导图社区 《半小时漫画中国航天(全2册)》总结
这是一个关于《半小时漫画中国航天(全2册)》总结(Kimi错别字检测修正版)的思维导图,全书分为《航天奠基篇》和《探索宇宙篇》两册,通过诙谐语言和手绘漫画,系统梳理了中国航天从无到有、从屈辱到傲视群雄的发展历程。《航天奠基篇》聚焦早期创业阶段,讲述了“两弹一星”元勋白手起家突破国际封锁的艰辛故事,看中国火箭家族如何从无到有“咔咔升级”,以及载人航天突破七大难关实现航天奇迹。航天奠基篇:聚焦20世纪50年代至90年代的核心事件,包括“两弹一星”研制、东方红一号发射、长征系列火箭发展等,展现中国航天从无到有的突破。探索宇宙篇:聚焦21世纪载人航天、空间站建设、嫦娥探月、天问火星探测等成就,揭示中国航天从近地轨道走向深空的战略布局。适合青少年及航天爱好者阅读。
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《半小时漫画中国航天(全2册)》总结(Kimi错别字检测修正版)
《半小时漫画中国航天:航天奠基篇》
1 中国航天:一部热血番
(一)航天的用处
一、卡门线
1、卡门线:大气层和太空的分界线
2、航天:在卡门线以上、太阳系以内的区域进行探索的各种活动
3、航空:在卡门线以下的飞行活动
二、为了人类的生存与发展→探索外太空
1、揭秘宇宙的发家史
2、倒逼科学家们掌握更多高级技能→研发新装备→促进高科技产业发展
3、找到清洁能源→解决能源危机
4、在其他星球上建立基地→更好地获取能源
(二)中国航天的看点
一、热血的航天故事
把属于中国的火箭、卫星、飞船、空间站、空间探测器……送上天
二、前沿的科学技术-空间站的三大黑科技
1、机械臂:我国目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统
2、霍尔推力器:中国是世界上第一个在载人航天领域用上霍尔推力器的国家
3、柔性太阳翼:世界首创二次展开技术;单翼全展开状态下长达27米
(三)中国航天的学习方法
一、最终目标:飞天
二、任务
1、任务1:环绕地球飞行→火箭(基础装备)、空间站(在太空做实验)
2、任务2:探索别的星球:先月球,再火星
三、人造卫星种类多样
1、通信卫星:顺风耳,想听啥听啥
2、遥感卫星:千里眼,想看啥看啥
3、导航卫星:筋斗云,想去哪去哪
2 两弹一星(上):万事俱备,只欠东风
(一)一穷二白的新中国
一、美国和苏联死磕→核武器
1、核弹:主要包括原子弹和氢弹,一颗就能将整个城市夷为平地
2、导弹:一打一个准,飞得贼远,能跨洲攻击,速度快到拦不住;把核弹打出去
二、美苏继续死磕→航天
1、核弹→换成卫星:能拍照,能监测,能传递信息
2、导弹→换成火箭:速度更快,能穿越大气层,飞往外太空
(二)新中国的海归学者→两弹一星
一、向海外的中国学者发出邀请→爱国的海外学者归国
二、国家在1956年春正式决定要发展原子能和航天事业
三、两弹一星
1、两弹:核弹(原子弹、氢弹)、导弹
2、一星:人造地球卫星
四、流程:搞个核弹→搞个导弹→两弹结合→发射卫星
(三)搞个核弹
一、搞个核弹:钱三强(被任命为所长)→中国科学院近代物理研究所(四无:没人、没钱、没设备、没场地)
二、核弹主要负责人
1、邓稼先:我国原子弹研制的主要负责人
2、于敏:中国氢弹研制的主要负责人
3、23位“两弹一星”功勋奖章获得者中,15人是由钱三强动员回国的,7人是由他推荐到核武器研制一线的
三、铀(yóu)→造原子弹的核心材料→非常稀缺。全国数十万农民、工人被组织起来→勘探铀资源→不少人倒在了路上
四、596工程
1、我国在1959年6月决定,用八年时间造出一颗“争气弹”
2、阵容
⑴.邓稼先主导理论设计
⑵.朱光亚起草纲领文件
⑶.程开甲分管材料状态方程和爆轰物理研究
⑷.吴自良研制提炼核心元件
⑸.王大衍负责研制精密仪器
3、困难
⑴.生活条件差:经济困难+吃不饱饭+高强度工作+身体营养不良+浮肿。国家→向各军区募捐→让科学家们吃饱饭
⑵.科研条件差:当时全国的104型电子计算机只有一台→各单位都等着用→干脆靠打算盘计算
⑶.美苏技术封锁:许多零件都得自己造,好多机器设备都没有,只能用土办法,上人力
4、核试验基地:马兰基地
⑴.5万人的建设大军挺进大西北→新疆罗布泊
⑵.虽渺无人烟→但马兰花仍顽强绽放→此地命名为马兰
5、试爆
⑴.原子弹试爆暗号合集
①.原子弹长得像球→邱小姐
②.插接雷管→梳辫子
