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科技小论文太空

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科技小论文太空

科技小论文不是简单地将手头材料罗列成文,深透的说理,规律的导引是其本质特征。作文栏目我整理了高中生科技小论文3篇,欢迎阅读。

在生活中,有许多物理量与时间有关,像摆球周期,比热容等,为什么需要时间,可见,时间不是一种幻觉。

人们都认为,惯性是物质的本身属性,其实不然,惯性存在于四维空间(即时空)中,时空具有一种定性(位置不轻易改变)使物体具有惯性。最简单的证明就是机械时钟,它就是利用物质惯性进行工作的,如果无惯性,时钟将达到光速。还有许多例子,像LC振荡回路,物体下落也需要时间。

惯性的表现不是在空间三维中,而是与时间维的相对关系物体的加速运动对时空维中某种物质做功,减速就是这种物质对运动物体做功,关于这种物质,还有待推证,并需要了解它的微观意义。

惯性在时空中所做的功因该满足w=mav,因此说在时间维中,改变时间距离要做功,即做加速运动,不改变不要做功,即做匀速或静止运动。

没有摩擦就只受一个力,就可达到很大速度,二者是不是有直接关系,我们可以用惯性与摩擦力做比较,摩擦力可以让物体动能转化为内能而惯性使物体动能转移到时间维中,可以再次无损耗地运动,这就是惯性与摩擦力的区别。

质量大的物体达到光速是需要做很大功的,因为惯性约束物体运动,但超越光速不是不可能的。在牛奶杀菌时用到瞬间高温,这可以用瞬间高速,这并不违背能量守恒定律。

但这并不能穿越时空,光只是物质的表现形式,也是从物质中产生的,正如我们现在看到的太阳是五分钟前的太阳,因为达到光速与人相遇的只是信息即使能穿越,也不会改变历史,因为这只是以光速传输的信息罢了。

人穿越时空是很危险的,任何一个动作都将改变历史,但我们的时空从未改变,说明在人类有限时间中人类未曾穿越时空,或许穿越的时空不是我们这一维,而是我们这一维的复制品。假如可以穿越时空,我们是怎么来的,未来怎么样,我们只知道时间的一小段,就像胶卷的一小部分,就算有什么力量使时间加速运动,人也不会感到,时空中许多事都是已确定的,有一种人不知道的物质赋予了人意识,我们都有这样的感觉,在自己意识之外的都是已确定的,而自己意识可改变这些确定的事物,自己的意识在别人看来,也是已确定的,这是一种很深奥的逻辑关系,用这种关系来确定人与人的“相对论”时间的运动是人意意识感觉不到的。

当人在太空中以加速度在升降机中上升与人在地球上,效果是一样的,惯性与时间是相对的,力是一个持续量,惯性在时间维中静止表现为力,运动表现为加速度。

假如时间与光速有关,惯性是时间的一种表现,物体在时间维中运动越快,与光速比值越低,其能量越大。惯性来自时间维,当超过光速,会不会出现反惯性,惯性大小应与v/c成正比,再加上其它的量就可以推导这个公式。

物理理论还需不断完善,本人只是一位高二学生,不当之处还需各位高师指教!

雨季,家乡常听到炮声隆隆,那是为了增雨防雹。其实还可以消雨。

久旱时,几炮上去,立刻普降甘霖,为农民带来一场及时雨;雹要来,炮轰几下,就使遍地的葡萄不再狼籍一片、颗粒无收;黑龙江伊春市连续人工增雨助林区灭火;奥运会也将采取消雨方法控制下雨时间。

那么人们是怎么影响天气的呢? 不同的云不同的区域、不同的目的,用不同的方法。

当空中的云不能有足够的降水时,用飞机、火箭弹等工具,把干冰、食盐或氯化钙、碘化银等撒播到云中,就可以人工增雨。干冰等冷却剂, 使云内温度显著下降,使细小的水滴冰晶迅速增多加大,迫使它下降形成降水;食盐等吸湿性强的凝结剂,使云滴增大为雨滴降落下来;碘化银等结晶剂,能产生大量的人工冰核,这些人工冰核在适宜的条件下,可参与云中的降水微物理过程,使更多的水汽和云滴转化为降水。还有利用土炮、土箭向云层轰击产生强大的冲击波,使云滴与云滴发生碰撞,合并增大成雨滴降落下来。

人工消雨分为“提前降水”和“抑制降水”两种。其中,“提前降水”是在保护区上风方及周围邻近地区进行人工增雨作业,调节降雨的时间、空间分布,使保护区内无雨或小雨。“抑制降水”则是过量播撒液氮和碘化银,云体消散,减弱降水。

人工防雹,是当出现冰雹云时用高炮或特制的土炮、土火箭对准冰雹云进行轰击,利用炸药爆炸时产生的强大冲击波,使云中的冰雹互相碰撞,大冰雹撞碎成小冰雹,小冰雹降落下来融化成雨滴;或通过冲击波的作用,使云中的过冷却水珠(温度在 0 ℃ 以下,未冻结的雨滴)变成冰晶(过冷却水珠受到震动就迅速冻结起来),这样就改变了冰水共存的状态,破坏了产生冰雹的条件,使云中的冰晶不是变成冰雹,而是变成雨滴降下来,以达到防止冰雹灾害的目的。

秦皇岛市共有增雨火箭10部,卢龙县有2部。此外,还有20门防雹三七高炮分布于各县区,卢龙县2门。

随着秦市进入雨季,秦市气象部门今年已实施火箭增雨作业50多次,发射火箭弹300余枚;高炮防雹作业近20次,发射防雹弹近600百多发。在北戴河蔡各庄,山海关户远寨、昌黎两山乡段家店、安山镇马庄,卢龙县的下寨、木井乡,以及抚宁县石门寨、大山头、双岭和青龙的场乡、丰果村等地设立了40余个作业点,进行不定期的防雹、增雨作业。

因为玻璃钢的增雨防雹火箭弹发射升空时,未能正常展开附带的降落伞,便从600米高空急速下坠,最终坠落在抚宁一农家的房顶,房顶砸出一个坑,所以气象部门呼吁,作业点附近的群众如发现火箭弹的降落伞,拾到有人工增雨或者人工防雹字样的火箭弹、炮弹残骸切不可自行拆卸,要及时与当地气象部门联系,避免发生意外。

中华民族是一个有着勤俭质朴的优良传统的民族,中国人民自古以来就保持着这一种良好的作风。无论是在生产劳动还是在日常生活中,也都体现出这个特点,总要力图以最节省的方式,尽可能办好每件事情。正是由于这一良好思想观念,我们才懂得去节省能源。能源问题对我国这样的人口大国有着非同寻常的意义,随着经济的发展,资源的大规模开发,能源紧缺问题就显得更加突出,在很大程度上影响我国的现代化建设。我们国家到目前为止仍旧提倡节俭的作风,在奥林匹克场馆的重大建设中,国家就是从实际需要考虑,提出了“节俭办奥运”的口号;在今年的55周年国庆相继提出“节俭办国庆”的口号。我们国家就是从顾全大局的角度出发,从节省能源方面做到勤俭的作风的。节省能源可以减少开支,促进经济的增长,还可以保护自然环境,也是走“可持续发展”道路的先决条件,更是为了我们的子孙后代。

在城市的夜晚,公路的两旁都亮着密集而又整齐的路灯,看上去宛如一条巨龙腾空,虽然这是一道亮丽的风景,但是许多时候这些路灯的光亮都白白浪费了,因为很大一部分时间里,路上是空荡荡的,这种情况尤其出现在经济、交通不是很发达的地区。电力资源的极大浪费,给这些地区的经济带来负面影响,无一利而有百害。那么,有没有既方便晚上行人和车辆通行,又节省能源的自动控制装置呢?

