第十五章-海洋技術(shù)與空間技術(shù)

1、第十五章 海洋技術(shù)與空間技術(shù),目錄,海洋技術(shù)海洋探測(cè)技術(shù)海洋資源開(kāi)發(fā)技術(shù)空間與空間技術(shù)運(yùn)載火箭人造地球衛(wèi)星載人航天,1海洋技術(shù),,,海洋與海洋資源,在人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的宇宙幸運(yùn)之舟——地球上，陸地面積僅占總面積的29%，而海洋則占到71%。,海洋是生命是的搖籃,海洋是生命是的搖籃，這不僅是說(shuō)地球上最早的生物出現(xiàn)在海洋，而且指目前地球上80%的生物資源在海洋中。至少30億年前，地球上最早的生命就已在海洋的世界里延生了。最

2、早出現(xiàn)的是原核生物，后來(lái)發(fā)展到真核生物。在5.7億年前，海洋中開(kāi)始出現(xiàn)各種動(dòng)植物。大約1.3億年后，各種動(dòng)植物開(kāi)始向陸地遷移，開(kāi)始了陸上動(dòng)植物的進(jìn)化。,資源,廣闊無(wú)垠的海洋是自然界賜于人類(lèi)的一個(gè)巨大的資源寶庫(kù)。據(jù)科學(xué)家測(cè)定：測(cè)海底蘊(yùn)藏有巨量的多金屬結(jié)核，其中，錳含量約2000億噸，大體相當(dāng)于陸地儲(chǔ)量的40-1000萬(wàn)億立方米；海底磷礦、硫化礦、砂礦亦很豐富；海洋的潮汐能、海浪能、海流能、海水熱能等可再生能源的理論儲(chǔ)量約為1500億千瓦，

3、其中可開(kāi)發(fā)利用的約70多億千瓦，相當(dāng)于目前發(fā)電總量的十幾倍；海水中含有大量化學(xué)元素，可提取的元素包括鈾、氘、氚等80余種；,2海洋探測(cè)技術(shù),人類(lèi)用科學(xué)方法進(jìn)行海洋科學(xué)考察已有100余年的歷史，而大規(guī)模、系統(tǒng)地對(duì)世界海洋進(jìn)行考察則僅有30年左右?，F(xiàn)代海洋探測(cè)著重于海洋資源的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)，探測(cè)食油資源的儲(chǔ)量、分布和利用前景，監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境的變化過(guò)程及其規(guī)律。在海洋探測(cè)技術(shù)中，包括在海洋表面進(jìn)行調(diào)查的科學(xué)考察船、自動(dòng)浮標(biāo)站，在水下進(jìn)行探測(cè)的各種潛

4、水器，以及在空中進(jìn)行監(jiān)測(cè)的飛機(jī)、衛(wèi)星等。,科學(xué)考察船,建造專(zhuān)用科學(xué)調(diào)查船始于1872年的英國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)。該船長(zhǎng)226英尺，排水量2300ｔ，使用風(fēng)力和蒸汽作為動(dòng)力。從1872年起，歷經(jīng)4年時(shí)間環(huán)繞航行，觀測(cè)資料包括洋流、水溫、天氣、海水成分，發(fā)現(xiàn)了4700多種海洋生物，并首次從太平洋上撈取了錳結(jié)核。1888~1920年，美國(guó)的“信天翁”號(hào)探測(cè)船測(cè)東太平洋。1927年德國(guó)的“流星”號(hào)探測(cè)船首次使用電子探測(cè)儀測(cè)量海洋深度，校正了“挑戰(zhàn)者