③.装原子弹的平台→梳妆台
④.原子弹在专配车间→住下房
⑤.原子弹在吊塔上的密闭工作间→住上房
⑥.起爆时间→零时
⑵.国家下达指令:试爆时间定于1964年10月16日15时0分0秒
⑶.我国成为继美国、苏联、英国、法国之后,第五个拥有原子弹的国家
6、氢弹
⑴.原子弹爆炸成功后的第一年,于敏和团队突破技术难关,完成了氢弹的构型设计,提出于敏构型
⑵.从第一颗原子弹爆炸到第一颗氢弹爆炸,美国用了七年多,苏联用了近四年,英国用了近五年,法国用了八年半,而中国只用了两年零八个月
3 两弹一星(下):东风吹响航天号角
(一)风洞
一、钱学森+郭永怀→研制超高速风洞
二、超高速风洞→造出特定飞行器:导弹、火箭等
1、我国首个高超声速风洞:JF-8
2、地表最强风洞:JF-22
(二)第二部分:搞个导弹
一、钱学森→意见书→国防部第五研究院(我国第一个导弹研制机构)→组队去苏联找外援→仿制苏联
二、1059工程:在1959年10月1日前,完成仿制导弹的首飞,向新中国成立十周年献礼
1、困难
⑴.缺知识和技术,就努力学
⑵.缺材料和设备,就可劲儿造。买不起,那就自己造
⑶.缺研制基地和试验场,就玩儿命搞
2、我国最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心:酒泉卫星发射中心
3、总设计师梁守槃→我国第一颗导弹:东风一号
三、东风二号
1、原创版+专业版→失败
2、总结教训→两年后→第二次试飞成功
3、我国航天工程的重要原则之一:绝不带问题上天
4、中国第一枚自主研制的导弹,试飞成功
(三)第三部分:两弹结合
一、总负责人钱学森,设计新导弹:东风二号甲
1、首飞日:1966年10月27号
2、中国真正拥有了核打击能力,核威胁被彻底消除
二、总设计师屠守锷→我国第一枚洲际导弹:东风五号
1、1980年5月18日,东风五号洲际导弹点火发射
2、我国成为继美苏之后,第三个洲际导弹全程试验成功的国家
三、总设计师黄纬禄→巨浪一号
利用潜艇,从水下发射,因此不容易被发现
(四)第四部分:发射卫星
一、钱学森和赵九章向国家提建议,要加快搞卫星
二、651工程:1965年1月,我国计划在1970—1971年发射第一颗人造地球卫星
三、651工程的两项任务
1、研制把卫星送上天的火箭:长征一号
⑴.负责人:王希季、任新民
⑵.长征一号总体布局(自下往上)
①.一子级:尾翼、发电机、燃料箱、氧化剂箱
②.二子级:杆系、发电机、氧化剂箱、燃料箱
③.三子级:发电机、卫星
④.火箭总长29.346米,芯级直径2.25米
2、研制人造地球卫星:东方红一号
⑴.国家对卫星提出了四点要求
①.上得去:卫星必须入轨
②.抓得住:全程跟踪卫星状况
③.看得见:卫星能被肉眼看见
④.听得到:乐曲能被地面听到
⑵.负责人
①.杨嘉墀(chí):负责卫星自动控制系统,让卫星稳定运行
②.陈芳允:负责研究跟踪观测技术,能够跟踪卫星的发射
⑶.东方红一号结构
①.重173千克
②.外形接近球体,直径约1米,有足够的空间携带设备,实现定位等功能
③.表面是72面体,能最大限度反射太阳光,转起来一闪一闪的
④.带了4根天线,每根长约3米,能向地面发射音乐信号
⑷.试飞时间:1970年4月24日21时35分
⑸.中国成为第五个能够发射卫星的国家,成为世界航天大国的起点
⑹.2016年3月8日,经国务院批准,4月24日被定为中国航天日
(五)两弹一星
一、23位“两弹一星”功勋奖章获得者:周光召、杨嘉墀、吴自良、姚桐斌、陈芳允、王大珩、王淦昌、陈能宽、黄纬禄、彭桓武、赵九章、邓稼先、屠守锷、郭永怀、朱光亚、钱骥、程开甲、孙家栋、王希季、于敏、钱三强、钱学森、任新民
二、“两弹一星”精神:热爱祖国、无私奉献;自力更生、艰苦奋斗;大力协同、勇于登攀
4 中国火箭:因为刚需,咔咔升级(上)
(一)阶段一:开发系列,专箭专干
一、长征二号系列:返回式卫星
长征二号→加长箭体→长征二号丙→配送干了40多年,成功晋升为中国服役时间最长的火箭
二、长征三号系列:通信卫星
1、长征二号丙→加第三级(多装几台发动机)
2、两个方案
⑴.常规发动机
①.推进剂:四氧化二氮和偏二甲肼
②.特点:技术成熟,成功率高
⑵.氢氧发动机
①.推进剂:液氢和液氧
②.特点:技术更先进,成功率低
⑶.氢氧发动机→爆炸+失火→偏向常规发动机
⑷.卫星通信工程总设计师任新民→带着团队,用了8年时间,突破多项关键技术,成功研制出氢氧发动机,并造出了我国第一枚低温液体三级火箭:长征三号