节省能源,实际上就是尽可能减少能源损失。偏僻的公路上,交通流量极少,长时间的打开路灯,不管是有车辆,还是没有车辆,有行人,还是没有行人,都造成能源的极大的浪费。即使有车辆经过,也不应该全线路灯都开亮,只应在车辆行驶的有效范围内打开路灯,否则那会造成多么巨大的损失!行人在路上走路也是如此,只应在行人走路的相应范围内打开路灯,满足照明的需要即可。这个问题可以类比现在常见的声控开关,只要有人在楼梯间走路,发出声音,声音产生的震动传递到声控开关,灯就会发亮,并且只在行人走路的范围内的灯亮了,而不是长期不灭的。从这里得到启示,当车辆和行人在公路上通过时,不就对路面产生了压强吗?要是有一种感应器能够在受到压强的作用下能自动控制开关,控制相应范围内的灯的亮和灭,这就达到了节省能源的目的。

那么这个感应器不能是通过声音产生的空气震动控制的,而是要通过车辆和行人对路面的冲击和压强而产生的路面震动控制,这两种震动是不同的,否则就会阴差阳错,说不定是动物的叫声,路以外的喧哗声就把灯亮了,同样达不到节省能源的目的。倘若车辆、行人发出的声音很小,灯不会亮呢?那么就形同虚设,毫不起作用。汽车的行驶、行人的走路,自然而然会对地面产生冲击和压强,使路面震动,这就可以利用路面的震动来控制路灯亮还是熄灭。假如有这样的一个装置:它可以安装在路灯的灯箱内,各个装置用一根金属棒与路面相连,当路面受到冲击和压强产生震动时,对应的路灯就会发光,哪里有车辆或行人,哪里的灯就会亮起来,震动停止,灯在一定时间限定内自动熄灭。这个装置就是利用冲击和压强产生的震动来控制路灯的,能够起到很好的节省能源的作用。当然,为了减少装置的安装数量,可以由这样的一个装置控制多盏路灯,装置与装置之间并联连接在一个电路中,也就是每隔一段路程安装一个,然后通过导线把装置与相应的路灯连接起来。我们不妨先把它命名为“震动感应器”。我们再来看一看“震动感应器”的工作原理:首先,金属棒就是用来感应路面上有无震动的。当汽车或行人在某一路段上经过,对路面施加压力的冲击,产生震动时,金属棒将震动传到“震动感应器”,“震动感应器”受到震动的刺激,命令由它控制的几盏路灯闭合开关发亮;车辆和行人继续经过下一路段,下个路段的“震动感应器”同样受到震动刺激也使对应的路灯发亮,依此类推。同时,车辆和行人经过以后的路段的“震动感应器”由于没有继续受到金属棒传给它的震动信息而断开开关,不再使相应路灯继续发光。但要求这种“震动感应器”灵敏度要高,而且还能够判别震动的来源。比如遇到特殊情况,遇到雷电天气或者工厂产生的高分贝声响使空气剧烈震动,也会经过金属棒传到“震动感应器”,“震动感应器”误以为震动是由路面传来的,使路灯发光。因此,我们要调用科学技术钻研出一个程序或一个小部件在里面,使“震动感应器”会判断震动是由路面传来的,还是由空气震动的影响传来的。

好了,只要在有路灯的公路上安装这种“震动感应器”,就不需要大量的人力来控制供电了,一切工作就交给机器来自动控制吧。我们可以想象,随着汽车或行人在路面经过,路灯次第发光与熄灭的情景,熠熠夺目,应接不暇,不也是夜间一道独特而又亮丽的风景吗?在方便交通的同时,最大的好处就是大大的节省了能源。

这种“震动感应器”是为节省能源而设计,希望这种装置能够应用到实际中去,发挥巨大的作用。在我们发展经济的同时,千万不要忽视了保护能源的重要性,节省能源,走可持续发展之路,已经成为人类的共识。

小学生科技论文 我希望将来发明一种能够溶解垃圾的机器。当垃圾成堆时,它会根据垃圾的多少和种类,发射出相应的溶解弹,垃圾便会慢慢溶解,最后渗入地下。这种垃圾融解器还能把垃圾中的一些铁质元素吸进自己的体内,给自己做能量。 这种机器的形状跟目前的迷你BP机差不多,它的机体前面还有一个发射管,可以随身携带,如果发现自己工作、学习的地方有了垃圾,只要对准了,轻轻一按,垃圾马上就会消失得无影无踪。另外,这种机器还有大型号的,是专门用来处理垃圾场里的成堆垃圾。 愿这种垃圾溶解器能早日走进我们的生活,为我们创造出一个清洁而美丽的环境。我相信,在不久的将来,我会用我的智慧,使这个愿望成真! 注:此机器决不会溶解非垃圾的物品,请放心! 现在的汽车正在大量增加,时常可以看见许多黑色气体从汽车尾部排放出来,不但污染大气层,还在危害着人类的健康。我想:要是能发明一种不用油,质量又好的汽车那多好呀! 太阳是我们地球上可以获得的最大能源库。集聚太阳能的技术已经可以用来取暖,做饭,洗澡了,太阳能具有方便,经济,无污染等优点。所以用它当汽车的能源是再好不过了!这种汽车的形状很特别,有点象收音机的机身,顶部有一个漂亮的硅板,用来吸收太阳能,在现在汽车油箱的位置,有一个能量转换器,可以把吸收到的太阳能转化为电能储存起来,用作听音乐、开空调、照明等车厢内部设施的能源。 我希望将来能发明一种能使理发后的小头发消失得无影无踪的机器——吸发机。 当你刚刚理完发后,头上、衣服之间会有许多小头发。如果你洗头的话,既不方便,又不能完全洗掉。使用我发明的吸发机,只需要在你感觉痒的地方吸几下,就行了。 这种吸发机和吸尘机的构造差不多,它既小又方便,只需要装上一节五号电池,便可使用。在它的尾部有一个小盒子,这个小盒子是放被吸进来的小头发的。吸完后,只要把小盒子拿出来,将里面的小头发倒掉就好了。 这就是我想要发明的温控自动床。这种床冬暖夏凉,使人们的生活更加舒适,而且也给妈妈减少了不少麻烦。同我们现在床有许多缺点,例如夏天天气热,妈妈要把厚厚的垫子拿掉,晒一晒收起来,换上凉席。冬天天气冷了,妈妈又要把凉席收起来,换上厚厚的垫子和被子。 我想要发明一种温控自动床,(这种床)人们能让它随着气候的变化自动调节温度。当夏天,外界的温度高是,只要打开床头的开关,床就会自动地把温度控制在二十度左右,人睡在上面就觉得特别凉爽。冬天,外界温度很低的时候,也只要打开床头的开关,就能自动地把温度控制在二十五度左右,睡在上面,能使你在寒冷的冬天感到春天的温暖。学们,你们喜欢吗? 面对日趋严重的垃圾污染问题,我希望将来发明一种自动分检并把垃圾逐一消化的垃圾箱——自动消化垃圾箱。当人们把自己用过了而废弃的生活垃圾放进这个垃圾箱里时,这个垃圾箱会把塑料处理成像大米一样的颗粒,废纸压缩成饼干样的纸饼;玻璃制品集中在一起融化成液体,菜叶等生活垃圾发酵成肥料,清洁工人每天只要把桶里消化的垃圾归类收装然后卖给需要这些肥料的厂家,再次利用这些垃圾。 这种垃圾箱的形状跟现在的果壳箱差不多,由那些回收的塑料,玻璃制成,它的底座有一个微型电脑,负责分检,处理人们放进的垃圾。 这就是我要发明的自动消化垃圾箱,希望它能给我们带来一个清洁又美丽的环境! 我想发明一种多功能宇航衣。穿上它,就可直接从地球飞到外太空。这种宇航衣是用一种耐高温、高压,可以吸取天然气,把它转换成能量的特殊塑料制成的。 这种宇航衣的构造是这样的:后背有两个小型火箭,它是整件衣服的动力装置,*它人类就可以在茫茫宇宙中遨游了。宇航衣上有一个三角形头盔,它可以减少飞行中的阻力。宇航衣的腰间有一个方向盘,它是和小型火箭配套的。在太空中的星球上行走是比较困难的,因为有的星球(比如月球)没有引力,很容易掉入这无极限空间——宇宙。而我发明的宇航衣的鞋底各有四个吸盘,吸盘可以牢牢地吸住鞋底接触面,这样人类便能在太空中的星球上迈步了。衣服上还有工具格、方位显示仪、无线电呼叫机和等离子火炮枪。 以往大家常用“硝烟弥漫”“火光四起”来形容战场,因为化学推进剂或发射药燃烧才能推动弹丸到高速度。未来的战争可没有硝烟,那时我们所用的电炮及一些新型武器几乎都不用化学能。 我一直希望能发明一种超新型电炮,捍卫祖国神圣领土。这种电炮是用电磁力推进弹丸到超高速状态的发射装置,它可将弹丸加速到每秒3-5公里,而常规火炮则望尘莫及。作为超高速动能武器,它的弹丸射程远、穿甲深,射击提前量小,因此命中率特别高。用火炮发射质量大于是100公斤的弹丸是很困难,而用电炮不仅可发射克级质量的小弹丸,也可发射吨级质量的射弹或航天器,将它们推进到每秒几公里到几十公里的速度,它的速度快、动能大,故可用在坦克、舰船或飞机上。电炮是利用电磁力或电力工作,它仅用电厂的电力就可正常运行,它的成本仅是普通火炮的1%,效率很高。电炮是用电流变化来精确控制发射速度和改变射程的,因此性能优良、工作稳定、可控性好。此外电炮发射时由于少烟雾、火光和冲击波,因此隐蔽性好,很适合未来现代化战争。电炮可作为战区导弹防御和国家导弹防御武器,也可用于地对空的定向发射火箭和纯有效载荷,还可用于天基推动航天器进行轨道转移,电炮的用处可大啦! 我希望将来发明一种多功能墙纸。它可以按照个人的喜好变化颜色,还有时间显示。最神奇的是,人们只要有“墙纸遥控器”,就可以随心所欲地让墙纸变成超大屏幕电视机和环绕立体声音箱,或变成各种不同风格的风景画。当你躺在了夏威夷海边的沙滩上;当你坐在沙发上,就好像坐在黄山顶上。但最令人满意的就是它的温控功能,它可以使家中保持你想要的温度,可以使春天永远留在家中! 这就是我想发明的墙纸,你们一定会喜欢的!

