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科技知识资料
___科技知识资料
___又称空间飞行或宇宙航行,泛指___器在地球大气层以外的航行活动,分为载人___和不载人___两大类。
以下是由___关于___知识资料的内容,希望大家喜欢!
1、什么是空间站?
空间站,也称为轨道站或太空站,是一种能___在地球低轨道上运行的大型载人___器,___员可以___在上面生活和工作,这种大型___器能在轨道上与飞船或___飞机对接,由飞船或___飞机为它运送人员和物资;空间站与飞船或___飞机的主要区别是它没有主推进系统和着陆设备,因此它不能在轨道上作机动飞行和返回着陆。
根据不同国家和不同的阶段,发展空间站有不同的动机和目的。
一般讲一个国家发展空间站主要有四个目的:
第一是目的,即为了显示国家的综合实力,或者是为了在___上“压倒”对方,在载人___领域取得___地位,上世纪冷战时期,这是美苏发展空间站的主要目的;第二是科技目的,即将空间站作为建在太空的科学实验室,在上面进行各种科学研究和实验;第三是经济目的,利用空间站进行太空生产,或者发展太空;第四是目的,将空间站作为建在太空的“军事堡垒”。
2、空间站的类型?
按用途分,空间站可分为民用和军用两种类型:
民用空间站如前苏联的和平号空间站和美国的空间站;军用空间站如前苏联的礼炮2,礼炮3和礼炮5号空间站以及美国空军曾经计划研制的“载人轨道实验室”。
另外按发射方式划分,还可分为整体式和模块式两种。
早期的空间站都是整体式,如美国的“天空实验室”和前苏联的礼炮号,它们都是在地上组装好,并装上各种生活用品和实验仪器,然后整体发射上去,___员则乘坐载人飞船上去访问;后来由于技术的改进,采用模块式建造,即先发射一个核心舱,然后将不同用途的舱室一个接一个发射上去,在轨道上组装起来,形成一个整体,如前苏联的和平号空间站和现在的国际空间站。
3、迄今为止在太空一共发射或建造过多少空间站?
到目前为止美国和苏联/___一共发射或建造过4种类型的空间站,共10艘,其中包括前苏联在1971-1986年间发射的7艘礼炮号空间站,它们是礼炮1号至7号,不过礼炮1号对接失败,礼炮2号发射失败,礼炮3号对接失败,除了礼炮4号,其余的礼炮5、6、7号都曾发生过一次对接失败。
此外美国于1973–1974年间发射的“天空实验室”;前苏联和___于1986–1999年间建造的和平号空间站,以及至今还在轨道上运行的国际空间站。
4、谁最早提出建造空间站的设想?
有关空间站的设想最早是由___的康斯坦?
齐奥尔科夫斯基和德国的赫尔曼?
奥伯特分别提出来的。
___5年,齐奥尔科夫斯基在一本科幻小说中首次提出建造空间站的设想,1903年他提出在空间站上要___人工重力设备,并提出建造太空温室,以便人类能___在空间站上生活和工作。
1923年奥伯特首次使用“空间站”这个词,并认为这是人类飞往月球和火星的起始站。
1929年渃尔丹在一本名为《太空问题》的书中提出建造大车轮形空间站的设想,这种空间站直径为30米,在地球同步轨道上运行。
1950年,冯?
布劳恩进一步发展了车轮形空间站的设想,车轮的直接扩大到76米,由可重复使用并带有机翼的___器为其运输人员和物资。
这种空间站可作为地球观察站、太空科学实验室和飞往月球和火星的“跳板”。
1959年,美国宇航局计划在月球旅行前建造一个空间站,同年美国众议院太空委员会在计划完成后即开始建造第一个空间站。
1969年阿波罗11号的两名___员登月,宇航局立即决定要在1975年建造一个能承载100人的大型永久性空间站。
不过宇航局的这些空间站计划都是纸上谈兵,而前苏联在与美国的登月竞赛中失败后,专心致志发展空间站,在上世纪70年代先后发射了7个礼炮号空间站,80年代又建造了大型空间站–“和平”号。
直到1997年国际空间站开始在太空组装,美国发展空间站的梦想才变成现实。
5、一个大型空间站由哪些系统组成?