①.长征三号→首飞失败→后续又有意外→带着研究团队推出第二枚长征三号火箭→发射成功
②.长征三号的基础上→3个型号:长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙
三、长征四号系列:气象卫星
1、风云一号(卫星)+风暴一号(运载火箭→两次发射失利→后来一次性带着3颗卫星上天
2、我国成为继苏、美、欧空局后,第四个实现一箭多星的国家
3、风暴一号→加第三级→长征四号甲→第一次发射就成功
(二)阶段二:勇闯国际,全球捞金
一、自筹经费
1、20世纪80年代,国家实行改革开放,对于航天这块,不再无偿拨款,而是要求自筹经费
2、有人提议,让长征火箭去国际市场上接单,帮外国发射卫星,挣外汇
3、中国的火箭的优势:超级便宜
二、航天奇耻,国人心寒
1、长征二号丙→加助推器→我国第一枚大型捆绑式火箭:长征二号E
2、长征二号E点火失败,只是因为火箭的配电器上,多了0.15毫克的铝屑
3、接下来的几年里,长征火箭接连翻车
4、在近七年的时间里,中国航天一份国际商业订单都没接到,年年业绩堪忧
三、总结教训后
1、为了提高火箭发射的成功率→提出:质量归零“双五条”标准
⑴.技术归零:定位准确、机理清楚、问题复现、措施有效、举一反三
⑵.管理归零:过程清楚、责任明确、措施落实、严肃处理、完善规章
2、中国火箭打破了美国的封锁,在国际上接单,成功为20多个国家发射了卫星
5 中国火箭:因为刚需,咔咔升级(下)
(一)长征五号系列&长征七号系列:建设重大工程:建设空间站、火星探测等
一、三大项目
1、400千米的天宫空间站,光一个核心舱就重22.5吨
2、30多万千米的月球探测,探测器总重8.2吨
3、5500万千米的火星探测,探测器重量接近5吨
二、提高火箭运载能力
1、先升级下发电机,提高它的工作效率;再多带点推进剂,持续为火箭供能
2、120吨级液氧煤油火箭发动机:发动机的关键技术:高压补燃系统
3、给火箭增加直径→火箭多装推进剂
4、中国在海边建新的发射场:文昌航天发射场
三、3款大推力火箭
1、400千米的天宫空间站→长征五号B送空间站,长征七号送物资
2、30多万千米的月球探测→长征五号
3、5500万千米的火星探测→长征五号
4、我国正在研制两款推力更大的火箭:长征九号和长征十号→载人登月、载人登火
(二)长征六号系列&长征八号系列:发展商业航天:以更高的性价比,扩大火箭在商业市场上的优势
一、三化设计
1、三化:通用化、组合化、系列化
2、卫星的基础模块
⑴.2种动力系统:50吨级推力氢氧发动机、120吨级大推力液氧煤油发动机
⑵.3种基本尺寸:5米直径、3.35米直径、2.25米直径
二、三平发射
1、以前:一平两垂发射模式:水平转运、垂直测试+垂直总装、垂直发射
2、现在:三平发射模式:水平转运、水平总装、水平测试
三、搞可回收
1、让火箭发射完成后,能把箭体带回来
2、以后有需要,把箭体拿出来修补,加上推进剂就能再次飞
3、我国成功推出了两款性价比超高的火箭
⑴.长征六号:块头虽小,业务能力却超强,能一箭多星;实现了三平发射,仅用7天,就能上岗送货
⑵.长征八号:推力比长征六号大,能飞得更远,还能一带多
(三)长征十一号系列:实现快速响应:应对紧急情况(如自然灾害)下的发射需求
一、快速响应
1、一个任务来了,火箭能立马做好发射准备
2、如果发生地震,让它送个卫星上去,辅助救援工作
二、传统发射火箭走的流程(第二和第三步骤就得一个月左右的时间)
1、专门运到发射场
2、进行吊装组合
3、现场加注推进剂
三、推进剂
1、以往:液体推进剂:不好储存,不好运输,要等火箭在发射场组装完,才能加注,耗时耗力
2、新发动机:120吨大推力固体火箭发动机,用固体推进剂,性能稳定,容易储存,容易运输,可以提前装进火箭发动机
四、火箭专车
陆基机动发射平台:需要时,甭管啥天气,找个合适的地儿,把车开过去,将火箭竖起来就能发射
五、海上发射平台
1、直接提供一站式服务,安装、测试、发射都能搞,省时省力
2、可以将平台开到纬度较低的海域进行发射,获得更大的速度,节省推进剂
3、“快箭”:从接到任务起,最快只要24小时,就能发射
六、其它火箭
1、各类现役的固体运载火箭:快舟一号甲、捷龙一号等
2、火箭不仅有国家队,还有民间队,由中国民营企业制造:双曲线一号、谷神星一号、天龙二号、力箭二号、朱雀二号、双曲线二号、引力一号