人类诞生以来,一直有一个梦,梦想着能像鸟儿一样飞翔,经过一代又一代人的努力,人类终于梦想成真了。以下是有关科技为话题的小论文,欢迎大家参阅!

科学500字小论文篇一

起初,人类利用空气的原理,竭尽全力制造出了这令人瞩目的第一个“能飞的鸟”——热气球。但遇到风暴,却一点办法也没有,只能眼睁睁地看着它从高空坠落。热气球虽然实现了人们的愿望,但热气球并不完美。 后来,美国的莱特兄弟又制造出了历史上第一架飞机。这壮举,使人类飞翔的梦变成了现实。自从人类自己制造出第一架飞机后,又把飞机一次又一次改良,使飞翔的梦变得完美。但人类却不满足于只在天空中飞翔了,决定去宇宙探索奥秘。

在2000年,人类已经有很大长进了,人类已多次让自己的航天飞船飞向天空,去其他的星球探秘。虽然我们已经让飞船到太空做过客了,但却仍然没有实现载人上天的梦想。中国科学家们为了实现这个愿望而忙碌着。终于,在2004年的9月 “神五”载着航天英雄杨利伟叔叔,载着全国人民的希望顺利发射并安全返回了。

“神五”发射后,“神六”也飞向太空。“神六”的发射,让我这个普通的小学生兴奋不已。我相信,“神七”“神八”的发射一定不会再遥远了,它们,也会为中国在航天史上深深烙下辉煌的业绩。 让我们怀着一颗像鸟儿一样期待飞翔的心,飞向知识的海洋,努力拼搏,为祖国的未来做出贡献!

科学500字小论文篇二

周末到了,妈妈让我把家里的皮鞋擦一下,我顺口答应了。走到鞋柜前,看着这些沾满尘土的皮鞋,我马不停蹄的擦起来。忽然,我脑子里闪过一道问题,为什么皮鞋会越擦越亮?

实验:我找了同样牌子同样款式的新旧两双皮鞋进行对比观察。我先用手触摸两双皮鞋的鞋面,发现新皮鞋的表面比旧皮鞋的表面光滑得多。旧皮鞋涂上鞋油,仔细擦过后,虽然亮了许多,但仍无法与新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否与鞋面的光滑程度有关呢?

我取来一双没擦过的旧皮鞋,在放大镜下鞋面显得凹凸不平的。然后,我把一只鞋涂上鞋油并仔细擦拭,另一只不涂鞋油作空白对照。我发现第一只擦拭后,表面明显变光滑了许多,而且放在阳光下也比另一只有光泽。为什么两者会产生这样的差别呢?

答案:经过从网上的搜索,我得知皮鞋的表面原来就不是绝对的光滑,如果是旧皮鞋,它的表面当然更加的不平,这样它就不能在一定的方向上产生反射,所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒,擦鞋的时候这些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦,让鞋油涂得更均匀些,就会使皮鞋的表面变得更光滑、平整,反射光线的能力也加强了。

我终于知道皮鞋为什么越擦越亮了。原来生活中的“问号”还真不少呢!

科学500字小论文篇三

今天,当我正在家里看电视时,忽然想到一个问题:电视中的卡通人物,背景等等东西为什么会随着时间的快慢而变化呢?

我先作了一个猜想:假如电视的构造中有一个大圆盘,所有的图片都固定在大圆盘上,因为圆盘与遥控器上天线的关系正如两个能吸在一起的吸铁石一样,所以遥控器可以轻松自如的控制电视,我又做里一个小实验,我在一张长纸条上写了一、二、三、四、五、六、七、八、九、十这几个数字,接着,我找来了一支笔,把笔钻进了中间的间隔里,我拿着笔慢慢地转着,上面的数字也在我的眼前慢慢转着,我停止转动,上面的数字也不转了,我飞快的转着笔,上面的数字也在飞快的转动着。

现在,我的手好像遥控器,管理着电视播放的速度和电视播放的频道,而中间的笔,就像天线,传达我控制的东西,并把我控制的东西传达进“电视”而上面写着数字的小纸条,就像是电视,我把遥控器摁快进,电视上节目也播得很快,这一下子我明白了,原来我们看到的电视就是由一些设计的图片绑定在胶片上,为了证明自己的观点,我找到了《十万个为什么.生活篇》这本书,上面说动画片诞生于1831年,法国人普拉托把画好的图片按顺序放在一部有观察窗的机器的圆盘上,图片随着圆盘旋转,形成动的画面,这就是动画片原始的雏形,在这之后,又前后被人经过四次改造,分别是:1906年美国人史蒂沃德,1908年法国人科尔,1909年美国人麦克基,1915年美国人赫德,最后从1928年开始,沃尔特.迪斯尼完善了动画体系和制作工艺,也把动画片的制作与商业价值联系了起来,将动画片推上巅峰。

我想爱画画的同学们,可以自己试着画几幅画,钉在一起,很快的翻动纸,会产生一种和动画片一样的性质。

科学500字小论文篇四

学习到生活中,我们都离不开纸,而造纸的原材料主要是树皮等植物的纤维,但由于人们盲目的砍伐。现在树木也越来越少了,所以我们要节约用纸,人人有责,要从我们身边的小事做起。

