面捆绑了支当时最大的火箭他命人点燃火箭。然而随着一声巨响万户消失在火焰和烟雾之中。人类首次火箭飞行尝试没有成功。我国发明火药之后为了适应军事和娱乐的需要又出现了火箭。“火箭”这个词最早见于三国时代。而将火药用于火箭是在唐末宋初(公元世纪)但它不是靠喷气推进的真正火箭。明代茅元仪编著的《武备志》中记录了集燃烧剂和氧化剂于一身运用作用和反作用原理的原始火箭它有战斗部(箭头)、推进系统(火药筒)、稳定系统(尾部羽毛)和箭体结构(箭杆)用喷气推进方式在空中运行。可以说它已经具备了现代火箭的雏形。至世纪我国的火药兵器和火箭技术传到阿拉伯和印度以后又传到欧洲。一直到世纪由于战争中广泛使用火炮使火箭的发展变得非常缓慢。【活动】、根据所给古代火箭图在图中标出:战斗部(箭头)、推进系统(火药筒)、稳定系统(尾部羽毛)和箭体结构(箭杆)说明如何用喷气推进方式在空中运行。、收集有关古代人类飞行愿望的神话传说。二、科技发展产生了科幻作品世纪中叶望远镜的发明大量的天文观测获得了有关行星运动和行星面貌等丰富资料到世纪一些作家将天文知识和推理虚构情节结合起来撰写航天科学幻想小说其中包括用火箭和利用太阳能等喷射推进方式的月球旅行。这一时期最有影响的当属法国作家J凡尔纳的《从地球到月球》和《环游月球》。航天科学幻想小说与神话传说的根本区别是科幻小说是在科学的基础上加上合理的演绎和设想既有科学原理又有合理的思想使后人从中得到启发和鼓舞。【活动】感兴趣的同学请你阅读法国作家J凡尔纳的《从地球到月球》和《环游月球》。三、世界著名的航天科学家航天先驱者的贡献现代意义的航天科技研究不依赖空气的喷气推进方式的运载火箭进入太空是在世纪初。我们来了解一下国际、国内的杰出航天先驱者的贡献感受他们的精神学习他们的品质。世界著名的航天科学家代表人物有:齐奥尔科夫斯基、RH戈达德、H奥伯特、布劳恩、科罗廖夫、钱学森。()星际航行理论的奠基人:齐奥尔科夫斯基()齐奥尔科夫斯基出生在俄国父亲是护林员母亲是工艺人少年家境贫寒岁生日时母亲送给他一本科幻小说《从地球到月球》还送给他一个氢气球这两个礼物在他的心里播下宇宙航行的种子。岁时得了严重的猩红热虽然活下来但听力受到影响耳聋了他就把所有的精力集中在思考、读书上刻苦自学岁时自学读完了中学的全部课程~~~他钻研高等数学、物理、化学、天文、机械原理、电工、社会科学等多年钻研功夫不负有心人!!!年出版一本科幻小说《在月球上》书中大胆提出发射人造地球卫星的设想。年发表著名的划时代的论文《利用喷气工具研究宇宙空间》论证了:“喷气工具用于星际航行的可行性”火箭在自由空间中运行的基本原理推导出著名的齐奥尔科夫斯基火箭公式也叫齐氏公式。对星际航行提出英明论断奠定了火箭和液体火箭发动机的理论基础。V=C•Ln(MoM)V:火箭飞行速度C:火箭发动机喷气速度Ln:对数符号MoM:起飞质量最后质量:质量比他一生共发表多篇论著天才的构想和理论成为人类征服宇宙的先驱思想家和理论家。他的名言:“地球是人类的摇篮但人类不会永远生活在摇篮里开始他们将小心翼翼的穿出大气层然后便去征服整个的太阳系”。()液体火箭的创始人:戈达德(-)戈达德生于美国巴萨诸塞州的伍斯特。他从小体弱无法正常上学。但他善于思考喜欢电学曾经把自己的两只脚做电极充电曾经想制作永动机即使失败了但也百折不挠~~少年时读了一本科幻小说《月球上的第一批人》后他萌发了遨游宇宙的念头。年他写成《空间导航》论文。年他自学考上伍斯特理工学院。年对火箭动力学进行了广泛的研究。年岁的戈达德获得物理学博士学位后返回他所在的克拉克大学担任物理学教授。年他把研究体会成果写成《达到极大高度的方法》的论文论文中提出火箭运动的基本数学原理计算出:火箭当达到千米秒速度时可以克服地球引力进入太空。他把齐奥尔科夫斯基的理论具体化了。年开始研究液体火箭年月日在马萨诸塞州沃德农场成功发射了世界上第一枚液体火箭。