6 人造卫星:最强辅助
(一)顺风耳:通信卫星:想听啥就能听啥
一、以前:一堆地上通信站
1、虽然能传话,但是地上障碍多,遇到高楼大厦,信号会被挡住
2、地球上有很多人迹罕至的高山、海洋、沙漠,不适合建通信站
二、通信卫星+卫星地面站
无视障碍,传递消息
三、卫星通信工程
1、五大系统:通信卫星系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统、通信地面系统
2、331工程:1975年3月31日,中央批准了此计划,由此得名
3、问题→解决
⑴.地球静止轨道高度:35786千米
⑵.电池发热→设计时留空间,电池温度飙到72℃都没问题
4、东方红二号
⑴.1984年4月8日,由长征三号火箭发射升空
⑵.通信卫星→信息传递容易:卫星电话、电视直播
5、东方红二号在太空工作了四年。后续搞出了:东方红三号通信卫星,东方红四号、东方红五号等卫星平台
6、天通一号卫星移动通信系统
⑴.2016年8月6日,天通一号01星由长征三号乙发射成功
⑵.可以不通过地面站,直接跟人联系
⑶.手机能直连卫星
⑷.没有信号的地方,也能打电话了
(二)千里眼:遥感卫星:看啥就能看啥
一、遥感卫星
1、遥感:在遥远的地方,感知地球
2、作用:瞅地球、月球、太阳、空间环境
二、气象卫星
1、未卜先知:瞅大气、瞅陆地、瞅海洋
2、预测天气:不停地对着地球拍照片→卫星云图
三、气象卫星工程
1、711工程:1977年11月,在论证会上,我国第一代极轨气象卫星被正式命名为风云一号,由此开启了“风云纪年”
2、根据跑圈儿姿势不同,气象卫星分为两种
⑴.极地轨道卫星
①.轨道高度800~1000千米
②.竖着跑:绕地球南北极跑感,流动岗,全球都能看到;离地球近,看得清楚,比较适合观察细节
③.风云一号系列:前期出师不利
⑵.地球静止轨道卫星
①.轨道高度35786千米
②.横着跑:在赤道上空相对静止,固定岗,只能看到一部分;离地球远,看的范围广,比较适合短期预报
③.风云二号系列:前期星毁人亡
3、风云一号C星
⑴.1999年5月10日,由长征四号乙火箭发射升空
⑵.在太阳同步轨道跑圈儿,太阳同步轨道是极地轨道的一种
⑶.预测台风
4、在极地轨道出现了风云三号系列,静止轨道出现了风云四号系列
四、高分卫星
1、卫星上装了更高分辨率的摄像头→看得更清楚
2、2013年4月26日,高分一号卫星由长征二号丁发射成功,它能看到大气污染情况,帮助治理大气环境
(三)科学卫星
一、负责待在天上搞科研
二、科学卫星可以分成两大类
1、搞探测:研究各种粒子和波之类的
2、做实验:利用太空里的环境做一些实验
二、东方红一号→改造→实践一号
1、1971年3月3日,由长征一号火箭发射升空
2、主要负责验证技术,顺便搞科研,探测点儿射线,是中国第一颗科学试验卫星
3、是继东方红一号后,我国发射的第二颗人造地球卫星:主要任务是试验太阳能电源系统、遥测系统、温控系统及无线电线路在空间环境下的长期工作性能,测量高空磁场、X射线、宇宙射线等空间环境数据
三、决定搞科学卫星
1、2014年,全球科学卫星有92颗,没有一颗是中国的
2、中国科学院专门搞了个项目,第一阶段主要发射4颗卫星
⑴.悟空号:探测暗物质
⑵.慧眼号:探测X射线
⑶.实践十号:搞微重力实验
⑷.墨子号:搞量子实验
3、暗物质:看不见的东西
4、第一阶段的4颗卫星全部发射成功
(四)卫星的未来
一、发射卫星的作用
1、更好地上网
2、离地球近→信号传得快→不受地形影响→卫星互联网
二、低轨道卫星
1、人类正在进入大航天时代。许多国家都在发射低轨道卫星
2、低轨道卫星计划
⑴.GW计划:预计发射12992颗卫星
⑵.G60计划:预计发射12000颗卫星
3、在离地球比较近的轨道上,最多只能装60000颗卫星,美国一下发射了这么多,资源都快被抢光了
4、如果近地轨道被美国抢占,那中国以后想发射卫星,都得经过别人的地盘,说不定就会出现事故
5、中国完成低轨道卫星计划之后,就不用担心别人堵路
7 北斗卫星:一个“缺”字引发的战斗
(一)卫星导航系统
一、解决三个宇宙终极问题
1、定位:我在哪?
2、导航:我要到哪去?
3、授时:现在几点了?
二、空间上:我在哪儿?要到哪里去?
1、定位的原理:三球交会定位原理:想确定一个人的位置,你头顶上至少需要三颗卫星
2、定位→下载个地图App→导航
三、时间上:现在几点了?