5、”號(hào)繪制的不夠準(zhǔn)確的海底地形圖。據(jù)統(tǒng)計(jì)，70年代初全世界總共有科學(xué)考察船800多艘，10年后增加到1600艘，其中美國(guó)300多艘原蘇聯(lián)200多艘，日本180多艘。,,,,海洋衛(wèi)星,衛(wèi)星技術(shù)在海洋開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用十分廣泛。海洋衛(wèi)星在幾百千米高空能對(duì)海洋里許多現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)。這是因?yàn)樗幸恍┨厥獾谋绢I(lǐng)。比如測(cè)量海水的溫度，用的就是遙感技術(shù)。當(dāng)太陽(yáng)發(fā)出的電磁波到達(dá)海面時(shí)，能量的分布是不均勻的。利用遙感技術(shù)就可以幫助我們測(cè)量海面的溫度及其特征。數(shù)據(jù)

6、經(jīng)電腦分析后，就可得到海面溫度的情況，最后打印成一張海面溫度分布圖。由于幾乎是同步觀測(cè)后得到的數(shù)據(jù)，所以觀測(cè)結(jié)果很真實(shí)。,,目前，海洋地質(zhì)調(diào)查和技術(shù)手段主要有：利用人造衛(wèi)星導(dǎo)航和全球定位系統(tǒng)（GPS），以及無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)確定調(diào)查船或觀測(cè)點(diǎn)在海上的位置；利用回聲測(cè)深儀，多波束回聲測(cè)深儀及旁測(cè)聲納測(cè)量水深和探測(cè)海底地形地貌；用拖網(wǎng)、抓斗、箱式采樣器、自返式抓斗、柱狀采樣器和鉆探等手段采取海底沉積物、巖石和錳結(jié)核等樣品；用淺地層剖面儀測(cè)海底

7、未固結(jié)淺地層的分布、厚度和結(jié)構(gòu)特征。,,用地震、重力、磁力及地?zé)岬鹊厍蛭锢磙k法，探測(cè)海底各種地球物理場(chǎng)特征、地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源，有的還利用放射性探測(cè)技術(shù)探查海底砂礦。,海洋衛(wèi)星觀測(cè)海嘯,,,潛水器,在人類(lèi)征服海洋深處的征程中，潛艇立下了汗馬功勞。然而，即使是核潛艇，一般也只能在３００～４００米的海洋深處活動(dòng)，面對(duì)占地表７７％以上面積的深于３０００米的海洋，人類(lèi)創(chuàng)造了潛水器征服了深海。,,1953年，法國(guó)人奧古斯特·皮卡德設(shè)計(jì)建

8、成“的里雅斯特”號(hào)自航式沸水器，1960年1月23日由奧古斯特·皮卡德的兒子雅克·皮卡德以及另一名潛水員美國(guó)海軍上尉唐納唐·維爾什共同乘坐，闖蕩萬(wàn)米深淵——馬里亞納海溝。創(chuàng)下了10916米的世界紀(jì)錄。深潛器到達(dá)萬(wàn)米深的馬利亞納海溝，說(shuō)明海洋已經(jīng)不再是人類(lèi)的禁地。如果說(shuō)７０年代以前人們熱衷于深潛器去深海底探險(xiǎn)，追求下潛的深度探險(xiǎn)，追求下潛的深度，那么，７０年代以后，人們便熱衷于把深潛器作科學(xué)研究和為海洋開(kāi)發(fā)服

9、務(wù)，因而，深潛器的商業(yè)和科學(xué)應(yīng)用掀起了一個(gè)高潮。,,潛水器既是深海探測(cè)的工具，又是進(jìn)行水下工程的重要設(shè)備。潛水器可分為載人潛水器和無(wú)人潛水器。,我國(guó)7000米載人潛水器,,據(jù)悉，目前，世界上只有美國(guó)、日本、法國(guó)、俄羅斯擁有深海載人潛水器，最大工作深度未超過(guò)6500米。中國(guó)研制的7000米載人潛水器，將成為世界上下潛最深的載人潛水器,我國(guó)海洋探測(cè)技術(shù),我國(guó)海域遼闊，是發(fā)展中的海洋大國(guó)。我國(guó)海域面積約300萬(wàn)平方公里，有著豐富的海洋資源，為