一个大型空间站至少由十大系统组成:
(1)结构系统;
(2)电力系统;(3)热控系统;(4)姿态测定与控制系统;(5)轨道导航和推进系统;(6)自动化和机器人系统;(7)计算与通信系统;(8)环境控制与生命保障系统;(9)___员居住系统;(10)人员和物资运输系统。
6、我国是否也要发展空间站?
xx年10月27日,中国载人___工程新闻发言人表示,我国载人空间站工程已正式启动实施,2020年前后将建成规模较大、___有人参与的国家级空间实验室。
我国载人空间站工程分为空间实验室和空间站两个阶段实施。
xx年前,研制并发射空间实验室,突破和掌握___员中期驻留等空间站关键技术,开展一定规模的空间应用;2020年前后,研制并发射核心舱和实验舱,在轨组装成载人空间站,突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间___载人飞行技术,并开展较大规模的空间应用。
我国载人空间站工程建设,将充分继承载人___工程前期成果,继续使用已有的神舟飞船、长征二号F运载火箭、发射场和着陆场。
载人空间站建成后,将全面实现我国载人___“三步走”,进一步推动我国载人___技术向更高水平发展,为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出重要贡献。
7、我国空间实验室的主要任务是什么?
空间实验室系统的主要任务有:
(1)进一步掌握飞行器空间交会对接技术;
(2)突破___员中期驻留、飞行器___在轨自主飞行、再生式生保和货运飞船补加等关键技术;(3)验证天地往返运输飞船的性能和功能;(4)进行一定规模的空间应用。
中国空间技术研究院研制的“天宫”二号空间实验室将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和___等领域的应用和试验。
“天宫”三号空间实验室将主要完成验证再生生保关键技术试验、___员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等,还将开展部分空间科学和___医学试验。
目前我国正在研制的空间实验室采用两舱构型,分别为实验舱和资源舱,实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成,密封舱可保证舱压、温湿度、气体成分等___员生存条件,可用于___员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段___再生生保等设备。
实验舱前端___一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接。
资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。
8、空间实验室有什么关键技术?
空间实验室阶段关键要突破飞船空间交会对接技术。
空间交会对接技术难度很大,在对接过程中,如果计算不准,就可能发生飞船相撞事故。
因此,需要进行大量试验才能掌握这一技术。
两个或两个以上的___器通过轨道参数的协调,在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。
对接是在交会的基础上,通过专门的对接机构将两个___器连接成一个整体。
实现两个___器在太空交会对接的系统称为交会对接系统。
交会对接系统通常包括跟踪测量系统、姿态与轨道控制系统、对接机构系统等。
两个___器在太空进行对接,其初始条件是两者保持对接机构的同轴接近方式和确定的纵向速度,以及在其他线坐标和角坐标上的速度为零。
但两个___器之间的实际相对运动参数总是有偏差的。
一般情况下,两个___器之间的相对位置及其平动速度通常是靠主动___器轨道控制系统和两个___器的姿态控制系统来维持的,前者适用于控制质心的平动运动,后者适用于控制绕质心的转动运动。
___器的空间交会对接控制方法有两种,一种是人工控制、另一种是自动控制。
用人工控制来完成太空交会对接可以提高交会对接的成功率。
自动控制交会对接可靠性高,不需考虑人员的安全和救生问题。
在___器的交会对接技术方面,未来的发展趋势是人工控制和自动控制相结合,以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。
9、中国载人___工程“分三步走”是什么意思?
中国载人___工程共分“三步走”:
第一步载人飞船阶段,通过神舟五号和六号已圆满完成,把中国___员送上天,完成了多人多天飞行,而且能准确回到预定地点;第二步是空间实验室阶段,这一阶段要攻破四项技术关键,为第三步的空间站建设做技术准备。
我国将在xx年发射目标飞行器“天宫一号”,并在2年时间内逐步实现与神舟八号、神舟九号、神舟十号的三次交会对接试验。
此后“天宫一号”将被改造为一个短期有人照料的空间实验室。
空间实验室阶段是目前正在进行的阶段。
它的第一项技术关键是出舱活动,神舟七号完成了这个任务;第二个技术关键是交会对接,通过“天宫一号”在太空飞行2年左右的时间里,先后完成与神舟八号、神舟九号、神舟十号的太空对接,突破并基本掌握___器交会对接技术。
第三个技术关键是补加,为飞行器补给推进剂、空气、水、食品等;第四个关键则是再生式生命保障系统。
10、什么是“天空实验室”?
