科普 | 航天博士带您“上天”

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  本周,由广州市科技局、广东科学中心、羊城晚报主办的珠江科学大讲堂走进校园,来到了广东实验中学越秀学校。由中国航天科技国际交流中心副主任、研究员周岫彬博士给同学们带来了《中国航天的历史、发展与人才的需求》的演讲。

  周岫彬博士用中学生自制视频、他们熟知的例子做为切入,向同学们科普航天知识。

  

  小科觉得可能大多数亲们对“航天”只停留在神州系列火箭的发射成功等激动人心的时刻,对航天的理解可能还比不上天天在物理课上算什么三大宇宙速度的中学生^o^/

  何为航空航天航宇

  周岫彬博士以飞机的例子为接入点,给同学们讲解了什么是对流层、平流层、卡门线、临近空间等知识点,用数字的形式解释了航天研究的范围。

  

  航空

  一般指探索或者开展在20公里以下的空间里面的活动。

  航空活动的最高高度

  以由美国的动力学家提出来的卡门线作为划分,一般指100公里的范围,是航空活动最高可以达到的高度。

  临近空间

  20公里到100公里叫临近空间。

  航天

  20公里以上以及临近空间以上的空间是航天所研究的活动范围。

  也有一种理解是,科学家钱学森把38000公里以外,太阳系以内统称为航天。

  航宇

  探索超越太阳系的活动,称为航宇。

  目前人类的探索例子:美国曾经发射过旅行者一号、旅行者二号,走了40年了,现在快突破太阳系了。

  航天是做什么的

  周岫彬博士和现场的同学们进行了互动,列举了航天主要产品与技术利用。

  

  航天主要产品

  :导弹

  :火箭

  :卫星

  :宇宙飞船

  :航天器

  :空间站

  开展航天技术利用

  像通信、导航等,并在其他领域像生物技术、农业等等领域有很多应用。

  航天并非我们想象中的遥不可及,其实已经渗透进我们的日常生活。航天不光要开展军事活动,不光要开展对太空的探索,还需要把航天技术应用于人类的生活中,创造人类的美好生活。

  为何开展航天科技活动

  

  太空中有很多可利用空间资源,包括轨道资源、环境资源、物质资源。

  资源的发掘是人们探索航空航天的原因之一。

  轨道资源

  即卫星运行轨道位置的资源,是有限的。

  卫星运行的轨道位置有位于赤道上空、距地面高度为35786公里的对地静止轨道,也有距地面几百到1000公里左右的低轨道位置和距地面10000公里左右的中轨道位置。

  轨道资源与国家安全、战争军事等有密切关系,同时也和我们日常生活相关。如果一个卫星的运行轨道被占住了,那么别人就占不了,所以发射卫星时都要申请轨道,并进行协调。

  环境资源

  在围绕地球运转时达到零重力和微重力的状态也是资源。很多在地球上做不了的工作可以在太空里面做,比如说制药、制造新材料。

  而且太空是真空环境,很多生物制药需要这样的环境,在太空里面制药大有可为,因此现在有一个行业叫太空医药。

  辐射资源

  太空里面辐射最多,这是太阳光资源。

  有人设置了一个太阳光采集器,在夜晚的时候把太阳光折射地面,这样地面就不用发电取电了,路灯、照明系统它都解决了。听说前苏联有人在研究,现在还有人在研究这个事情。

  还能利用这些辐射进行太空育种。

  物质资源

  

  嫦娥四号探月之后得出一个数据,月球上有大量的氦-3资源,这是一种安全、高效、清洁的核聚变燃料,可以改变人类的能源结构,用这个来发电的话可以供人类使用一万年!

  回顾中外航天发展史

  周岫彬博士表示,航天探索面临着地球引力、真空、急剧变化的温度环境、太空辐射四道难关。但人们探索的脚步从古至今都未停止,比如明朝就有火箭武器“神火飞鸦”。

  

  在国外,也有许多人畅想遨游太空。儒勒·凡尔纳在《从地球到月球》中曾经描述了用炮弹将人送入太空的场景。 火箭的鼻祖齐奥尔科夫斯基深受科幻小说的影响,23岁在担任中学数学老师时,致力于物理学和宇航科学研究,撰写了大量论文、科幻小说和著作。 此后,他总结出了火箭运动方程式。

  火箭实验创始者罗伯特.戈达德16岁时阅读了威尔斯的科幻小说,从此开始对太空产生兴趣。1926年,成功研制了世界上第一枚液体推进火箭,飞行时间2.5秒,飞行高度12米,飞行距离56米。

  德国导弹之父冯·布劳恩在二战中研发了V2火箭,成为现代火箭发展的重要里程碑。更牛的是,二战后他任职于美国陆军导弹局,1969年7月,他主导设计的“土星”5号火箭第一次把人类送上了月球。

  1957年苏联发射第一颗人造卫星。开始了人类探索太空的脚步。 1957年11月3日,乘坐苏联第二颗人造卫星“客人”流浪狗莱卡不幸在任务中身亡。而第一位上太空的猩猩出发和返航时都相当淡定。并因为优异表现而得到水果作为奖励。 1961年把宇航员加加林送上近地轨道之后,人类便开始亲身闯入太空。

  

  目光回到中国,钱学森是中国航天之父,当年他回国效力,将中国导弹、原子弹的事业发展至少推进了20年。

  1960年11月5日,中国成功发射代号为“1059”的导弹,后来“1059”被命名为东风一号,标志着中国在掌握导弹技术的道路上迈出了关键一步。1962年,中国研制了“东风二号”,不过第一次“东风二号”试射失败,但钱学森找到了原因,1966年10月27日,东风二号成功发射,中国成为世界上第五个能够用自己的导弹发射核武器的国家。

  

  近年来,我国在航空航天方面取得了多方面进展。例如我国第一个100发火箭发射用了37年,第二个100发火箭发射只用了7年;我国的北斗卫星发展三步走战略即将完成,将取代GPS功能。

  我国是航天大国,但还不是航天强国。

  周岫彬博士表示,建设航天强国要依靠更多的创新型人才。

  科学技术的进步,未来的科学会越来越交叉和复合,需要理工文艺并重的人才。

  因此,他鼓励同学们要培养自己的全面能力。

  图片来源:羊城派

  制作:省科技监测中心

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