10、實(shí)現(xiàn)從海洋大國(guó)跨入海洋強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，“863”計(jì)劃在海洋技術(shù)領(lǐng)域分別設(shè)置了海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)、海洋生物技術(shù)和海洋探查與資源開(kāi)發(fā)技術(shù)3個(gè)主題，以期為我國(guó)的海洋開(kāi)發(fā)、海洋利用和海洋保護(hù)提供先進(jìn)的技術(shù)和手段。,,以具有90年代海洋勘測(cè)國(guó)際先進(jìn)水平的“海域于形地貌與地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)系統(tǒng)”的開(kāi)發(fā)和研制為代表的多項(xiàng)選進(jìn)的海洋控查與資源開(kāi)發(fā)技術(shù)，為我國(guó)海洋資源的開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)，維護(hù)海洋權(quán)益，捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)提供了高精度的科學(xué)依據(jù)。,,在“863”計(jì)劃的推動(dòng)下，我國(guó)

11、在合成孔徑成像聲納、高精度CTD部面儀和定標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的研制和定標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的研制和近海環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)方面等重大技術(shù)上取得突破性進(jìn)展，并已進(jìn)入世界先進(jìn)水平行列。,海洋資源開(kāi)發(fā)技術(shù),海洋石油和天然氣開(kāi)發(fā)石油和天然氣資源 據(jù)1995年的估計(jì)世界近海已探明的石油資源儲(chǔ)量為379億噸，天然氣的儲(chǔ)量為39萬(wàn)億立方米。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，海底蘊(yùn)藏的油氣資源儲(chǔ)量約占全球油氣儲(chǔ)量的1/3。預(yù)計(jì)在本世紀(jì)，海底油氣開(kāi)發(fā)將從淺海大陸架延伸到千米水深的海區(qū)。,,世

12、界海洋石油的絕大部分存在與大陸架上。據(jù)測(cè)算，全世界大陸架面積約為3000萬(wàn)平方公里，占世界海洋面積的8%。關(guān)于海洋石油的儲(chǔ)藏量，由于勘探資料和計(jì)算方法的限制，得出的結(jié)論也各不相同。法國(guó)石油研究機(jī)構(gòu)的一項(xiàng)估計(jì)是：全球石油資源的極限儲(chǔ)量為10000億噸，可采儲(chǔ)量為3000億噸。其中海洋石油儲(chǔ)量約占45%，即可采儲(chǔ)量為1350億噸。,海洋生物資源開(kāi)發(fā),中國(guó)海域的生物種類(lèi)豐富多樣，已有描述記錄的物種達(dá)2萬(wàn)多種。海產(chǎn)魚(yú)類(lèi)1500種以上，產(chǎn)量較大的

13、有200多種。漁場(chǎng)面積280萬(wàn)平方公里，水產(chǎn)品年產(chǎn)量達(dá)2800多萬(wàn)噸，居世界首位。我國(guó)海洋生物的物種較淡水多得多，有記錄的3802種魚(yú)類(lèi)，海洋就占3014種。此外，我國(guó)還擁有紅樹(shù)林、珊瑚礁、上升流、河口海灣、海島等各種海洋高生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)各類(lèi)海洋生物的繁殖和生長(zhǎng)極為有利。,,海洋水產(chǎn)生產(chǎn)農(nóng)牧化,就是通過(guò)人為干涉，改造海洋環(huán)境，以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)生物生長(zhǎng)發(fā)育所需的良好環(huán)境條件，同時(shí)也對(duì)生物本身進(jìn)行必要的改造，以提高它們的質(zhì)量和產(chǎn)量。具體就

14、是建立育苗廠、養(yǎng)殖場(chǎng)、增殖站，進(jìn)行人工育苗、養(yǎng)殖、增殖和放流，使海洋成為魚(yú)、蝦、貝、藻的農(nóng)牧場(chǎng)。中國(guó)目前已是世界第一海水養(yǎng)殖大國(guó)。隨著海洋生物技術(shù)在育種、育苗、病害防治和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面的進(jìn)一步發(fā)展，海水養(yǎng)殖業(yè)在21世紀(jì)將向高技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。,,,藍(lán)色革命計(jì)劃,是著眼于大洋深處海水的利用。在大洋深處，深層水溫只有8℃～9℃，氮和磷是表層海水的200倍和15倍，極富營(yíng)養(yǎng)。將深層水抽上來(lái)，遇到充足的陽(yáng)光，就會(huì)形成一個(gè)產(chǎn)量倍增的新的人工生態(tài)系統(tǒng)。溫