“节约用纸”对我们来说,比起节约水电来似乎遥远了一点。很少清楚节约用纸和保护生态环境有什么直接关系。我们每个人每天都在用纸,用各种各样的不同类型的纸。那么你统计过吗?你每天要用多少张纸?你一星期要用多少纸?你一个月至一年要用多少张纸?结果是惊人的。一张纸从何而来?纸是由树“变”来的。一棵树往往需要长几十年才能被人类利用。人类是无情的,电锯声中,几十年长成的大树轰然倒地。那些木材,运往造纸厂,变成了一张张纸。纸给人类带来了方便,但同时给森林造成了极大的影响。树木不仅可以用来造纸,还可以提供木材。大面积的森林可以涵养水源,防止水土流失,净化空气。如果没有树木,就没有氧气,那我们也就无处安身。森林的消失危害巨大:黄土高原上原本覆盖着成片的森林,郁郁葱葱,一望无际的林海,泛着绿色的波涛。但是,由于人们的破坏,现在黄土高原已真正成为只有黄土的高原,大地脱去了外衣,裸露出了黄色的皮肤,是那样令人痛心。

每年的3月12日是“植树节”。这一天,我们都拎着工具去植树。我国现在的森林覆盖率已上升。这是人类改过自省的结果,是令人欣慰的。

但是,虽然森林覆盖率上升,但仍然很低。所以,植树造林是一项艰巨的任务,也是人类永远的任务。现在已步入冬季,虽然已经过了植树的最好时节,但我们可以在心中播散“节约用纸”的种子,种植“植树造林”的树木,等到来年春天,这些树木已发了芽,长高了。我们可以拿着工具到户外去,将树木的种子播散到土地上,精心呵护它们,让祖国大地充满绿色!为我们遮风挡雨。节约纸张,从我做起。

科学小论文范文(一):月食是一种特殊的天文现象月食是一种特殊的天文现象,当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。也就是说,此时的太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线地球在太阳与月球之间,因此从太阳照射到月球的光线,会被地球所掩盖。以地球而言,当月食发生的时候,太阳和月球的方向会相差180度。古代月食记录有时可用来推定历史事件的年代。中国古代迷信的说法又叫做天狗吃月亮。月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球整个都进入本影时,就会发生月全食;但如果只是一部分进入本影时,则只会发生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。在月全食时,月球并不是完全看不见的,这是由於太阳光在透过地球的稀薄大气层时受到折射进入本影,投射到月面上,令到月面呈红铜色。视乎月球经过本影的路径及当时地球的大气状况,光度在不一样的月全食会有所不一样。有时月球并不会进入本影而只进入半影,这就称为半影月食。在半影月食发生期间,月亮将略为转暗,但它的边缘并不会被地球的影子所阻挡。但是看月全食务必在晚上看,而且观看月食的机率比日食的机率少的多。关于月食,还有一个故事:16世纪初,哥伦布航海到了南美洲的牙买加,与当地的土着人发生了冲突。哥伦布和他的水手被困在一个墙角,断粮断水,状况十分危急。懂点天文知识的哥伦布明白这天晚上要发生月全食,就向土着rnd喊,再不拿食物来,就不给你们月光!到了晚上,哥伦布的话应验了,果然没有了月光。土着人见状诚惶诚恐,赶快和哥伦布化干戈为玉帛。科技小论文范文(二):科技改变生活科技改变生活,时代在渐渐发生变化,科学在不断进步。科技的发展,给我们的生活带来了许多便利,我们的生活与科技息息相关。在以前,农民伯伯每到春天,就要辛辛苦苦的进行插种,播种等的工作,夏天又要杀虫,秋天又要忙着收获,跟着种其他农作物。他们要一年四季,这样每一天重复着同样的顺序,天天佝偻着背下地干活,经常弄得自我筋疲力尽。可有时候天气会喜怒无常,下几场大雨或连续几天的干旱,再加上某些地方环境的污染严重,害虫随处可见,这些足以让农作物无法生长,农民辛苦的劳动得来的却是落得一场空。此刻,随着科技的发展,带来了一种新的培育方式太空育种。它是搭载科学实验的一种,是将农作物种子搭载于回到式地面卫星,借助太空超真空微重力及宇宙射线等地面不可模拟的环境变化,使种子发生变异,经过地面多代选育获得稳定的遗传性状,从而培育出新的农业品种来。自1987年以来,我国科学工作者利用回到式地面卫星,先后进行了多种植物的空间搭载实验,培育出了一系列高产、优质、多抗的水稻、小麦、番茄、青椒、芝麻等作物的新品种。太空育种已得到必须程度的应用,从太空的带来的果实,它的重量和外形都发生了变化,比在陆地上培育的果实要大得多,好吃得多。科学之门已经打开,科技带给我们的便利随处可见,以后科技的发展,还需要我们来探索,来创造。让我们插上科学的翅膀,在科学世界里自由地遨游,发现并探索我们生活中的科学,为未来的科技贡献我们的一份力量。(以上两篇600字的科技小论文范文均来源于学术堂)

科普小论文太空育种

科学小论文范文(一):月食是一种特殊的天文现象月食是一种特殊的天文现象,当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。也就是说,此时的太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线地球在太阳与月球之间,因此从太阳照射到月球的光线,会被地球所掩盖。以地球而言,当月食发生的时候,太阳和月球的方向会相差180度。古代月食记录有时可用来推定历史事件的年代。中国古代迷信的说法又叫做天狗吃月亮。月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球整个都进入本影时,就会发生月全食;但如果只是一部分进入本影时,则只会发生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。在月全食时,月球并不是完全看不见的,这是由於太阳光在透过地球的稀薄大气层时受到折射进入本影,投射到月面上,令到月面呈红铜色。视乎月球经过本影的路径及当时地球的大气状况,光度在不一样的月全食会有所不一样。有时月球并不会进入本影而只进入半影,这就称为半影月食。在半影月食发生期间,月亮将略为转暗,但它的边缘并不会被地球的影子所阻挡。但是看月全食务必在晚上看,而且观看月食的机率比日食的机率少的多。关于月食,还有一个故事:16世纪初,哥伦布航海到了南美洲的牙买加,与当地的土着人发生了冲突。哥伦布和他的水手被困在一个墙角,断粮断水,状况十分危急。懂点天文知识的哥伦布明白这天晚上要发生月全食,就向土着rnd喊,再不拿食物来,就不给你们月光!到了晚上,哥伦布的话应验了,果然没有了月光。土着人见状诚惶诚恐,赶快和哥伦布化干戈为玉帛。科技小论文范文(二):科技改变生活科技改变生活,时代在渐渐发生变化,科学在不断进步。科技的发展,给我们的生活带来了许多便利,我们的生活与科技息息相关。在以前,农民伯伯每到春天,就要辛辛苦苦的进行插种,播种等的工作,夏天又要杀虫,秋天又要忙着收获,跟着种其他农作物。他们要一年四季,这样每一天重复着同样的顺序,天天佝偻着背下地干活,经常弄得自我筋疲力尽。可有时候天气会喜怒无常,下几场大雨或连续几天的干旱,再加上某些地方环境的污染严重,害虫随处可见,这些足以让农作物无法生长,农民辛苦的劳动得来的却是落得一场空。此刻,随着科技的发展,带来了一种新的培育方式太空育种。它是搭载科学实验的一种,是将农作物种子搭载于回到式地面卫星,借助太空超真空微重力及宇宙射线等地面不可模拟的环境变化,使种子发生变异,经过地面多代选育获得稳定的遗传性状,从而培育出新的农业品种来。自1987年以来,我国科学工作者利用回到式地面卫星,先后进行了多种植物的空间搭载实验,培育出了一系列高产、优质、多抗的水稻、小麦、番茄、青椒、芝麻等作物的新品种。太空育种已得到必须程度的应用,从太空的带来的果实,它的重量和外形都发生了变化,比在陆地上培育的果实要大得多,好吃得多。科学之门已经打开,科技带给我们的便利随处可见,以后科技的发展,还需要我们来探索,来创造。让我们插上科学的翅膀,在科学世界里自由地遨游,发现并探索我们生活中的科学,为未来的科技贡献我们的一份力量。(以上两篇600字的科技小论文范文均来源于学术堂)

太空育种属于人工诱变,自然突变是自发的,没有在人的作用下发生的基因突变,一般其突变率很低;而太空育种是人将种子送到太空中,经宇宙射线照射处理使其细胞发生突变,这样做的目的就是为了提高突变率。当初提高青霉素的产量就属于人工诱变。