1、时间会影响你测距离:信号传播的速度极快,所以就算时间只差千分之一秒,距离都能差到300千米
2、保证时间的精准性→给卫星装个原子钟:每2000万年才误差1秒
(二)造出北斗系统
一、孙家栋:北斗系统工程总设计师
二、步骤
1、第一步:北斗一号→服务中国
2、第二步:北斗二号→服务亚太
3、第三步:北斗三号→服务全球
三、北斗系统
1、北斗一号:缺钱
⑴.双星定位系统
①.把地球看成第三个球,得到的两个交点都在地球上
②.再把两颗卫星放在合适的位置,并让两个交点满足:一个在北半球,一个在南半球
⑵.北斗一号系统
①.轨道:地球静止轨道
②.卫星:2颗
③.高度:35 786千米
④.特点:专管中国片区,始终在咱头顶上运行
⑶.2003年,团队又发射了第三颗卫星,进一步加强了系统
2、北斗二号:缺轨道
⑴.原子钟
①.北斗卫星的原子钟,之前都是从瑞士进口的,欧盟被美国威胁后,瑞士就不卖给中国了
②.科研人员不断研究,各种做实验,终于造出了属于中国的铷(rú)原子钟
⑵.北斗二号系统至2012年年底,完成了14颗卫星的全部发射
①.轨道:地球静止轨道
A.卫星:5颗
B.高度:35 786千米
C.特点:覆盖广,定点观望
②.轨道:倾斜地球同步轨道
A.卫星:5颗
B.高度:35 786千米
C.特点:覆盖广,照顾周边
③.轨道:中圆地球轨道
A.卫星:4颗
B.高度:约20 000千米
C.特点:跑得快,覆盖范围小
3、北斗三号:缺地盘
⑴.建地面站→保证可以时刻盯着卫星
⑵.美国满世界建站点
⑶.Ka相控阵星间链路技术:中国既然地上不行,那就在天上搞站点
⑷.北斗三号系统:一年发射10支火箭、18颗卫星的纪录
四、世界四大导航系统
1、中国的北斗系统
2、美国的GPS系统
3、俄罗斯的格洛纳斯系统
4、欧盟的伽利略系统
(三)北斗系统的作用
一、短文播报:万一哪天你流落荒岛,手机没信号,也能通过北斗系统发送求救信息,让救援人员更快地找到你
二、峰高测量:为高山量身高
三、区域测绘:大大提高基建效率
《半小时漫画中国航天:探索宇宙篇》
1 载人航天:两阶段见证航天奇迹
(一)前期积累:714工程
一、714工程
1、1970年7月14日,毛主席圈阅了相关报告,工程正式启动。目标是建造中国第一艘载人飞船曙光一号,并送人上天
2、内忧:国家一穷二白
3、外患:美国技术封锁;苏联后来反悔,把人撤走
4、科研人员东拼西凑搞出了各种设备,如人用离心机等,用来训练航天员
5、返回式遥感卫星:用卫星来搞拍照,需要回收拍到的照片
6、当时的局势过于艰难,714工程最终被叫停
二、十几年后,美国搞军备竞赛
1、搞一波高科技,在国际竞争中取得先机,防止别人对自己不利
2、863计划
⑴.1986年3月5日,国家领导人邓小平做出批示:“此事宜速决断,不可拖延。”为了不被别人拿捏,我国必须发展高科技,就此推出了《国家高技术研究发展计划纲要》
⑵.国家高技术研究发展计划纲要七大领域:生物技术、航天技术、信息技术、先进防御技术、自动化技术、能源技术、新材料技术
⑶.国家一下子给了100亿
3、载人航天的作用:采集资源、搞黑科技
(二)后期爆发:921工程
一、1992年9月21日,经中央政治局常委会批准,中国载人航天工程正式启动
二、总共分三步
1、人能上去能回来:发射载人飞船,安全送人上天、返回
2、上去后能干些事:掌握一系列技术,发射空间实验室
3、建个房子干大事:建造空间站,做科学实验
三、第一步的七个系统
1、运载火箭系统
⑴.要想实现载人,得增加两大神器
①.故障检测处理系统:负责火箭自我诊断,看是哪里出了矛盾
②.逃逸系统:带着航天员逃生
⑵.中国造出了自己的载人专用火箭:长征二号F火箭
2、载人飞船系统
⑴.能坐人的,不止载人飞船一种
①.载人飞船:自己上不了天,得靠火箭发射:一次性产品,运载力有限,但相对简单且便宜
②.航天飞机:全自动运载器自己就能上天落地:高科技产品,能重复发射,但技术难度大,且昂贵
⑵.考虑到国家没啥钱,加上国外的技术封锁,我国最终选择了:载人飞船
⑶.中国载人飞船:神舟飞船
①.推进舱:为飞船提供动力
②.轨道舱:吃饭、工作的地方
③.上升段及返回着陆段:航天员乘坐的舱段
④.太阳能电池帆板:负责发电,提供能源
3、航天员系统
航天员要有超强的心理、生理素质,以及高超的技术水平
4、发射场系统
⑴.负责组装、发射火箭
⑵.发射塔,有几千吨重,相当巨大,用来发射火箭
⑶.酒泉卫星发射中心
5、着陆场系统
我国有两大着陆场:内蒙古四子王旗着陆场、东风着陆场
6、测控通信系统