这枚火箭用煤油和液氧做燃料和助燃剂发射起飞后向上米然后横向飞米掉到菜地里在空中总时:秒时间虽短但这是世界第一枚成功发射的液体火箭。戈达德继续深入研究、改良~~~年火箭可以超声速飞行最大射程千米。这些成果启发了第一枚洲际火箭V的出现启发了德国的火箭先驱者也为V火箭奠定了基础。戈达德一生在火箭技术方面取得项专利后被誉为美国的“火箭之父”。(三)、欧洲航天先驱者:奥伯特(-)奥伯特出生在罗马尼亚岁时看了科幻小说《从地球到月球》、《绕月飞行》看过之后被宇宙航行魅力所吸引他的父亲是医生本来要让他学医他却看了很多科技方面的书籍推算出:飞向月球必须得有千米秒的速度。年他提出空间火箭点火的理论公式而且他提出脱离地球引力的办法年发表经典著作《星际空间飞行的火箭》后改为《通向空间之路》共次出版深受欢迎。书中详细介绍液体火箭、人造卫星、宇宙飞船、空间站的构造原理而且阐述了:用离心机培训航天员的构想。年奥伯特主持设计制造了火箭发动机并进行了液体火箭发射试验开创了欧洲火箭先河。年他被迫选择加入德国国籍被聘到德国佩纳明德火箭研究中心开始和他的学生冯·布劳恩一起研制火箭奥伯特专注于航天科技理论和数学研究提出了脱离地球引力的方法和火箭点火理论。为V火箭的成功研制立下了汗马功劳。(四)、“V-”火箭的缔造者冯·布劳恩(-)韦纳·冯·布劳恩出生于德国中学时代他读了很多介绍宇宙航行的书籍梦想有一天去月球观光对奥伯特著作的《飞向月球的火箭》、《星际空间飞行的火箭》两本书非常感兴趣把奥伯特当成他的老师。但是他数学、物理成绩不好曾经是不及格的学生有很多地方不懂但他没有退缩反而决心发奋读书、刻苦自学钻研还给奥伯特写了很多信希望得到奥伯特的指导。年这位岁的学生科学家以物理学博士学位毕业于柏林大学。他的毕业论文论述了液体推进剂火箭发动机理论和实验的各个方面柏林大学把这篇论文评为最高等级:特优。在这篇论文中年轻的冯·布劳恩试图分析并测定火箭发动机中发生的复杂的喷射、雾化、燃烧、离解、气态平衡和膨胀现象等问题并就这些问题进行了探索和阐述。-年德国宇航学会研究小组招收布劳恩作为研究成员由于布劳恩表现出众定为火箭研究小组的核心人物。年开始研制A系列火箭年在德国建立了世界闻名的佩纳明德火箭研究中心。年月日发射A火箭首飞成功飞行速度:千米秒飞行距离:千米后来把A改型为V-火箭加上核弹头就是V-导弹。年被希特勒用作战争武器万幸的是年德国的侵略战争局面已经近于崩溃。年月日德国法西斯投降。布劳恩携带大量研究成果、资料以及研究人员向美国投降。战后布劳恩为美国政府工作为世界航天发展作出了很大贡献。为美国航天计划立下汗马功劳。研究红导弹、邱比特导弹年月日邱比特C火箭把美国的第一颗卫星送上天(虽然卫星发射比苏联晚几个月体积、质量只相当于苏联)参加研制宇宙飞船运载火箭的载人计划特别是美国的把火星号宇宙飞船送上太空。他最辉煌的成就是:研制成功土星号运载火箭。这种火箭运载能力极强土星号共发射次年月日登月成功。土星号高:米直径几米次载人登月成功。他一生为航天作出巨大贡献晚年担任美国航天局局长。年月日德国首次发射了世界上第枚弹道导弹V火箭在工程上实现了航天理论先驱者的技术设想。V火箭的成功是航天科学技术发展史上的一个里程碑。(五)、载人航天之路的开创者:科罗廖夫(-)谢尔盖·巴甫洛维奇·科罗廖夫出生在乌克兰的教师家庭岁时迁居敖德萨。在他家附近有个飞机场。他被飞机场上的飞行表演深深吸引。岁上高中时他参加滑翔机飞行小组而且自己动手制作滑翔机。他勤奋学习酷爱阅读有关火箭、空间旅行的书籍尤其非常喜欢齐奥尔科夫斯基的论文。年月日航天史上划时代的日子。前苏联发射成功第一颗人造地球卫星:“卫星一号”。在P洲际火箭基础上研究出的“卫星号”火箭成功发射了“卫星一号”这颗第一颗卫星。年月日加加林乘坐东方-号飞船首次进入地球轨道年月上升号飞船实现了世界上第一次同时运载人的太空飞行。年月在上升号飞船上的一名叫“列昂诺夫”的航天员出舱在太空行走分钟。这些都与科罗廖夫分不开。