科技小论文范文1:树干为什么是圆的 在观察大自然的过程中我偶然发现,树干的形态都近似圆的——空圆锥状。树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题,我进行了更深入的观察、分析研究。在辅导老师的帮助下,我查阅了有关资料,了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担,虽然木本植物的茎会逐年加粗,但是在一定时间范围内,茎的木纤维数量是一定的,也就是树木茎的横截面面积一定。接着,我们围绕树干横截面面积一定,假设树干横截面长成不同形状,设计试验,探索树干呈圆锥状的原因和优点。经过实验,我们发现:(1)横截面积和长度一定时,三棱柱状物体纵向支持力最大,横向承受力最小;圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体,但横向承受力最大;(2)等质量不同形状的树干,矮个圆锥体形树干承受风力最大;(3)风是一种自然现象,影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干,重心低,加上庞大根系和大地连在一起,重心降得更低,稳度更大;(4)树干横截面呈圆形,可以减少损伤,具有更强的机械强度,能经受住风的袭击。同时,受风力的影响,树干各处的弯曲程度相似,不管风力来自哪个方向,树干承受的阻力大小相似,树干不易受到破坏。以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示:(1)横截面呈三角形的柱状物体,具有最大纵向支持力,其形态可用于建筑方面,例如角钢等;(2)横截面是圆形的圆状物体,具有最大的横向承受力,类似形态的建筑材料随处可见,如电视塔、电线杆等。 在我的观察、试验和分析过程中,逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘,增长了知识,把学到的知识联系实际加以应用,既巩固了学到的知识,又提高了学习的兴趣,还初步学会了科学观察和分析方法。范文2:皮鞋为什么越擦越亮每到星期天,我总要完成妈妈交给我的擦鞋任务。告诉你,这可是我一星期零花钱的来源哦!拿到沾满灰尘的皮鞋后,我先把鞋面的灰尘擦掉,然后涂上鞋油,仔仔细细地擦一擦,皮鞋就会变得又亮又好看了。可这是为什么呢我找了同样牌子同样款式的新旧两双皮鞋进行对比观察。我先用手触摸两双皮鞋的鞋面,发现新皮鞋的表面比旧皮鞋的表面光滑得多。旧皮鞋涂上鞋油,仔细擦过后,虽然亮了许多,但仍无法与新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否与鞋面的光滑程度有关呢?我取来一双没擦过的旧皮鞋,在放大镜下鞋面显得凹凸不平的。然后,我再在皮鞋上圈出两块表面都比较粗造的A区和B区,A区涂上鞋油并仔细擦拭,B区不涂鞋油作空白对照。我发现A区擦拭后,表面明显变光滑了许多,而且放在阳光下也比B区有光泽。为什么两者会产生这样的差别呢?我想到在物理课上老师曾经讲过:影剧院墙壁的表面是凹凸不平的,这样可以使声音大部分被吸收掉,让观众不受回声的干扰。同样道理,光线照到任何物体的表面都会产生反射,假如这个平面是高低不平的,光线就会向四面八方散射掉;假如这个平面是光滑的,那么我们就可以在一定的方向上看到反射光。皮鞋的表面原来就不是绝对的光滑,如果是旧皮鞋,它的表面当然更加的不平,这样它就不能使光线在一定的方向上产生反射,所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒,擦鞋的时候这些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦,让鞋油涂得更均匀些,就会使皮鞋的表面变得光滑、平整,反射光线的能力也加强了。通过实验,我终于知道了皮鞋越擦越亮的秘密啦!范文3:醋对花卉有什么影响醋是生活中常用的调味品,花卉则能净化生态环境,并美化我们的生活。你是否想到过,醋和花卉有什么关系呢?我们怀着好奇心,开展了这个课题的探究。据富有种花经验的人告诉我们,对盆栽花卉施些醋溶液,可改善盆花的生长,增加花朵,而且花艳叶茂。这一点我们在实验中很快就证实了。浓度不同的醋溶液,对花卉有不同的影响吗?这是我们第二阶段的实验。我们选取长势相同的满天星、报春花、月亮花各四盆,分为四组,每组(三盆)各有三种花卉,分别编号、贴上标签。同时,我们取食用白醋配制成1%(pH值为2~3)、0.01%(pH值≈4)、0.0001%(pH值≈6)三种浓度不同的溶液,每天分别给三组盆花固定喷洒一种醋液,第四组盆花洒不含醋的清水。每五天观察记录花卉的生长情况。这项实验的结果是:喷洒低浓度醋液(pH值≈6)对这几种花卉没有明显影响;喷洒中等浓度醋液(pH值≈4)的花卉明显长得比其他几组好,花苞多,开花期提前,而且花色较浓艳,花期也延长了;喷洒pH值2-3的高浓度醋液后,反而使花朵过早凋萎。通过这次实验,我们可以告诉你:种花时适当喷洒一些醋液,可使花卉长得更好。不过要掌握好醋液的浓度,醋酸过浓则会伤害花卉。

研究太空幼苗小论文

老师说:“人会死!”

乖乖的小草”——植物有趣的向阳性 太阳就像一块磁铁,把地球牢牢地吸引住 了,永远不会偏离它的轨道。奇怪的是,小草为什么也向着太阳生长呢?难道,小草也像一块铁石,被太阳这块磁铁吸引住了吗?难道,小草是太阳的女儿,在和太阳玩捉迷藏吗?难道,小草是要吸收太阳的营养才能生长吗?还是小草要充分地吸收太阳光呢?还是全都不对?这些疑惑,驱使着我想要迫不及待地解开这个谜团。于是,我踏上了研究小草为什么向着太阳生长的旅途,我一定要弄个明白! 不实践就很难得到正确的答案,于是,我从操场上收集了两株幼苗,放在了能被太阳照射到的地方;植物的身后,我又放了一台日光灯,看看植物是向太阳的方向生长呢,还是向日光灯的方向生长。我做了一个实验: 日期 天气 植物的生长变化 1~2周 晴天数较多 叶子向窗外生长了 2~3周 晴天数较多 叶子向窗外生长了 3~4周 晴天数3天 叶子向窗外生长了 4~5周 晴天数较多 叶子向窗外生长了 5~6周 晴天数3天 叶子向窗外生长了 由此得到了结论,植物是向着太阳生长的。可是,为什么要向着太阳生长呢?我想到了上网查阅书籍。我得到了以下结论:植物具有“向光性”,在植物生长尖端,会分泌一种生长素。生长素分泌不均匀会导致植物生长侧弯而向光面生长素分泌多,背光面分泌少,这是植物的一种本能,因为大家都知道植物要阳光,需要光合作用,这是植物生长最基本也是最重要的,所以植物就向着太阳光生长了。大自然中的许多奥秘,都是由一个个问题、一个个不经意的发现,经过努力的探索,才能得出真理。所以,我们遇到问题,要不断实践、探索,才会有新的发现!