⑴.负责控制飞船的那些硬件,不让它们乱来
⑵.能监测、控制航天器,传递各种信息
⑶.海里、地上、天上都有设备:天上的天链中继卫星、地上的测控站、海里的远望号测量船:确保能360度、全方位、立体式、无死角盯梢
7、空间应用系统
⑴.负责在天上搞研究
⑵.测量伽马暴
⑶.伽马暴射线是宇宙中最强烈的电磁辐射现象之一
⑷.神舟二号搭载了“太阳和宇宙天体高能辐射仪”,能探测包括伽马暴在内的许多射线
(三)921工程第一步
一、1999-11-20 神舟一号试验飞船:中国载人航天首飞,这是一艘试验飞船
二、2001-1-10 神舟二号无人飞船:第一艘正样无人飞船,首次进行了各种实验
三、2002-3-25 神舟三号无人飞船:运载火箭增加了逃逸系统,有了应急救生功能。飞船按照载人状况进行了第一次飞行试验
四、2002-12-30 神舟四号无人飞船:各大系统都参加了测试,飞船状态和载人状态完全一致
五、至此,无人飞船阶段结束
2 空间站(上):建站之前先演练
(一)三大神技
一、进得去
1、航天员乘坐神舟飞船到达太空,要想进入空间站,两个航天器得先贴上
2、困难
⑴.没贴好→打开飞船舱门后→发生气体泄漏
⑵.空间站一直在飞行→两个航天器靠近就难
⑶.两个航天器速度都很快→万一没控制好就撞上了
⑷.空间站和飞船如果撞在一起→杀伤力极大→中间需要缓冲
3、交会对接机构(缓冲设备):主动端和被动端分别装在两个航天器上
4、交会对接技术:两个航天器靠近是交会,贴上是对接
二、出得来
1、外面没空气、微重力、有辐射、温度极高或极低
2、舱外航天服:提供氧气、控住温度、保持压力、供给淡水、防护碎片
3、研究员们按照虾壳的原理,做出了上肢关节的部位
4、舱外航天服:飞天航天服:头盔、面窗、照明灯、背包、电控台、气液控制台、电脐带、安全系婶
三、待得住
1、空间站→运行在离地面越400千米的高空→不是特别高→有稀薄的大气→受大气阻力→速度变慢,高度下降
2、空间站必须踩一脚油门,提个速,回到轨道
3、推进剂在轨补加技术:货运飞船→压气机→给空间站加“油”
(二)四大系统
一、空间实验室
1、验证空间站技术
2、迷你版空间实验室:天宫一号、天宫二号
二、货运飞船
1、天舟飞船:货运舱、推进舱
2、干过的活儿包括但不限于
⑴.加“油”:让空间站能在天上住
⑵.送快递:包括各种设备和吃的喝的
⑶.扔垃圾:把生活垃圾带走处理掉
三、长征七号运载火箭
1、以前的火箭推进剂有毒
2、环保:现在的新型火箭推进剂清洁无污染
3、我国第一个全数字化火箭
四、文昌航天发射场
1、建在海南
2、靠近赤道,能充分利用地球自转,提高发射初速度,主要用来发射大型航天器
3、海南拥有高温、高湿、强台风三大难题,建发射场的工作,难度很高
(三)921工程第二步
一、2008-9-25神舟七号载人飞船发射 航天员:翟志刚、刘伯明、景海鹏
二、2011-9-29天宫一号空间实验室发射 先后跟神舟八号、神舟九号、神舟十号对接,在天上待了近7年后,再入大气层,落入南太平洋
三、2011-11-1神舟八号无人飞船发射 神舟五号以来唯一一艘无人飞船,第一次验证了自动交会对接技术
四、2012-6-16神舟九号载人飞船发射 航天员:景海鹏、刘旺、刘洋 刘旺第一次进行手动交会对接;搭载了第一名女航天员——刘洋
五、2013-6-11神舟十号载人飞船发射 航天员:聂海胜、张晓光、王亚平 第一次太空授课,航天员王亚平在天宫一号里做了5个实验
六、2016-10-17神舟十一号载人飞船发射 航天员:景海鹏、陈冬 两名航天员在太空飞行32天,第一次实现在空间实验室中期驻留
七、2017-4-20天舟一号货运飞船发射 为天宫二号加“油”第一次实现推进剂在轨补加
3 空间站(下):正儿八经开始建
(一)长征五号B运载火箭
一、载人飞船、货运飞船都有自己的运载火箭
二、液氧煤油高压补燃发动机
(二)光学舱
一、负责观测宇宙,收集各种数据
二、巡天空间望远镜
(三)空间站
一、负责做实验
二、天宫空间站
1、三大舱段
⑴.天和核心舱
①.结构
A.节点舱:负责对接各种航天器,供航天员出舱使用
B.大柱段:工作区,供航天员做实验航天员累了还能在这里就餐
C.小柱段:生活区,满足航天员起居的需求是标准的三室一厅一卫
②.天和核心舱共有5处“大门”,负责接待来宾
⑵.问天实验舱
①.结构
A.工作舱:做各种实验
B.气闸舱:航天员出舱
C.资源舱:提供能源
②.主要是做实验,研究的大多是生命科学,做细胞、动植物相关的实验
③.种菜:太空环境与地球不一样,到处都是辐射,种子的基因可能会突变
⑶.梦天实验舱