“天空实验室”是美国第一个试验性空间站。
1973年5月14日发射,进入离地面435公里的近圆轨道。
同年还先后发射了3艘“阿波罗”号飞船与“天空实验室”对接。
这3艘飞船分别称为“天空实验室”2、3、4号。
1979年7月11日“天空实验室”进入大气层烧毁。
“天空实验室”用“土星”5号运载火箭发射。
在上升飞行过程中,高速气流冲掉了轨道舱的防护罩和一个太阳电池翼,另一个太阳电池翼被防护罩碎片缠住而没有打开,以致“天空实验室”入轨后严重缺电,舱内温度上升到50左右。
1973年5月25日,三名___员乘“阿波罗”号飞船与“天空实验室”对接。
___员用一顶遮阳伞伸出舱外,挡住阳光,使工作舱温度下降。
他们切去缠绕的防护罩碎片,使剩下的一个太阳电池翼展___电,终于使“天空实验室”开始工作,接纳___员。
“天空实验室”共接待三批___员,这三批___员在空间站内分别工作和生活了28天、59天和84天。
用58种仪器进行了270多项天文、、遥感、宇宙学和___医学试验研究。
重要的项目有:
用太阳望远镜观测太阳并拍摄了18万张太阳活动的照片;用6种遥感仪器对地球进行了观测,共拍摄4万多张地面照片;用7种仪器研究太阳系和银河系的情况;用自行车功量计和下身负压装置等医疗器械研究___失重对人体生理的影响;还进行了失重下的材料___试验。
“天空实验室”由轨道舱、过渡舱、多用途对接舱、太阳望远镜和“阿波罗”号飞船5个部分组成。
全长36米,直径6.7米,重82吨。
轨道舱是“天空实验室”的主体,用“土星”5号运载火箭第三级箭体改装而成,分上下两层,上层为工作区,下层为生活区。
生活区又由隔板分成卧室、餐室、观测室和盥洗室。
轨道舱内充纯氧,保持33千帕大气压和20°C左右的温度。
“天空实验室”计划持续6年,耗资26亿美元。
美国宇航界、政界和科学界都给予极高的评价。
我们知道,人类的家园是地球,而地球的外面覆盖着一层大气,如果没有水和大气以及适宜的温度和环境,生物是很难生存的。
通常,在人们的眼中,“天”很高,要想冲出厚厚的大气层,进入太空非常非常困难。
其实,与地球相比,大气层是很稀薄的。
人们知道,地球的直径大约为12700千米,而大气层的厚度只有100-800千米。
如果将地球比作一个苹果的话,那么,我们可以把大气层看成是苹果的皮,可这层“苹果皮”本身却是变化多端的。
比如最贴近地球表面的一层,叫作对流层,其高度从海平面起一直到大约11000米止,其顶界是随纬度、季节等情况而变化的,在赤道地区为17000米,在中纬度地区(如北京、天津地区)为11000米,在地球两极地区则为7000-8000米。
对流层的主要特点是,空气温度随着高度的增加而降低,因而又称为变温层,平均而言高度每上升1000米,气温约下降6.5℃。
与此同时,气压也随高度的增加而降低。
由于地球引力的作用,在5500米的高度范围内,包含了大气总量的一半,而整个对流层,大约占了全部大气质量的四分之三。
由于几乎所有的水蒸气都集中在这一层大气内,再加上大量的微粒,因而,这里也是风云变幻最为剧烈的一层。
从大约11000米的高度起,直到30500米左右,其大气温度基本不变,平均保持在-56.5℃上下,因此被称为同温层(实际情况是:
在25000米以下,气温随高度的升高而上升。
在同温层顶,气温约升至-43至-33℃)。
同温层的气温之所以具有这样的特点,是因为该层大气离地球表面较远,受地面温度的影响较小,并且其顶部存在着臭氧,能够直接吸收太阳的辐射热等。
同温层所包含的空气质量大约占整个大气的四分之一弱。
在这一层大气内,没有上下对流,只有水平方向的风,所以又叫作平流层。
另外,该层大气几乎不存在水蒸气,基本上没有云、雾、雨、雹等气象变化的现象,这对飞行器的平稳飞行是非常有利的。
不过,由于空气密度很小,飞机在这一高度层上又不适宜机动飞行。
人类的___活动差不多都集中在对流层和同温层内。
为了保证飞机和发动机的工作效率,飞机飞行的高度一般不超过30千米的界限。
从30千米到80-100千米的高度范围,被称为中间层。
这一层空气的特点是:
以45千米为界,温度先升后降。
由于大量的臭氧存在,其气温先由同温层顶的-33℃提高到17至40℃左右;从45千米起,随着高度的升高,气温又开始下降,一直降低到-65.5℃至-113℃。
中间层的空气已经很稀薄了,其空气质量约只占整个大气层的1/3000。
在80千米高度上,空气的密度只有地面的五万分之一;而在100千米高度上,空气的密度仅为地面的一千万分之八。
由于空气非常稀薄,并且气体开始呈现电离现象,因此,人们一般把飞行高度达到80—100千米的飞行器,看成是不依靠大气飞行的___器。
1967年10月,美国试飞员约瑟夫·沃尔克驾驶X-15A火箭飞机飞出了7297千米/小时的惊人速度,创造了有人驾驶飞机速度的世界纪录。
而且,他还曾多次飞到了80千米以上的高空,成为美国第一个“驾驶飞机的宇航员”。
按照美国______局规定:
飞行高度超过80千米的飞行员即可称为宇航员.