妈妈曾给我出过这样一个谜语:“南阳诸葛亮,稳坐中军帐。排下八卦阵,单捉飞来将。”这则迷语告诉我们:蜘蛛专吃活的东西,难道它不吃死的东西吗?这引起了我的兴趣,我做了实验。我从墙角处捉来一只小蜘蛛,把它放进一个盒子里(四周扎有小洞,上面盖有玻璃,便于观察)。没等蜘蛛织网,我又捡来一只死的小虫、一只死苍蝇,放在蜘蛛的前面,蜘蛛置之不理,随即用手碰撞盒子,蜘蛛就向其他方向爬去了。为了彻底弄懂蜘蛛吃不吃死苍蝇,第二天,我又来到盒子前观察,看到死昆虫、死苍蝇还在原来的地方,可盒子角处多了一个网,蜘蛛在网上安静地趴着。这时,我想:昨天死苍蝇、死昆虫没被吃掉是不是因为没有网呢?于是,我又将死苍蝇拿起来轻轻地放在网上,可蜘蛛还是一动不动,紧接着,我又用笔轻轻地触动了一下网的边缘,咦,蜘蛛好像有了反应,开始向颤动的方向爬去,我把笔收回,网停止了颤动,信号断了,它就停了下来,不一会儿,蜘蛛又向网中心爬去。我又用笔尖触动网上死苍蝇的身体,网开始颤动,蜘蛛就开始向这边爬来,我又把笔尖收回,蜘蛛就停了,像上次那样,过了一会儿,蜘蛛又向网中心爬去。噢!我终于明白了:原来蜘蛛是靠网的颤动来产生感觉的,靠织网而捕食的。于是,我把实验结果记录下来。为了证实蜘蛛靠网的颤动产生感觉,我又做了实验。将笔尖放在网上死苍蝇的身上,长时间的颤动,网的震动越来越大,蜘蛛产生的感觉好像也越来越强烈,蜘蛛便匆匆地赶过来,等蜘蛛碰到苍蝇,我将笔尖收回,只见蜘蛛尾部很快喷出黏乎乎的丝将苍蝇捆住,接着又看着蜘蛛的背一动一动的,好像在吸食苍蝇,不一会儿,网上就剩下一个完整的空壳了。这个实验证明蜘蛛吃动的昆虫。我们探密小组又到图书馆、书店查阅了大量有关蜘蛛的书籍。其中《普通动物学》一书中写道:蜘蛛为食肉性动物,其食物大多数为昆虫或其他节肢动物。但口无上颚,不直接吞食固体食物,而是慢慢地吸食。当昆虫等动物触网时,会用力在网上挣扎,使网丝颤动而使蜘蛛很快发觉,蜘蛛便顺着纵向丝向猎物爬去,用蛛丝包裹猎物,固定于网上,先用螯肢内的毒腺分泌毒液注入捕获猎物体内,将其杀死,再由中肠分泌的消化酶灌注在被螯肢撕碎的捕获物的组织中,很快将其分解为液汁,然后吸进消化道内,最后吃剩下的体壳,就被完整的弃留在蛛网上了。这些充分证明:飞来的昆虫使蜘蛛网颤动,网颤动会使产生感觉,蜘蛛产生感觉就会将猎物捕获,因此,证实了蜘蛛只吃活动物,而不吃死的昆虫。2010年,我已经是交警大队的总队长啦!一个普通而又具特殊意义的清晨,我走进值班室,打开监控系统,立体交叉的交通线路马上展现在我的面前,由我设计的黄线网络醒目漂亮,它以优质的服务和超常的功能迅速赢得了市民的喜爱……可别小看这黄色交通线,它可是一种神奇的线。它会发出悦耳动听的音乐声,会像最优秀最有经验的交警一样辨别每辆车的违规情况,它也会像最公正的法官那样对违规车辆毫不留情……8点10分,监控系统发出警报,只见屏幕上出现一辆可能是醉酒的司机开的车,摇摇晃晃。两旁的黄色交通线通过气味感应器感受到酒后驾车的情况,马上变得通体透明,并不停地闪烁,同时传出迷人的劝阻音乐,音乐之后,黄色的交通线立即用优美的声音提醒这位司机:“对不起,您酒后驾车,违反交通规则,请立即停车。”可是这位司机把黄色交通线的警告当成耳旁风,脚踩油门想直冲过去,这时会说话的黄色交通线立即发出强大的磁性,把汽车牢牢吸住。机器人警察走过去,轻轻一提,就把违规的汽车和司机送到空中专用线路,让他到交警队接受批评和培训。9时15分,一辆满载客人的客车,从东向西疾驰而来,黄色线的数量感应器立即发出清脆的声音:“对不起,您的车超载10人,请立即停车。”司机一听黄色交通线知道得这么清楚,只好乖乖地停下了车。机器人交警又迅即找来另一辆客车,将超载的客人送上了车。黄色交通线在交通线路上大展神威,有了它,我这个交警总队长可轻松多了,交通事故已经成了历史,过马路已经成为人们工作之余的一种享受……我希望将来发明一种能够溶解垃圾的机器。当垃圾成堆时,它会根据垃圾的多少和种类,发射出相应的溶解弹,垃圾便会慢慢溶解,最后渗入地下。这种垃圾融解器还能把垃圾中的一些铁质元素吸进自己的体内,给自己做能量。这种机器的形状跟目前的迷你BP机差不多,它的机体前面还有一个发射管,可以随身携带,如果发现自己工作、学习的地方有了垃圾,只要对准了,轻轻一按,垃圾马上就会消失得无影无踪。另外,这种机器还有大型号的,是专门用来处理垃圾场里的成堆垃圾。愿这种垃圾溶解器能早日走进我们的生活,为我们创造出一个清洁而美丽的环境。我相信,在不久的将来,我会用我的智慧,使这个愿望成真!注:此机器决不会溶解非垃圾的物品,请放心!现在的汽车正在大量增加,时常可以看见许多黑色气体从汽车尾部排放出来,不但污染大气层,还在危害着人类的健康。我想:要是能发明一种不用油,质量又好的汽车那多好呀!太阳是我们地球上可以获得的最大能源库。集聚太阳能的技术已经可以用来取暖,做饭,洗澡了,太阳能具有方便,经济,无污染等优点。所以用它当汽车的能源是再好不过了!这种汽车的形状很特别,有点象收音机的机身,顶部有一个漂亮的硅板,用来吸收太阳能,在现在汽车油箱的位置,有一个能量转换器,可以把吸收到的太阳能转化为电能储存起来,用作听音乐、开空调、照明等车厢内部设施的能源。这就是我想发明的汽车——太阳能汽车,你喜欢吗?我希望将来能发明一种能使理发后的小头发消失得无影无踪的机器——吸发机。当你刚刚理完发后,头上、衣服之间会有许多小头发。如果你洗头的话,既不方便,又不能完全洗掉。使用我发明的吸发机,只需要在你感觉痒的地方吸几下,就行了。这种吸发机和吸尘机的构造差不多,它既小又方便,只需要装上一节五号电池,便可使用。在它的尾部有一个小盒子,这个小盒子是放被吸进来的小头发的。吸完后,只要把小盒子拿出来,将里面的小头发倒掉就好了。这就是我想发明的吸发机,你喜欢它吗?这就是我想要发明的温控自动床。这种床冬暖夏凉,使人们的生活更加舒适,而且也给妈妈减少了不少麻烦。同我们现在床有许多缺点,例如夏天天气热,妈妈要把厚厚的垫子拿掉,晒一晒收起来,换上凉席。冬天天气冷了,妈妈又要把凉席收起来,换上厚厚的垫子和被子。我想要发明一种温控自动床,(这种床)人们能让它随着气候的变化自动调节温度。当夏天,外界的温度高是,只要打开床头的开关,床就会自动地把温度控制在二十度左右,人睡在上面就觉得特别凉爽。冬天,外界温度很低的时候,也只要打开床头的开关,就能自动地把温度控制在二十五度左右,睡在上面,能使你在寒冷的冬天感到春天的温暖。学们,你们喜欢吗?面对日趋严重的垃圾污染问题,我希望将来发明一种自动分检并把垃圾逐一消化的垃圾箱——自动消化垃圾箱。当人们把自己用过了而废弃的生活垃圾放进这个垃圾箱里时,这个垃圾箱会把塑料处理成像大米一样的颗粒,废纸压缩成饼干样的纸饼;玻璃制品集中在一起融化成液体,菜叶等生活垃圾发酵成肥料,清洁工人每天只要把桶里消化的垃圾归类收装然后卖给需要这些肥料的厂家,再次利用这些垃圾。这种垃圾箱的形状跟现在的果壳箱差不多,由那些回收的塑料,玻璃制成,它的底座有一个微型电脑,负责分检,处理人们放进的垃圾。这就是我要发明的自动消化垃圾箱,希望它能给我们带来一个清洁又美丽的环境!我想发明一种多功能宇航衣。穿上它,就可直接从地球飞到外太空。这种宇航衣是用一种耐高温、高压,可以吸取天然气,把它转换成能量的特殊塑料制成的。这种宇航衣的构造是这样的:后背有两个小型火箭,它是整件衣服的动力装置,*它人类就可以在茫茫宇宙中遨游了。宇航衣上有一个三角形头盔,它可以减少飞行中的阻力。宇航衣的腰间有一个方向盘,它是和小型火箭配套的。在太空中的星球上行走是比较困难的,因为有的星球(比如月球)没有引力,很容易掉入这无极限空间——宇宙。而我发明的宇航衣的鞋底各有四个吸盘,吸盘可以牢牢地吸住鞋底接触面,这样人类便能在太空中的星球上迈步了。衣服上还有工具格、方位显示仪、无线电呼叫机和等离子火炮枪。这就是我发明的宇航衣,你喜欢吗?以往大家常用“硝烟弥漫”“火光四起”来形容战场,因为化学推进剂或发射药燃烧才能推动弹丸到高速度。未来的战争可没有硝烟,那时我们所用的电炮及一些新型武器几乎都不用化学能。我一直希望能发明一种超新型电炮,捍卫祖国神圣领土。这种电炮是用电磁力推进弹丸到超高速状态的发射装置,它可将弹丸加速到每秒3-5公里,而常规火炮则望尘莫及。作为超高速动能武器,它的弹丸射程远、穿甲深,射击提前量小,因此命中率特别高。用火炮发射质量大于是100公斤的弹丸是很困难,而用电炮不仅可发射克级质量的小弹丸,也可发射吨级质量的射弹或航天器,将它们推进到每秒几公里到几十公里的速度,它的速度快、动能大,故可用在坦克、舰船或飞机上。电炮是利用电磁力或电力工作,它仅用电厂的电力就可正常运行,它的成本仅是普通火炮的1%,效率很高。电炮是用电流变化来精确控制发射速度和改变射程的,因此性能优良、工作稳定、可控性好。此外电炮发射时由于少烟雾、火光和冲击波,因此隐蔽性好,很适合未来现代化战争。电炮可作为战区导弹防御和国家导弹防御武器,也可用于地对空的定向发射火箭和纯有效载荷,还可用于天基推动航天器进行轨道转移,电炮的用处可大啦!怎么样?这就是我想发明的电炮,威力很大吧!我希望将来发明一种多功能墙纸。它可以按照个人的喜好变化颜色,还有时间显示。最神奇的是,人们只要有“墙纸遥控器”,就可以随心所欲地让墙纸变成超大屏幕电视机和环绕立体声音箱,或变成各种不同风格的风景画。当你躺在了夏威夷海边的沙滩上;当你坐在沙发上,就好像坐在黄山顶上。但最令人满意的就是它的温控功能,它可以使家中保持你想要的温度,可以使春天永远留在家中!这种墙纸外表看起来没什么特别的,其实内部极其复杂,仪器精密,能量完全是从二氧化碳中获取的,同时它也会吐出新鲜的空气。这就是我想发明的墙纸,你们一定会喜欢的!