①.工作舱:做各种实验
A.货物气闸舱:货物出舱
B.载荷舱:装一些设备
C.资源舱:提供能源
②.主要开展材料、原子等微重力实验
2、三大黑科技
⑴.机械臂
①.没病走两步:能在空间站表面爬行,去到任何位置查看
②.没事瞅两眼:安装监控,能随时注意有无不法分子接近
③.帮忙干重活:能搬运各种东西,包括转移实验舱等
⑵.霍尔推力器
靠电离气体往外喷离子来提供动力:用电把推进剂电离,靠往外喷离子获得反推力
⑶.柔性太阳翼
太阳能电池板:会跟着太阳转,确保时时刻刻都面向太阳
(四)921工程第三步
一、2021-4-29天和核心舱成功发射
二、2021-6-17神舟十二号载人飞船发射 航天员:聂海胜、刘伯明、汤洪波 第一次有航天员入住天和核心舱,返回时首次在东风着陆场着陆
三、2021-10-16神舟十三号载人飞船发射 航天员:翟志刚、王亚平、叶光富 自天宫一号以来,8年后,航天员又一次进行太空授课
四、2022-6-5神舟十四号载人飞船发射 航天员:陈冬、刘洋、蔡旭哲 航天员在轨迎接问天实验舱与梦天实验舱,并第一次利用“问天”的气闸舱出舱
五、2022-7-24问天实验舱成功发射
六、2022-10-31梦天实验舱成功发射 三大舱段合体,天宫空间站建设完毕
七 2022-11-29神舟十五号载人飞船发射 航天员:费俊龙、邓清明、张陆 第一次在轨轮换,和神舟十四号乘组进行换班,空间站人数达6人
4 嫦娥工程:凡人奔月指南
(一)绕
一、嫦娥一号
1、搭乘长征三号甲运载火箭
2、在近地点踩油门
3、近月制动:减速→绕月
4、中国首次成功绕月的成果
⑴.拍摄了人类历史上第一张包含南北极的全月图
⑵.探测出月球氦-3含量。氦-3可以作为可控核聚变燃料,清洁又高效,现已查明的储量够人类使用一万年
二、嫦娥二号
1、完成探测任务后→拐弯→探测图塔蒂斯小行星→飞向更远的深空→中国第一颗围绕太阳运行的人造小行星
2、2028年嫦娥二号还会经过地球附近
(二)落
一、嫦娥三号
1、给嫦娥三号安装7500N变推力发动机
⑴.利用发动机的强推力与超快的降落速度对抗
⑵.根据需求,自动调节推力大小,从而保证稳定落月
2、自主避障的技能:能看见月表是啥情况,一边降落,一边避坑
3、到达月球后→玉兔一号→离开着陆器→在月表到处溜达→巡视探测
4、命名
⑴.嫦娥三号降落的地→“广寒宫”
⑵.周边的三个撞击坑→“紫微”“天市”“太微”
二、嫦娥四号
1、探索月背
2、月球只有一面对着地球
3、潮汐锁定:月亮绕自身的轴旋转一圈儿的时间和绕地球公转一圈儿的时间相同。这种同步自转,导致月球有一面固定朝向地球
4、负责通信的无线电波是走直线的,如果探测器在月球背面降落,它就没法儿跟地球通信联系了
5、鹊桥中继卫星:给在月背的嫦娥四号和地球传话
(三)回
嫦娥五号
1、去月球取月壤,回到地球
2、着陆器+机械臂+通用钻头→挖土
3、研究带回的月壤→约20亿年前,月球还有岩浆活动→月球的寿命比此前推测的还多8亿年
(四)嫦娥五号后,中国对月球的一系列大动作
一、2024-3-20鹊桥二号发射,作为探月四期的通信平台
二、2024-5-3嫦娥六号发射,开启了世界首次月背采样并返回之旅
三、预计2026年前后嫦娥七号发射,在月球南极着陆并探测
四、预计2028年前后嫦娥八号发射,与嫦娥七号构建月球科研站基本型
五、预计2030年前载人登月,中国实现首次载人登月
5 天问系列:探究宇宙奥秘
(一)先探火星的原因
一、金星:温度奇高,气压极高,没事还会下点儿硫酸雨
二、水星:离太阳最近,探测器上去会直面热浪
三、火星:温度基本零下、空气基本没有、生命不知在哪
(二)探火星的方法
一、探测模式
1、“我就看看不上去”组
⑴.飞掠:快速飞过
⑵.环绕:绕火飞行
2、“文明观球不带走一点泥土”组
⑴.着陆:登陆火星
⑵.巡视:开始走动
二、飞掠的成本相对较高,效率超低,排除,主流探测法剩下“绕、着、巡”三种
(三)天问去火星的方法
一、模式一:环绕
1、先飞到火星附近,再被火星捕获,环绕火星飞行
2、霍曼轨道
⑴.如果利用好太阳,绕着它发射探测器,那轨迹恰好是个椭圆
⑵.如果火星正好在那头转到相应位置,就能接到探测器
⑶.两年零两个月才出现一次
⑷.2020年,正是火星与地球又一次凑好位置的时刻,天问一号就此出发,将沿着霍曼轨道,一路奔向火星
3、天问两大超强技能
⑴.千里眼:拍摄火星通过拍摄火星为探测器导航
⑵.顺风耳:可以和地面互传信息,把地球的指令传给天问一号,同时还能把各种火星探测的科学数据传回地球
4、飞行器高速飞到火星附近后,需要减速,才能绕上火星