在电离层顶端之外,便是大气的最外层——“散逸层”了。
由于地球引力的减弱,气体分子和等离子体与地球已若即若离。
电离层和散逸层的空气密度极低,对太空飞行器的影响已很小,因此,人类大部分的___活动都是在它们之内(或之外)进行的。
您稍加注意即可发现,___技术主要是研制军用飞机、民用飞机及吸气发动机,___技术主要是研制无人___器、载人___器、运载火箭和导弹武器,最能集中体现两者成果的是___器和___器。
从___器与___器的重大区别上即可看出两个技术领域的显著差异。
第一,飞行环境不同。
所有___器都是在稠密大气层中飞行的,其工作高度有限。
现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30多千米。
即使以后飞机上升高度提高,它也离不开稠密大气层。
而___器冲出稠密大气层后,要在近于真空的宇宙空间以类似天体的运动规律飞行,其运行轨道的近地点高度至少也在100千米以上。
对在运行中的___器来讲,还要研究太空飞行环境。
第二,动力装置不同。
___器都应用吸气发动机提供推力,吸收空气中的氧气作氧化剂,本身只携带燃烧剂。
而___器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力,既带燃烧剂又带氧化剂。
吸气发动机离开空气就无法工作,而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。
吸气发动机包括燃烧剂箱在内都可随飞机多次使用,而发射___器的运载火箭都是一次性使用。
虽然___飞机的固体助推器经过回收可以重复使用20次,其轨道器液体火箭发动机可以重复使用50次,但与
___器使用的吸气发动机比较起来,使用次数仍然是很少的。
吸气发动机所用的燃烧剂仅为___汽油和___煤油,而火箭发动机所用的推进剂却是多种多样的,既有液体的,也有固体的,还有固液型的。
第三,飞行速度不同。
现代飞机最快速度也就是音速的三倍多,且是军用飞机。
至于目前正在使用的客机,都是以亚音速飞行的。
而___器为了不致坠地,都是以非常高的速度在太空运行的。
如在距地面600千米高的圆形轨道上运行的___器,其速度是音速的22倍。
所有___器正常运行时都处于失重状态,若___载人会使人产生失重生理效应,并影响。
正因如此,___员与飞机驾驶员比较起来,其选拔和训练要严格得多。
一般人买票即可坐飞机,而花重金到太空遨游的人还必须通过专门培训。
第四,工作时限不同。
无论是军用还是民用飞机,最大航程计约2万千米,最长飞行时间不超过一昼夜。
其活动范围和工作时间都很有限,主要用于军事和。
虽然通用轻型飞机应用广泛,但每次活动范围相对更小。
而___器在轨道上可持续工作非常长时间,如目前仍在使用的联盟TM号载人飞船,可与空间站对接后在太空运行数月之久。
再如___飞机,能在轨道上飞行7-30天,约1.5小时即可围绕地球飞行一周。
载人___器运行时间最长的当属和平号空间站,它在太空飞行了整整15个年头。
至于无人___器,如各种应用卫星,一般都在绕地轨道上工作多年。
有的深空探测器,如先驱者10号,已在太空飞行了32年,正在飞出太阳系向银河系遨游。
___器的优点是能多次重复使用,而___器除___飞机外,只能一次性使用,载人宇宙飞船也不例外。
第五,升降方式不同。
飞机的升空是从起飞线开始滑跑到离开地面,加速爬升到安全高度为止的运动过程。
它返回地面降落时只要经过下滑和着陆即可。
只有个别飞机如英国的“鹞”型战斗机采用发动机喷口转向的方式使飞机能够垂直起落,但机身并未竖起,仍处于水平位置。
而至今为止的___器发射,包括地面和海上的发射,顶部装着___器的运载火箭都是垂直腾空的。
在完成发射过程中,运载火箭要按程序掉头转向和逐级脱离,最终将___器送入预定轨道运行。
有的___器发射,中间还要经过多次变轨,情况更为复杂。
___飞机虽然也能施放___器,但它本身亦是垂直发射升空的。
至于返回式___器,其回归地面必须经历离轨、过渡、再入和着___个阶段,远比飞机降落困难。
___器的起飞、飞行和降落与___器的发射、运行和返回,虽然都离不开地面中心的指挥,但两者的地面设施和保障系统及其工作性能与内容也是大有区别的。
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