(六)、中国航天事业的杰出贡献者:钱学森钱学森先生年月日出生于上海年毕业于上海交通大学年赴美国麻省理工学院留学翌年获硕士学位后转入加利福尼亚理工学院成为著名力学家冯·卡门的学生年获博士学位后留校任教并从事火箭导弹研究。钱学森和冯·卡门通过理论研究和火箭飞机的试验创造了以他和卡门命名的“卡门-钱学森公式”成为空气动力计算上的权威公式为空气动力学的发展奠定了基础。年初岁的钱学森成为麻省理工学院的教授。钱学森许多开创性的贡献使他成为美国喷气推进实验室的负责人被公认为力学界、应用数学界、火箭技术方面的权威学者。年在祖国解放有望时钱学森就准备回国效力。美国千方百计阻挠他回国被迫留在美国的以后几年一直受到监控但他仍未放弃学术研究发表了许多论文。年回国前他向冯·卡门告别时冯·卡门激动地说:“你现在在学术上已经超过了我!”钱学森回国后协助周恩来、聂荣臻筹备组建火箭导弹科学技术研究方面的领导机构为我国培养了大批火箭和空间技术人才。在钱学森参与和组织下年月日我国发射成功第一枚仿制的导弹年月日第一枚自行设计的导弹飞行成功年月日我国第一颗人造地球卫星发射成功。他对中国火箭导弹和航天事业的迅速发展做出了重大贡献。【阅读材料】在人类宇航事业的历史上三位齐名的先驱者是谁?他们各自的主要贡献有哪些?齐奥尔科夫斯基被称为宇航理论奠基人他在宇航理论方面的建树是多方面的对当今宇航领域的一些基本问题他几乎都有涉猎。他一生著作颇丰共有多篇论著在其岁以后还写了《进入宇宙空间的火箭》、《航天员和火箭飞机加速升高》和《火箭的最大速度》等多部著作。年齐奥尔科夫斯基在《外层空间》一书中首先从理论上证明火箭可以作为宇宙航行的动力。年齐奥尔科夫斯基发表了题为《用火箭推进器探索宇宙》的论文文中提出火箭公式从理论上证明:火箭的速度与火箭发动机的喷气速度成正比火箭自身的结构质量越小携带的推进剂越多火箭所获得的速度越大。这个公式后来被称为齐奥尔科夫斯基公式也被誉为宇宙航行第一公式它为宇航奠定了理论基础。年和年齐奥尔科夫斯基又提出有关载人宇宙飞行的一系列设想他还推导和论述了不同质量的物体在失重条件下的运动规律研究了失重和超重对人体的影响。年他在《宇宙飞船》一文中具体的设想了一种纺锤形飞船除动力装置和密闭生态系统外还提出了现今太空机动器的设想。他还预言太阳的光能可以作为推动宇宙飞船的动力因而提出太阳帆的设想。被尊为“美国火箭之父”戈达德的一生也相当辉煌。他生于年一生获得项火箭研究方面的专利为火箭事业做出了重大贡献。在中学时代他就萌生了献身宇宙航行事业的念头。从年开始他对火箭动力学进行了广泛的理论研究。年他将一枚固体燃料火箭放在真空玻璃器内进行点火实验证明火箭能在真空中工作。年他写了一篇题为《达到极大高度的方法》的论文。论述了火箭运动的基本数学原理并提出将火箭发往月球的方案“月球火箭”因此成了戈达德的代名词。年月戈达德研制了一台长米重千克的小型液体燃料火箭发动机以煤油和液氧为推进剂成功地工作了秒钟。年月日以这种发动机为动力带有两个推动剂贮箱、高米的火箭从一个简陋的架子上发射成功这是宇宙航行事业发展史上一个重要的里程碑。从年末开始戈达德潜心研究火箭使液体火箭技术不断提高取得了A、K、L、P系列火箭的许多试验成果。年月日一枚新的液体火箭发射成功高度达到米飞行距离米飞行速度达到千米小时。年他在火箭发射试验中首先采用了现代火箭目前仍然使用的程序控制系统。年他首开先河用燃气舵控制火箭的飞行方向。年戈达德的液体火箭最大射程已达千米速度超过音速。二次世界大战爆发后美国政府于年委任戈达德为海军研究局主任。他不仅圆满的完成了研制用于飞机起飞助推火箭的合同任务并进行了变推力液体火箭的研究。在日本投降的前夕即年月日戈达德逝世。为纪念戈达德美国政府将航宇局的一个空间飞行中心命名为“戈达德空间飞行中心”。德国人奥伯特是与齐奥尔科夫斯基和戈达德齐名的宇航事业先驱者。在世纪二三十年代他把欧洲大部分火箭研究者团结在自己周围并与他们一起从事火箭研制和发射的实践取得了许多重要成果。