15、差可以用來(lái)發(fā)電或直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。美國(guó)和日本已經(jīng)在進(jìn)行這種人工上升流試驗(yàn)，認(rèn)為將引發(fā)一場(chǎng)海水養(yǎng)殖的革命，所以稱(chēng)為“藍(lán)色革命”。,,海水農(nóng)業(yè),是指直接用海水灌溉農(nóng)作物，開(kāi)發(fā)沿岸帶的鹽堿地、沙漠和荒地?！八{(lán)色革命計(jì)劃”是把海水養(yǎng)殖業(yè)由近海向大洋擴(kuò)展?！昂Ｋr(nóng)業(yè)”則是要迫使陸地植物“下?！?，這是與以淡水和土壤為基礎(chǔ)的陸地農(nóng)業(yè)的根本區(qū)別。人類(lèi)為了獲得耐海水的植物正在進(jìn)行艱苦的探索，除了采用篩選、雜交育種外,還采用了細(xì)胞工程和基因工程育種。這些研

16、究仍在繼續(xù),目前采用品種篩選和雜交等傳統(tǒng)方法已經(jīng)獲得了可以用海水灌溉的小麥、大麥和西紅柿等。,海水資源開(kāi)發(fā),沿海工業(yè)用海水在發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)90％以上，如果我國(guó)也能大力推廣海水利用，是可以大大緩解濱海城市缺水問(wèn)題的。,海水直接利用,海水直接利用的方面多，用水量大，在緩解沿海城市缺水中占有重要地位。在發(fā)達(dá)國(guó)家，海水冷卻廣泛用在沿海電力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、紡織、船舶、食品、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域。日本和歐洲每年都約3000億立方米，目前，我

17、國(guó)僅100多億立方米。如果積極把海水在工業(yè)中作冷卻水、沖洗水、稀釋水等以及居民的沖廁用水（約占居民生活用水的35％）發(fā)展起來(lái)，對(duì)緩解沿海城市缺水問(wèn)題，將起重大作用。,,海水直接利用的技術(shù)包括：海水直流冷卻技術(shù)，已有80年應(yīng)用史，是目前工業(yè)應(yīng)用的主流；海水循環(huán)冷卻技術(shù)，我國(guó)尚處研究階段；海水沖洗等技術(shù)等。與海水直接利用的有關(guān)重要技術(shù)，還包括耐腐蝕材料，防腐涂層，陰極保護(hù)，防生物附著，防漏滲，殺菌，冷卻塔技術(shù)等。,海水淡化,海水淡化技術(shù)，經(jīng)

18、半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)成熟。主要的淡化方法有： 多級(jí)閃蒸（MSF）。單機(jī)容量可達(dá)4.5－5.7萬(wàn)m3／d。運(yùn)行溫度、造水比和級(jí)數(shù)分別在120℃、10和40級(jí)。多級(jí)閃蒸除了消耗一定的加熱蒸汽外，要消耗電能4～5kWh／m3淡水，用于海水的循環(huán)和流體的輸送。,,低溫多效（LT－MDE）技術(shù)是在多效基礎(chǔ)上，于1975年發(fā)展起來(lái)的，近10年有較大發(fā)展。單臺(tái)裝置每天可產(chǎn)淡水20000立方米。蒸發(fā)溫度低于800度，效數(shù)一般在12效左右。造水