2010年,我已经是交警大队的总队长啦!一个普通而又具特殊意义的清晨,我走进值班室,打开监控系统,立体交叉的交通线路马上展现在我的面前,由我设计的黄线网络醒目漂亮,它以优质的服务和超常的功能迅速赢得了市民的喜爱……可别小看这黄色交通线,它可是一种神奇的线。它会发出悦耳动听的音乐声,会像最优秀最有经验的交警一样辨别每辆车的违规情况,它也会像最公正的法官那样对违规车辆毫不留情……8点10分,监控系统发出警报,只见屏幕上出现一辆可能是醉酒的司机开的车,摇摇晃晃。两旁的黄色交通线通过气味感应器感受到酒后驾车的情况,马上变得通体透明,并不停地闪烁,同时传出迷人的劝阻音乐,音乐之后,黄色的交通线立即用优美的声音提醒这位司机:“对不起,您酒后驾车,违反交通规则,请立即停车。”可是这位司机把黄色交通线的警告当成耳旁风,脚踩油门想直冲过去,这时会说话的黄色交通线立即发出强大的磁性,把汽车牢牢吸住。机器人警察走过去,轻轻一提,就把违规的汽车和司机送到空中专用线路,让他到交警队接受批评和培训。9时15分,一辆满载客人的客车,从东向西疾驰而来,黄色线的数量感应器立即发出清脆的声音:“对不起,您的车超载10人,请立即停车。”司机一听黄色交通线知道得这么清楚,只好乖乖地停下了车。机器人交警又迅即找来另一辆客车,将超载的客人送上了车。黄色交通线在交通线路上大展神威,有了它,我这个交警总队长可轻松多了,交通事故已经成了历史,过马路已经成为人们工作之余的一种享受……我希望将来发明一种能够溶解垃圾的机器。当垃圾成堆时,它会根据垃圾的多少和种类,发射出相应的溶解弹,垃圾便会慢慢溶解,最后渗入地下。这种垃圾融解器还能把垃圾中的一些铁质元素吸进自己的体内,给自己做能量。这种机器的形状跟目前的迷你BP机差不多,它的机体前面还有一个发射管,可以随身携带,如果发现自己工作、学习的地方有了垃圾,只要对准了,轻轻一按,垃圾马上就会消失得无影无踪。另外,这种机器还有大型号的,是专门用来处理垃圾场里的成堆垃圾。愿这种垃圾溶解器能早日走进我们的生活,为我们创造出一个清洁而美丽的环境。我相信,在不久的将来,我会用我的智慧,使这个愿望成真!注:此机器决不会溶解非垃圾的物品,请放心!现在的汽车正在大量增加,时常可以看见许多黑色气体从汽车尾部排放出来,不但污染大气层,还在危害着人类的健康。我想:要是能发明一种不用油,质量又好的汽车那多好呀!太阳是我们地球上可以获得的最大能源库。集聚太阳能的技术已经可以用来取暖,做饭,洗澡了,太阳能具有方便,经济,无污染等优点。所以用它当汽车的能源是再好不过了!这种汽车的形状很特别,有点象收音机的机身,顶部有一个漂亮的硅板,用来吸收太阳能,在现在汽车油箱的位置,有一个能量转换器,可以把吸收到的太阳能转化为电能储存起来,用作听音乐、开空调、照明等车厢内部设施的能源。这就是我想发明的汽车——太阳能汽车,你喜欢吗?我希望将来能发明一种能使理发后的小头发消失得无影无踪的机器——吸发机。当你刚刚理完发后,头上、衣服之间会有许多小头发。如果你洗头的话,既不方便,又不能完全洗掉。使用我发明的吸发机,只需要在你感觉痒的地方吸几下,就行了。这种吸发机和吸尘机的构造差不多,它既小又方便,只需要装上一节五号电池,便可使用。在它的尾部有一个小盒子,这个小盒子是放被吸进来的小头发的。吸完后,只要把小盒子拿出来,将里面的小头发倒掉就好了。这就是我想发明的吸发机,你喜欢它吗?这就是我想要发明的温控自动床。这种床冬暖夏凉,使人们的生活更加舒适,而且也给妈妈减少了不少麻烦。同我们现在床有许多缺点,例如夏天天气热,妈妈要把厚厚的垫子拿掉,晒一晒收起来,换上凉席。冬天天气冷了,妈妈又要把凉席收起来,换上厚厚的垫子和被子。我想要发明一种温控自动床,(这种床)人们能让它随着气候的变化自动调节温度。当夏天,外界的温度高是,只要打开床头的开关,床就会自动地把温度控制在二十度左右,人睡在上面就觉得特别凉爽。冬天,外界温度很低的时候,也只要打开床头的开关,就能自动地把温度控制在二十五度左右,睡在上面,能使你在寒冷的冬天感到春天的温暖。学们,你们喜欢吗?面对日趋严重的垃圾污染问题,我希望将来发明一种自动分检并把垃圾逐一消化的垃圾箱——自动消化垃圾箱。当人们把自己用过了而废弃的生活垃圾放进这个垃圾箱里时,这个垃圾箱会把塑料处理成像大米一样的颗粒,废纸压缩成饼干样的纸饼;玻璃制品集中在一起融化成液体,菜叶等生活垃圾发酵成肥料,清洁工人每天只要把桶里消化的垃圾归类收装然后卖给需要这些肥料的厂家,再次利用这些垃圾。这种垃圾箱的形状跟现在的果壳箱差不多,由那些回收的塑料,玻璃制成,它的底座有一个微型电脑,负责分检,处理人们放进的垃圾。这就是我要发明的自动消化垃圾箱,希望它能给我们带来一个清洁又美丽的环境!我想发明一种多功能宇航衣。穿上它,就可直接从地球飞到外太空。这种宇航衣是用一种耐高温、高压,可以吸取天然气,把它转换成能量的特殊塑料制成的。这种宇航衣的构造是这样的:后背有两个小型火箭,它是整件衣服的动力装置,*它人类就可以在茫茫宇宙中遨游了。宇航衣上有一个三角形头盔,它可以减少飞行中的阻力。宇航衣的腰间有一个方向盘,它是和小型火箭配套的。在太空中的星球上行走是比较困难的,因为有的星球(比如月球)没有引力,很容易掉入这无极限空间——宇宙。而我发明的宇航衣的鞋底各有四个吸盘,吸盘可以牢牢地吸住鞋底接触面,这样人类便能在太空中的星球上迈步了。衣服上还有工具格、方位显示仪、无线电呼叫机和等离子火炮枪。这就是我发明的宇航衣,你喜欢吗?以往大家常用“硝烟弥漫”“火光四起”来形容战场,因为化学推进剂或发射药燃烧才能推动弹丸到高速度。未来的战争可没有硝烟,那时我们所用的电炮及一些新型武器几乎都不用化学能。我一直希望能发明一种超新型电炮,捍卫祖国神圣领土。这种电炮是用电磁力推进弹丸到超高速状态的发射装置,它可将弹丸加速到每秒3-5公里,而常规火炮则望尘莫及。作为超高速动能武器,它的弹丸射程远、穿甲深,射击提前量小,因此命中率特别高。用火炮发射质量大于是100公斤的弹丸是很困难,而用电炮不仅可发射克级质量的小弹丸,也可发射吨级质量的射弹或航天器,将它们推进到每秒几公里到几十公里的速度,它的速度快、动能大,故可用在坦克、舰船或飞机上。电炮是利用电磁力或电力工作,它仅用电厂的电力就可正常运行,它的成本仅是普通火炮的1%,效率很高。电炮是用电流变化来精确控制发射速度和改变射程的,因此性能优良、工作稳定、可控性好。此外电炮发射时由于少烟雾、火光和冲击波,因此隐蔽性好,很适合未来现代化战争。电炮可作为战区导弹防御和国家导弹防御武器,也可用于地对空的定向发射火箭和纯有效载荷,还可用于天基推动航天器进行轨道转移,电炮的用处可大啦!怎么样?这就是我想发明的电炮,威力很大吧!我希望将来发明一种多功能墙纸。它可以按照个人的喜好变化颜色,还有时间显示。最神奇的是,人们只要有“墙纸遥控器”,就可以随心所欲地让墙纸变成超大屏幕电视机和环绕立体声音箱,或变成各种不同风格的风景画。当你躺在了夏威夷海边的沙滩上;当你坐在沙发上,就好像坐在黄山顶上。但最令人满意的就是它的温控功能,它可以使家中保持你想要的温度,可以使春天永远留在家中!这种墙纸外表看起来没什么特别的,其实内部极其复杂,仪器精密,能量完全是从二氧化碳中获取的,同时它也会吐出新鲜的空气。这就是我想发明的墙纸,你们一定会喜欢的