他们《飞往星际空间的火箭》和《实现太空飞行的道路》等著作至今仍然被认为是宇宙航行的经典理论。【活动】、想一想要做一个科学技术的先驱者需要什么样的知识素质和心理素质。学习了六位科学家的成长、突出贡献后你有什么感想?、中国航天第一人是谁?他的主要贡献是什么?四、开创航天新纪元第二次世界大战结束后美国和前苏联接受了参与V火箭研制的部分专家、设备和资料在各自国家内成立了专门机构。科学家们认为当时的技术发展已经能设计人造地球卫星但那时的火箭还没有足够的推力将卫星送入太空因此人们的研究重点是如何实现大推力火箭。在那时的条件下卫星上的电子设备只能使用电子管它们又重又费电需要较大容量的蓄电池而蓄电池本身也很重效率也不高。一直到年晶体管的出现才使卫星的研制工作有了突破以后的航天科技发展也说明了它与电子技术的发展是密切相连的。年召开的国际地球物理会议建议有关国家在-国际地球物理年期间发射人造地球卫星。在这一年美国和前苏联着手人造地球卫星及其运载火箭的方案探索工作。美国在年月火箭的首次发射没有成功前苏联决定采用捆绑技术研制P洲际导弹以此来发射卫星。年月日P洲际导弹首次发射全程飞行试验成功。同年月日由P洲际导弹改装的东方号运载火箭把世界上第颗人造地球卫星送入太空从此人类打开了通向宇宙的大门开创了人类航天新纪元。我国第颗人造地球卫星是年月日由我国自行研制成功的中远程导弹改型的长征号运载火箭将东方红号送入轨道在世界上能独立设计研制和发射卫星的行列里居第位。【活动】、世界第颗人造地球卫星是什么时间上天的?是哪个国家发射的?、我国第颗人造地球卫星是什么时间上天的?卫星的名字是什么?第节人造地球卫星的概念及分类一、什么是人造地球卫星?人造地球卫星是指环绕地球在空间轨道上运行(至少一圈)的无人航天器简称人造卫星或卫星。人造地球卫星是发射数量最多、用途最广的航天器。二、人造地球卫星的分类人造卫星种类繁多分类方法各异:()按运行轨道不同进行分类:所谓人造地球卫星轨道就是人造地球卫星绕地球运行的轨道这是一条封闭的曲线。这条封闭曲线形成的平面叫人造地球卫星的轨道平面轨道平面总是通过地心的。人造地球卫星轨道按离地面高度可分为:低轨道、中轨道、高轨道。人造地球卫星轨道按形状可分为:圆轨道、椭圆轨道。人造地球卫星轨道按飞行方向可分为:顺行轨道(与地球自转方向相同)逆行轨道(与地球自转方向相反)赤道轨道(在赤道上空绕地球飞行)极轨道(经过地球南北极上空)【阅读材料】人造地球卫星还有以下几种特殊轨道:卫星在顺行轨道上绕地球运行时其运行周期与地球的自转周期相同这种卫星轨道叫地球同步轨道。如果地球同步轨道卫星正好在地球赤道上空离地面千米的轨道上绕地球运行由于它绕地球运行的角速度与地球自转的角速度相同从地面上看去它好像是静止的这种卫星轨道叫地球静止卫星轨道。地球静止卫星轨道是地球同步轨道的特例它只有一条。【活动】试一试动手制作卫星运行轨道理解轨道平面是穿过地心的。()按卫星用途不同进行分类:若按用途分类人造卫星可分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星三大类。科学卫星有:()空间物理探测卫星()天文卫星()微重力科学实验卫星技术试验卫星是用于在空间对新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料进行试验的卫星。技术试验卫星数量较少但试验内容广泛如:电火箭试验、交会对接试验、新型遥感器的飞行试验、生命保障系统试验、返回系统的验证试验等。应用卫星按其工作基本特性大致可以分为三大类:即对地观测类、无线电中继类和导航定位基准类。应用卫星按用途可分为:()通信卫星、()气象卫星、()侦察卫星、()地球资源卫星(本学期专题介绍)、()海洋卫星、()导航卫星、()测地卫星、()截击卫星、()多用途卫星。【阅读材料】航天器系指在太空执行探索、开发和利用太空以及地球以外天体的特定任务的飞行器又称空间飞行器。