19、比大于10。低溫多效除了要消耗的加熱蒸汽外，要耗電能1.8kWh／m3用于流體輸送。 反滲透（SWRO）RO角膜和組件技術(shù)已相當(dāng)成熟，組件脫鹽率可達(dá)99.5％，能耗在3～4kWh／m3淡水。SWRO技術(shù)設(shè)備投資少、能耗低、效益高、工藝成熟，已有30年的經(jīng)驗(yàn)積累，競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)。,海水化學(xué)物質(zhì)提取利用,海水中化學(xué)物質(zhì)提取是有無(wú)限前景的新興產(chǎn)業(yè)。溶解于海水的3.5％的礦物質(zhì)是自然界給人類(lèi)的巨大財(cái)富。不少發(fā)達(dá)國(guó)家已在這方面獲取了很大利益。我國(guó)對(duì)

20、海水化學(xué)元素的提取，目前形成規(guī)模的有鉀、鎂、溴、氯、鈉、硫酸鹽等。但除氯化鈉是從海水中直接提取的以外，其他元素僅限于從地下鹵水和鹽田苦鹵的提取，而且，資源綜合利用工藝流程落后，產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)際有一定差距，急需技術(shù)更新和設(shè)備改造。我國(guó)是世界海鹽第一生產(chǎn)大國(guó)，年產(chǎn)量近2000萬(wàn)噸。,綜合開(kāi)發(fā)海水技術(shù),與發(fā)達(dá)國(guó)家比，我國(guó)綜合提取利用技術(shù)差距較大，但是自90年代以來(lái)有很大發(fā)展，從傳統(tǒng)的苦鹵化工“老四樣”（氯化鉀、氯化鎂、硫酸鈉和溴），已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)

21、在的近百個(gè)品種。,,3空間與空間技術(shù),空間：人類(lèi)的第四環(huán)境 從歷史上看，人類(lèi)的活動(dòng)范圍經(jīng)歷了從防地到海洋，從海洋到大氣層，再?gòu)拇髿鈱拥酵鈱涌臻g的逐步擴(kuò)展過(guò)程。外層空間是地球稠密大氣層之外的空間，簡(jiǎn)稱(chēng)空間或太空。如果說(shuō)陸地是人類(lèi)的第一環(huán)境，海洋是人類(lèi)的第二環(huán)境，大氣層是人類(lèi)的第三環(huán)境，那么，外層空間就是人類(lèi)的第四環(huán)境。,,,外層空間簡(jiǎn)稱(chēng)外空，我國(guó)還稱(chēng)為天。它是指地球稠密大氣層以外廣袤的空間區(qū)域。通常把離地球表面100—120公里以上的區(qū)

22、域稱(chēng)為外層空間或人類(lèi)的第四環(huán)境。顯而易見(jiàn)，這個(gè)第四環(huán)境可到達(dá)無(wú)窮遠(yuǎn)的宇宙深空，故而又稱(chēng)宇宙空間，簡(jiǎn)稱(chēng)太空。,,然而，就在人類(lèi)新進(jìn)入的這一第四環(huán)境中，收藏著極其豐富的空間資源。僅就近地的外空領(lǐng)域來(lái)看，可利用的空間資源就有：相對(duì)地面的高位置資源；微重力環(huán)境資源；高真空、高潔凈環(huán)境資源；超低溫資源；太陽(yáng)能資源；月球及其行星資源等。,航天工程大致經(jīng)歷四個(gè)發(fā)展階段,20世紀(jì)初，俄國(guó)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基首先系統(tǒng)地提出利用液體火箭進(jìn)行宇宙活動(dòng)的理論。

23、1957年10月4日，人類(lèi)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道，標(biāo)志航天工程從理論到應(yīng)用的開(kāi)端。,,第一階段，1957－1960年，初期試驗(yàn)階段。第二階段，1960－1964年，實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)階段。在所發(fā)射的人造天體上使用了各種特殊儀器設(shè)備，利用空間特殊環(huán)境條件，收集各種探測(cè)數(shù)據(jù)、遙感天空和地面、轉(zhuǎn)送各種信息、進(jìn)行各種特殊實(shí)驗(yàn)、把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能等，人首次飛出大氣層。,,第三階段。1964－1979年，載人飛行基本技術(shù)取得顯著進(jìn)步和迅速發(fā)展。