⑴.如果减速太少,速度太快会飞过头
⑵.如果减速太多,速度太慢会撞上火星
5、给天问一号装了自控系统,向它发送延时指令,让它能完美判断各种情况
二、模式二:着陆
1、乌托邦平原:火星北部的一块大平原,特别适合着陆
2、着陆后分成两半
⑴.环绕器:负责继续绕火星转圈儿,收集各种资料
⑵.着陆巡视器:负责在火星上着陆
3、恐怖9分钟:天问一号整个着陆过程的时间
⑴.着陆时→速度太快→受大气摩擦影响巨大→可能会出现离子团→屏蔽掉信号
⑵.从地球发送的指令传得非常慢→可能要十几分钟→在这段时间里,天问一号只能靠自己
4、着陆巡视器
⑴.两个套在外边,起保护作用:背罩、防热大底
⑵.两个装在里边,属于核心设备:巡视器(又叫火星车)、着陆平台
5、着陆过程
⑴.第一步:摆个勇猛的姿势,靠大气阻力减速
⑵.第二步:换个舒服的姿势,超声速开伞,慢下来后抛掉防热大底,展开着陆腿,同时测距测速
⑶.第三步:抛掉背罩,打开发动机减速,给自己找平地
⑷.第四步:空中停一会儿,找个安全地儿悬停避障,缓速下降,靠着陆平台的4条可伸缩的腿做最后的缓冲着陆
三、模式三:巡视
1、火星上的坑特别多
2、火星车祝融号两种模式
⑴.蠕动模式:陷入沙坑里时,能爬上去
⑵.蟹形模式:在遇到坑时,能绕过去
(四)未来的火星探测
一、天问二号:会先后对小行星和彗星进行探测
二、天问三号:会从火星上取点儿土带回来
三、天问四号:会探测木星及其卫星
四、羲和号:看看太阳光的波段
五、夸父一号:研究下太阳活动
6 全球航天发展
(一)萌芽时期
一、中国明朝的万户
在椅子上绑了47支火箭→坐了上去→飞上天看→火箭在高空爆炸→万户不幸牺牲
二、俄国的齐奥尔科夫斯基
1、现代宇宙航行学的奠基人,被称为航行之父
2、因病失聪,但一路自学成才。长大后回家教书之余,他一心研究航天问题
3、提出了多级火箭的构想
4、预言,以后会有人造卫星、载人飞船、空间站等,通过火箭送上天
三、德国的冯·布劳恩
1、带领团队成功研制出了首枚进入太空的火箭:V-2火箭
2、V-2火箭也叫V-2导弹,二战期间,纳粹德国用它轰炸过英国,给对方留下了巨大的心理阴影
(二)太空竞赛
一、谁先把卫星送上天→美国输了
1、回形针行动:美国安排技术专家,偷偷溜进德国,找到了冯·布劳恩和他的团队,成功将布劳恩团队和资料打包回国
2、苏联的科罗廖夫:齐奥尔科夫斯基的学生,搞出人类历史上第一颗人造卫星:斯普特尼克一号
3、冯·布劳恩被美国重新受到重视,把美国的第一颗卫星:探险者一号,送上了天
4、美国成立美国国家航天航空局(NASA)
二、谁先把人送上天→美国又输了
1、苏联:小狗(莱卡)
⑴.训练→顺利送上太空
⑵.进入太空数小时后→系统故障→它中暑而死
⑶.苏联在莫斯科给它建了一座纪念碑纪念它
2、美国:猩猩(汉姆)
⑴.送上太空
⑵.在上头进行简单的操控
3、苏联成功先将人(尤里·阿列克谢耶维奇·加加林)送上了太空
4、美国把宇航员(艾伦·谢泼德)送上了天,但他只是进行了一次亚轨道飞行,不论是飞行高度还是时长,都比不过苏联
三、谁先把人送上月球→美国赢了
1、苏联的科罗廖夫因常年操劳加癌症,没能撑过手术,去世了,苏联只能放弃载人登月
2、美国在阿波罗1号正式发射前的模拟试验中,飞船意外发生了火灾,里面的三名宇航员,全都不幸遇难
3、美国疯狂投钱
⑴.造出迄今为止运载能力最大的火箭:土星5号
⑵.三名宇航员成功前往月球
⑶.第一位登月的人:尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗
(三)群雄逐鹿
一、苏联的空间站
1、用质子号运载火箭发射了空间站
2、质子号是当时苏联运力最强的火箭,但它用的推进剂有剧毒,一旦发射失败,周边地区都会被污染,非常危险
二、美国的空间站
天空实验室
三、苏联的外星探测器
1、第一个着陆金星的探测器:苏联金星7号
2、世界上第一个火星探测器:火星1A号,但出了故障
四、美国的外星探测器
成功发射水手4号去火星
五、美苏一起搞了一次载人航天
阿波罗—联盟测试计划:美国的阿波罗飞船和苏联联盟号飞船对接
六、法国拉着一群西欧国家,组了个欧洲空间局
不仅自己搞研发,还帮一些没有航天技术的国家发射卫星
七、美俄拉法国、德国、日本、意大利
苏联的联盟号运载火箭+美国的航天飞机→运载并建立国际空间站
八、私人公司→全世界接单
1、美国太空探索技术公司(space X)旗下的:猎鹰9号运载火箭
2、中国的:双曲线火箭、朱雀火箭
3、印度
⑴.拥有过五款运载火箭、实现了无人登月
⑵.为实现载人航天,搞了个“加甘扬”计划