航天器按是否载人可分为无人航天器和载人航天器两大类。无人航天器按是否绕地球运行又可分为人造地球卫星和空间探测器两大类。载人航天器可分为载人飞船、空间站和航天飞机。【活动】、请同学们搜集有关卫星命名的资料有些卫星的名字是通过在民众中征集命名的也许有一天某一颗卫星的名字会采用你的创意呢。、举办《未来太空》绘画大赛请同学们大胆想象画出你的设想。第节人造地球卫星的发展一、国际发展状况截至年底全世界发射的航天器总数为个其中使用本国运载火箭发射本国制造的第一颗卫星的国家共有个按照卫星发射的时间先后它们是:苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度、以色列。中国列世界第名。苏联发射的人造地球卫星-是世界上第一颗人造卫星开创了人类航天的新纪元美国发射的探测者-卫星发现了范·艾伦空间辐射带中国发射的东方红一号卫星重千克是个国家第一颗人造卫星中最重的一颗。八国发射成功的第一颗人造地球卫星简况序号发射时间国家名称运行周期卫星质量发射目的简况苏联人造地球卫星分钟kg测量大气密度,研究电离层美国探险者分钟kg测量宇宙线、微流星及卫星温度法国试验卫星A分钟kg试验火箭性能日本大隅号分钟kg试验火箭级间分离和第四级入轨性能中国东方红一号分钟kg探测空间环境轨道测控播送《东方红》乐曲英国普罗斯帕罗分钟kg试验轻型太阳电池、热控和电子设备测量宇宙线印度罗希尼分钟kg验证火箭性能评价卫星和地面测控系统性能以色列地平线分钟kg测量大气层、磁场和地球重力进行科学技术试验其他具有研制卫星能力和拥有卫星的国家和国际组织有:加拿大、德国、意大利、澳大利亚、荷兰、西班牙、瑞典、葡萄牙、捷克、巴西、墨西哥、印尼、巴基斯坦、韩国、卢森堡、挪威、阿根廷、泰国、马来西亚、土耳其、伊朗、南非、国际通信卫星组织、国际移动卫星组织、北大西洋公约组织、国际宇宙组织、阿拉伯卫星组织、欧洲通信卫星组织等等还有一些大学、企业和公司也研制或拥有(购买)卫星用于科学研究、技术试验和商业活动。迄今世界上先后使用了余种系列约种型号运载火箭和航天飞机拥有近个航天发射场美国、前苏联(俄罗斯)、中国已具有回收航天器的能力美国、俄罗斯、欧空局、中国、日本等国建立了完善的航天跟踪、测量和控制网、地面模拟试验设施和数据处理系统约有四五十类不同用途的科学卫星、应用卫星和空间站在轨道上运行截止到目前为止先后有多个国家的多名航天员、飞行任务专家和有效载荷专家进入太空多人踏上月球考察有多个探测器探测了太阳系相继探测了月球、水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、哈雷慧星及其他一些彗星和小行星并有探测器在月球、火星和金星上实现软着陆有个探测器已经飞出太阳系向银河系飞行。截至年底各国共发射了个航天器其中美国和俄罗斯(前苏联)约占%。在近年的航天活动中有名宇航员殉难其中有名前苏联航天员和名美国航天员死于航天事故(美国"哥伦比亚"号航天飞机于年月日返航途中解体机上名宇航员全部遇难)。二、国内发展状况中国卫星发展序号名称发射时间简况神州五号中国自主研制的神州五号由自己独立制造的长征号F运载火箭发射升空把中国第一位航天员杨利伟送上苍穹在环绕地球飞行圈后平安返回地面揭开了中国载人航天的新纪元。神舟四号(Shenzhou)神舟四号飞船是在神舟一号、二号、三号飞行试验成功的基础上经进一步完善研制而成其配置、功能及技术状态与载人飞船基本相同。神舟四号飞船是第四艘无人飞船由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。飞船总长约米最大直径米总质量公斤。神舟四号飞船配置有个分系统及供配电与电缆网。结构与机构分系统保证飞船的构型并为航天员提供生活的结构空间。海洋一号(HY)海洋一号卫星是我国第一颗用于海洋遥感的试验与业务卫星。