24、60年代中期，美國(guó)開(kāi)始在太空部署各種衛(wèi)星網(wǎng)。美、蘇兩國(guó)通過(guò)各自的載人飛船計(jì)劃證實(shí)人在宇宙空間的生活和工作能力；通過(guò)對(duì)行星的空間科學(xué)探測(cè)，發(fā)展了人類(lèi)對(duì)宇宙空間的科學(xué)認(rèn)識(shí)；阿波羅計(jì)劃使人類(lèi)首次登上月球；美國(guó)的旅行者I號(hào)、II號(hào)等行星探測(cè)器仍在太陽(yáng)系里航行；天空實(shí)驗(yàn)室和禮炮號(hào)試驗(yàn)性空間站，為開(kāi)發(fā)宇宙展示出廣闊的前景。第四階段，1980年到現(xiàn)在，可稱(chēng)為航天飛機(jī)階段。,,航天工程的發(fā)展主要方面,開(kāi)發(fā)月球：建立太空城： 建立空間發(fā)電站 尋找

25、地外文明,空間技術(shù)：鋪向通天路,空間技術(shù)又稱(chēng)航天技術(shù)。它是探索、開(kāi)發(fā)和利用太空以及地球以外天體的綜合性工程技術(shù)。它是高度綜合的技術(shù)。分三大組成部分。,1、 航天器,航天器——飛向宇宙空間或在宇宙空間飛行的所有裝置的統(tǒng)稱(chēng)。如運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間站、空間探測(cè)器以及其他各類(lèi)宇宙飛行器。其中有些利用非噴氣推進(jìn)原理，如太陽(yáng)帆等。航天器一般分兩類(lèi)：（１）近地軌道宇宙飛行器。它們?cè)诘厍蛞ψ饔梅秶鷥?nèi)，圍繞地球作軌道運(yùn)動(dòng)。如人造地球衛(wèi)星

26、，近地軌道航天飛機(jī)等。（２）行星際宇宙飛行器。它們飛出地球引力作用范圍，進(jìn)入太陽(yáng)、其他行星或其天然衛(wèi)星的引力范圍。,人航天器,人造衛(wèi)星 1957年，蘇聯(lián)發(fā)射成功第一顆人造地球衛(wèi)星。人類(lèi)已向宇宙空間成功發(fā)射近2500顆各種用途的衛(wèi)星。分三類(lèi)即科學(xué)衛(wèi)星、應(yīng)用衛(wèi)星和試驗(yàn)衛(wèi)星。人造衛(wèi)星的基本組成部分為：星體、電源系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和各種儀器設(shè)備系統(tǒng)。,空間探測(cè)器,主要為月球探測(cè)器、行星和行星際探測(cè)器。研制和發(fā)射行星際探測(cè)器的主要目的，是對(duì)月球及

27、太陽(yáng)系內(nèi)各行星進(jìn)行系統(tǒng)考察，研究月球、火星、金星、木星、土星、天王星及其衛(wèi)星等，發(fā)射最多的是火星探測(cè)器。,載人航天器,宇宙飛船、空間站、航天飛機(jī)和空天飛機(jī)等。宇宙飛船比衛(wèi)星大，可以乘人，配備維持生命的系統(tǒng)和返回設(shè)備?？臻g站比宇宙飛船大，攜帶更多的儀器設(shè)備。航天飛機(jī)象火箭一樣垂直起飛象飛機(jī)一樣水平著陸?？仗祜w機(jī)和飛機(jī)一樣水平起落。宇宙飛船和航天飛機(jī)主要是為空間站運(yùn)輸物資，人員。,人造飛船,1961年4月，第一艘載人飛船進(jìn)入地球軌道，載人空

28、間技術(shù)研制規(guī)模日益擴(kuò)大。美國(guó)的水星、雙子星座、阿波羅和天空實(shí)驗(yàn)室，蘇聯(lián)的東方號(hào)、上升號(hào)、聯(lián)盟號(hào)和禮炮號(hào)。1995年美國(guó)“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)與前蘇聯(lián)“和平”號(hào)空間站對(duì)接，至今已對(duì)接多次。載人研究經(jīng)過(guò)三個(gè)階段：第一，把人送入地球軌道并安全返回；第二，發(fā)展載人空間基本技術(shù)，如軌道機(jī)動(dòng)飛行、交會(huì)、對(duì)接以及考察宇航員出艙活動(dòng)能力等；第三，發(fā)展小型實(shí)驗(yàn)性空間站，進(jìn)一步考察人在長(zhǎng)期空間條件下的生活和工作能力，利用在空間軌道上失重、真空等條件和空

29、間站無(wú)菌、無(wú)污染的環(huán)境，進(jìn)行地面上不能進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、特殊產(chǎn)品的制造、各種無(wú)重力條件下的生物實(shí)驗(yàn)等。,,,空間站,它的要任務(wù)是研究人對(duì)空間環(huán)境的適應(yīng)能力，其次是控測(cè)天體、觀察地球、試制新材料和進(jìn)行生物學(xué)試驗(yàn)等。空間站是個(gè)多艙的組合體，根據(jù)使用情況大致分為生活艙、工作艙、服務(wù)艙和對(duì)接艙。生活艙是宇航員吃飯、睡覺(jué)、個(gè)人衛(wèi)生和娛樂(lè)活動(dòng)的地方，能提供正常的生活環(huán)境。工作艙是宇航員進(jìn)行各種科學(xué)技術(shù)研究和實(shí)際應(yīng)用研究的場(chǎng)所，裝有進(jìn)行科學(xué)研究所需要的

30、儀器設(shè)備，有時(shí)也稱(chēng)工作艙或者儀器設(shè)備艙。服務(wù)艙主要用來(lái)承裝動(dòng)力和能源系統(tǒng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)、高壓氣瓶和電源等。初期的空間站主要靠太陽(yáng)電池帆板供電，將來(lái)的大型空間站可以靠裝備原子能發(fā)電站供電。,,對(duì)接艙與空間站的?？看a頭，宇宙飛船和航天飛機(jī)等空間飛行器通過(guò)對(duì)接艙與空間站實(shí)現(xiàn)?？?，以便進(jìn)行人員輪換，物資供應(yīng)和廢物處理等。空間站一般比人造衛(wèi)星和宇宙飛船大得多，乘員也多，可為宇航員和專(zhuān)家提供較充裕的活動(dòng)場(chǎng)所。由于空間站創(chuàng)造了人能長(zhǎng)期生活的環(huán)境，對(duì)乘員要

31、求不十分嚴(yán)格，可根據(jù)需要選派各種專(zhuān)家去空間站長(zhǎng)期工作。,,,航天飛機(jī),既是一種運(yùn)送空間飛行器的運(yùn)載工具，又是一個(gè)載人的空間飛行器及兼?zhèn)浜娇诊w機(jī)特點(diǎn)的火箭飛機(jī)?？芍貜?fù)使用是航天飛機(jī)區(qū)別于所有消耗性運(yùn)載火箭的最基本標(biāo)志。航天飛機(jī)發(fā)射成功對(duì)使用一次性火箭作為運(yùn)載工具的方法是個(gè)突破，也是航天工程從初期發(fā)展進(jìn)入到提高效率、節(jié)省費(fèi)用、擴(kuò)大活動(dòng)規(guī)模階段的重要標(biāo)志。,2、運(yùn)載器,主要是把人造天體或宇宙飛船運(yùn)送到預(yù)定軌道上去的火箭。通常為多級(jí)運(yùn)載火箭。但