主要用于海洋水色要素探测对我国海洋资源的开发与利用、海洋污染监测与防治具有重要意义。卫星到达km的轨道高度后经过七次轨道机动到达轨道高度为km的太阳准同步圆轨道。海洋一号卫星是我国第二颗利用CAST技术研制的应用型小卫星他的研制成功不仅对我国海洋资源开发利用、海洋污染监测与防治具有重大意义而且标志着我国小卫星技术已从试验阶段进入业务应用阶段。风云一号极轨气象卫星(FYD)卫星获取的遥感数据主要用于天气预报和植被、冰雪覆盖、洪水、森林火灾等环境监测。中国的极轨气象卫星系列共发射了颗即FYABC,D。神舟三号(Shenzhou)除采用了若干新的先进技术外还首次进行了逃逸系统试验。逃逸系统可在火箭发射和升空阶段出现意外故障的紧急情况下将飞船带离危险区域确保航天员的生命安全。神舟二号Shenzhou(我国第一艘无人飞船“神舟二号”)按预定计划在太空完成空间科学和技术试验任务后于北京时间1月16日晚上7时22分在内蒙古中部地区返回。“神舟二号”飞船遨游太空7天期间环绕地球运行了108圈。  “神舟二号”是我国第一艘正样无人飞船。飞船技术状态与载人飞船基本一致。据介绍我国首次在飞船上进行了微重力环境下空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验其中包括:进行半导体光电子材料、氧化物晶体、金属合金等多种材料的晶体生长进行了蛋白质和其他生物大分子的空间晶体生长开展了植物、动物、水生生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等。北斗导航试验卫星二号(Beidou)第二颗"北斗导航试验卫星"。北斗导航试验卫星一号(Beidou)"北斗导航系统"是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。这个系统建成后主要为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务对我国国民经济建设将起到积极推动作用。"北斗导航试验卫星"的首次发射成功为"北斗导航系统"的建设奠定了基础。发射"北斗导航试验卫星"采用的是"长征三号甲"运载火箭。资源二号地球资源遥感卫星(ZY)是中巴地球资源地球遥感卫星的后续星。共两颗。“中星-号”实用型地球同步通信卫星卫星重量为吨设计使用寿命年主要用于地面通信业务由中国通信广播卫星公司经营。神舟一号(Shenzhou)中国自行研制的第一艘试验飞船神舟一号在中国酒泉卫星发射中心用新型长征F运载火箭发射升空次日在内蒙古中部地区成功着陆。飞船由轨道舱、返回舱和推进舱组成。这次试验飞行没有载人主要验证了有关创新技术。它是中国载人航天工程的首次飞行标志着中国在载人航天飞行技术上有了重大突破是中国航天史上的重要里程碑。中巴地球资源遥感卫星(ZY)中巴地球资源遥感卫星(ZY)中巴地球资源卫星总重量kg轨道高度km(太阳同步轨道)工作寿命年(现在还在正常工作)采用对地三轴稳定姿态控制方式。卫星上主要装有CCD相机、红外多光谱扫描仪、宽视场成像仪、空间环境监测仪和数据采集、传输系统主要用于监测国土资源的变化评估森林储量、农作物长势和产量监控灾害及评估灾害损失勘探地下资源监督资源的合理开发监测空间环境为空间科学研究提供资料等。实践五号小卫星进行空间单粒子效应及对策研究、空间流体科学试验、S波段高速数传发射机及大容量故态存储器在轨试验和平台技术试验。风云一号极轨气象卫星运行在太阳同步轨道进行了图像传输、气象预报试验。风云静止气象卫星定点eqo(sup(o ),sdo( ))E赤道上空用于实时监控我国及周边地区天气变化提供可见光、红外和水汽云图。东方红通信卫星定点于eqo(sup(o ),sdo( ))E赤道上空用于电视传输、电话、电报、传真和数据传输。新型返回式卫星进行科学探测和技术试验运行天后按计划返回地面。东方红通信卫星由于星上姿控推力器泄漏燃料耗尽致使卫星未能定点。新型返回式卫星进行遥感和微重力试验运行天后按计划返回地面。实践卫星卫星重kg用于探测空间环境。返回式卫星运行天后由于故障卫星未能按计划返回。返回式卫星用于科学探测和技术试验运行天后按计划返回地面。新型返回式卫星用于新技术试验和对地观测运行天后按计划返回地面。东方红A通信卫星由于火箭三级发动机二次点火未成功卫星未能进入预定的地球静止转移轨道。返回式卫星进行地球资源遥感研究和微重力生命科学研究载有植物和小动物运行天后按计划返回地面。大气气球卫星大气气球卫星风云极轨气象卫星风云气象卫星上装有两台甚高分辨率扫描辐射计可昼夜监视云层。大气、气球卫星是从风云气象卫星上放出的科学探测气球属小卫星用于研究高层大气。一箭三星的总重量为kg。东方红A通信卫星定点于eqo(sup(o ),sdo( ))E赤道上空用于通信、广播和电视传输。东方红A通信卫星定点于eqo(sup(o ),sdo( ))E赤道上空用于通信、广播和电视传输。风云极轨气象卫星运行在太阳同步轨道进行了图像传输和气象预报试验。返回式卫星用于卫星技术及微重力等试验运行天后按计划返回地面。东方红A通信卫星定点于eqo(sup(o ),sdo( ))E赤道上空用于通信、广播和电视传输。返回式卫星进行科学探测和技术试验及微重力搭载试验运行天后按计划返回地面。返回式卫星进行卫星技术实验及首次国内外微重力搭载试验成功地搭载发射和回收了法国马特拉公司的微重力试验装置运行天后按计划返回地面。国土普查卫星用于国土普查运行天后按计划返回地面。东方红通信卫星定点于eqo(sup(o ),sdo( ))E赤道上空用于通信、广播和电视传输。国土普查卫星用于国土普查运行天后按计划返回地面。返回式卫星用于对地观测运行天后按计划返回地面。东方红试验通信卫星定点于东京eqo(sup(o ),sdo( ))E赤道上空完成通信试验后承担国内部分通信业务。试验通信卫星由于火箭三级发动机二次点火未成功卫星未能进入地球静止转移轨道故通信功能和新技术试验仅获部分成功。返回式卫星用于对地观测运行天后按计划返回地面。返回式卫星用于对地观测运行天后按计划返回地面。实践B卫星实践A卫星实践-卫星一箭三星卫星总重量kg进行空间物理探测及新技术试验。返回式卫星用于对地观测运行天后按计划返回地面。返回式卫星用于对地观测运行天后按计划返回地面。返回式卫星卫星工作正常。返回式卫星卫星工作正常。返回式卫星用于对地观测运行天后按计划返回。技术试验卫星星上各种科学仪器工作正常。实践卫星用于空间物理探测进行了硅太阳能电池、热控制技术试验向地面发回大量科学试验数据卫星重量kg在轨运行年多。东方红卫星中国第一颗人造地球卫星卫星重量kg用MHz频率播送《东方红》乐曲还进行了空间物理探测。【活动】做一做:请同学们自己设计卫星模型拼插玩具或模型。第节人造卫星的应用广阔无垠的太空是除大陆、海洋、大气层以外的人类第个生存环境。那里有取之不尽、用之不竭的宝藏蕴含着高远位置、微重力、高真空、太阳能以及小行星、月球和火星矿藏等许多对人类非常有用的资源。而航天技术则是开发这些宝藏的利器。自从年第一颗人造卫星上天以来航天技术已得到日新月异的飞速发展它使通信广播、资源勘测、环境保护、气象预报、导航定位和大地测量等领域的技术发生了根本性的变化。一、卫星通信的应用由于卫星通信具有通信距离远、覆盖区域广、传输质量好、可靠性高、成本费用低等显著优点因而已成为现代通信的主要手段也是各种应用卫星中对社会影响最大、效益最显著的卫星。目前全世界约有多个国家和地区利用空间通信系统。通信卫星已承担了全球的国际电报、电话业务和几乎全部的洲际电视转播业务。年欧美之间用卫星进行一次通话的费用只有电缆电话租金的现在就更便宜。据估计每发射t重的通信卫星仅节约铺设电缆用铜就达×eqo(sup( ),sdo( ))t。卫星使电视广播技术发生了根本性的变革。