32、現(xiàn)在發(fā)展到有航天飛機(jī)，空天飛機(jī)。運(yùn)載火箭的外形象一支削過(guò)的鉛筆，火箭整體由結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。,3、 地面測(cè)控系統(tǒng),地面測(cè)控系統(tǒng)在地面航天器進(jìn)行跟蹤、遙控和保持通信聯(lián)系。衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)，地面測(cè)控站要精確測(cè)量它的姿態(tài)和軌道參數(shù)，并隨時(shí)調(diào)整它的姿態(tài)偏差。當(dāng)衛(wèi)星在預(yù)定的點(diǎn)火圈運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，地面測(cè)控站發(fā)出指令，讓衛(wèi)星上的遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，使衛(wèi)星提高飛行速度，并改變飛行方向，進(jìn)入地球同步軌道。如要進(jìn)入地球靜止軌道，則

33、需用衛(wèi)星上的小推力發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整它的運(yùn)行速度，使它慢慢地到達(dá)預(yù)定的經(jīng)度上空。,空間技術(shù)的原理,萬(wàn)有引力和宇宙速度 反作用推力和運(yùn)載火箭 太空軌道和航天器的運(yùn)行,空間技術(shù)的意義,空間技術(shù)使人類(lèi)進(jìn)入第四環(huán)境：1981年召開(kāi)的國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)第32屆大會(huì)上，陸地、海洋、大氣層和外層空間分別被稱(chēng)為人類(lèi)的第一、第二、第三和第四環(huán)境。第三和第四環(huán)境的界面為100-120KM。在月球、火星和小行星等天體上，有豐富的行星際空間，有真空資源、輻射資源、大溫

34、差資源，那里的太陽(yáng)能利用效率也比在地球上高得多。利用航天器的飛行，還可派生出軌道資源和微重力資源等。,,2、   空間技術(shù)使現(xiàn)代通信技術(shù)躍入嶄新時(shí)代：解決了地面遠(yuǎn)距離、短波和地面微波通信易受干擾成本高的問(wèn)題。目前2/3以上的洲際通信由通信衛(wèi)星承擔(dān)。3、  空間技術(shù)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)美好前景：利用空間技術(shù)的遙感遙測(cè)可以廣泛的開(kāi)展對(duì)土地、森林、水、礦產(chǎn)、海洋等資源的普查。利用氣象衛(wèi)星國(guó)土資源衛(wèi)星可以預(yù)報(bào)自然災(zāi)害。

35、利用空間技術(shù)進(jìn)行“航天育種”使經(jīng)過(guò)太空“處理”回到地上種植的農(nóng)作物種子不僅變異頻率高幅度大、變異性狀可以遺傳、而且變異穩(wěn)定。,,中國(guó)空間技術(shù)發(fā)展概況,,中國(guó)的長(zhǎng)征號(hào)運(yùn)載火箭獲得較高的國(guó)際聲譽(yù)，已承擔(dān)為瑞典、美國(guó)等國(guó)發(fā)射衛(wèi)星的業(yè)務(wù)。,,1999年6月12日北京時(shí)間凌晨1:15，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功的用自行研制的長(zhǎng)征2號(hào)丙改進(jìn)型運(yùn)載火箭將兩顆銥星送入軌道。此次發(fā)射是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭第57次飛行，也是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭自1996年10曰以

36、來(lái)連續(xù)第1 5次發(fā)射成功。這表明我國(guó)完全自主研制的運(yùn)載火箭，性能可靠，獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的航天發(fā)射和測(cè)控技術(shù)日臻成熟。這次發(fā)射的兩顆銥星是銥系統(tǒng)的補(bǔ)網(wǎng)星。中國(guó)航天界在參加這種世界多個(gè)國(guó)家和地區(qū)合作的全球衛(wèi)星個(gè)人通訊系統(tǒng)的銥星發(fā)射中，已連續(xù)取得三次組網(wǎng)三次補(bǔ)網(wǎng)的發(fā)射成功。,,這次成功發(fā)射再次表明，我國(guó)與世界各國(guó)在航天領(lǐng)域開(kāi)展國(guó)際合作符合有關(guān)各方的利益，中國(guó)發(fā)展航天事業(yè)，完全是為了和平開(kāi)發(fā)空間資源，為人類(lèi)造福。,4運(yùn)載火箭,5人造地球衛(wèi)星,6載人