通过卫星的电视会议、电子邮递、彩色图片和报纸版面的传真等大大加快了人们工作和生活的节奏和效率。利用直播电视卫星居民在家中就能收看到全世界许多电视广播节目。年月到年月美国发射了颗商用电视直播卫星(DBS)它们能为北美的亿万城乡居民提供套直播电视节目每家只需安装直径m的天线和接收机译码器就可在普通电视上收看到高质量卫星电视节目包括当日新闻、金融和股票交易信息。我国已广泛应用通信卫星进行电视教育、体育转播并用于文艺、金融、电子等许多领域取得了巨大的经济效益和社会效益。总的来讲卫星通信现有固定、移动通信和直播电视业务三类服务形式其中固定通信业务是卫星通信最为成熟的业务移动通信和直播电视业务正处于发展时期前景广阔。【阅读材料】卫星固定通信是当今世界应用最广泛的应用系统全世界有多个国家和地区依靠大约多颗在轨的同步轨道通信卫星进行%的洲际通信、%的国际电视转播和部分国内或区域通信业务形成了产值达亿美元的国际卫星通信产业。年代末期兴起的甚小孔径终端(VSAT)技术是卫星通信与计算机技术相结合的产物初期主要用于数据网目前已发展成为小容量电视网或数据和电话兼容网广泛应用于公众电话、新闻、股票证券交易、银行、海关、民航、石油、商业和经贸等专业网。其发展前景非常好全世界装有的VSAT终端站已突破万个并以每个月个的速度迅速发展。卫星移动通信是地面移动通信与卫星通信相结合的产物是当前卫星通信的另一个热点。二、卫星遥感的应用卫星遥感是应用空间遥感技术进行对地观测即用装置在卫星上的遥感器获取地物目标辐射和反射的多个谱段的电磁波信息并将这些信息送回地面处理和应用。遥感卫星的地面设备主要包括接收、处理、解释和应用卫星图像和数据的有关设备。目前利用在轨运行的各种遥感卫星(资源、气象、海洋、侦察、预警卫星)建立的遥感系统遍布世界各国。其中卫星气象系统、卫星侦察预警系统和资源卫星遥感系统在许多国家已投入业务运行在国民经济各部门中广泛应用取得了巨大的经济和社会效益三、卫星导航定位的应用卫星导航定位就是利用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。目前在轨运行的卫星导航定位系统主要有美国的导航星全球定位系统(GPS)和俄罗斯的全球卫星导航系统(GLONASS)。这两大系统都是一个全球、全天候、实时的三维导航定位系统其定位精度相当高。【阅读材料】美国流行“偷窥”子女通过软件监视其网上行为美国近几年来不断曝光不法之徒通过互联网诱骗、侵扰青少年强奸、绑架甚至杀害这些上当的青少年让因特网成为美国父母防不胜防自己花钱买来的威胁。然而美国父母正在利用新技术来保卫自己孩子的安全。虽然工作让吉姆•霍伊远在千里之外霍伊却不担心因为他不在身边孩子就会造反。通过使用一种新型窥探软件孩子在互联网上的一举一动都尽在霍伊掌握。而霍伊的女儿杰米也不反对父亲的监督她说“如果我不犯规他看我的邮件也没有什么。”霍伊的另一个女儿凯莉也赞同说父母的这一动作表示他们在乎自己的孩子在干什么是父母亲关心自己的一种表现。但也不是所有的青少年都同意杰米和凯莉的看法。埃斯特拉琴大夫说他也用这一技术在网上监控自己的女儿艾拉以防止自己的女儿成为因特网上罪犯的猎物。“她的反应?一声响彻云霄的尖叫‘我的上帝’”埃斯特拉琴大夫说。艾拉对哥伦比亚广播电视台说她觉得父亲在侵犯自己的隐私权。既然美国父母为了孩子安全认为有监控孩子的需要那么他们中不少不仅在互联网世界对孩子进行“偷窥”不少美国家庭家里的墙上现在也“长了眼睛”。现在美国不少城市风行“间谍商店”售卖各种间谍用的设备这些商店原来多为私家侦探或是担心自己配偶不忠的人光顾。而现在一个装有微型摄像机镜头的闹钟之类的产品在美国父母中大为热销这些监视子女的设备还可以直接连到电脑的主机上以供父母从世界任何一个角落了解子女的一举一动。

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