科技创新小论文太阳能汽车

楼主你好!很高兴能回答你的问题!国际油价破百之后,新能源再次被人们关注。然而,新能源在缓解能源危机这个大舞台上,到底能发挥多大的作用?哪些新能源又值得消费者期待呢? 面对高油价和潜在的石油供应危机,各国政府都把解决能源问题作为维护国家安全的战略问题提到议事日程中来。中国工程院博士冀星说,摆在各国政府面前的有两条道路:一是开源节流,寻求更多的石油供应渠道,并提高石油的使用效率;二是开发新能源。 为了促进新能源的开发利用,2006年1月1日,我国正式颁布实施了《可再生能源法》。该法将可再生能源的范围进行了限定,即风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。国家还出台了一系列政策和措施,旨在推动以秸秆、甘蔗、玉米等农林产品以及畜牧业生产废弃物等为代表的生物能源发展。 2007年,国家发改委发布的《能源发展“十一五”规划》,描绘出一幅未来5年我国能发展的蓝图。 乙醇汽油推广范围逐渐扩大 在众多新能源中,目前我国唯有乙醇汽油真正得到了推广,并且范围逐渐扩大。现在吉林、辽宁、黑龙江、河南、安徽五省及湖北、山东、江苏、河北、广西五省的部分地区都在使用乙醇汽油。 乙醇俗称酒精,车用乙醇汽油是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的一种新型汽车燃料。它基本不影响汽车的行驶性能,还可以减少有害气体的排放量。 虽然乙醇汽油的技术成熟,推广也一直稳步进行,但就在国务院2007年举行的一次关于可再生能源的会议上决定,我国将停止新建的粮食乙醇燃料项目。据了解,出台这一政策是为了保证粮食安全,保证玉米、小麦和其他农产品的种植比例平衡。农业部农村经济研究中心的有关专家认为,由于利用率最高、价格最为低廉,以木薯资源制造酒精前景广阔,我国燃料乙醇由此向非粮乙醇转折。 中国汽车技术研究中心高海洋博士认为,从长远角度讲,推广乙醇汽油是节约能源,提高环保质量的有力举措,但就试点情况来看,在全国范围推广则要在成本、价格、政策等方面加以规范,这需要整个供求市场的磨合,而不是一朝一夕的事。 生物柴油三年后进入正规加油站 生物柴油作为传统柴油的替代能源已经得到世界各国的重视,我国的中国石油、中国石化、中国海洋石油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。有关方面预测,三年后生物柴油能进入正规加油站。 生物柴油是以动植物油脂为原料的可再生能源,与传统石化柴油相比,生物柴油具有润滑性能好,使用安全等优势,目前全球生物柴油的主要应用领域是为汽车提供动力燃料。使用生物柴油车辆无需改装,只要与普通柴油按照一定比例调和即可。 2006年,国家颁布《中华人民共和国可再生资源法》。虽然已有法规确定生物柴油的合法地位,但广大消费者近两年内还很难在正规加油站购买到。 据了解,国家对成品油的监管非常严格,而目前生物柴油的质量参差不齐,如果在加油站销售,质量无法保证。另外,产量太小也是制约生物柴油走进正规加油站的重要原因。国家发改委对生物柴油今后的推广已经有初步的计划,就是按照乙醇汽油的推广方式来分区域封闭式推广。 中国工程院博士冀星透露,根据国家发改委的整体规划和四大集团研究实验进度,预计三年后生物柴油才能进入正规加油站。 氢能源应用在车上有待时日 与生物质能源相比,氢能源的发展势头略显弱势,但世界各国的研究机构和汽车制造企业在研究开发氢技术方面都取得了一些成绩。美国的通用汽车公司把远期目标定位在氢能源车,“雪佛兰Sequel”是该公司最新一代的氢能源概念车。 氢能源是一种二次能源,目前主要的来源是利用水资源制取的。我国氢的来源极为丰富,制造提取的技术水平也有了一定的基础,水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法都已形成规模。 虽然氢能源来源广泛,但作为新能源在车辆上推广还有一定难度。首先,提取氢能源的成本极高;第二,需要对车辆进行较大改造;第三,大量提取氢能源的难度较大;第四,需要广泛建造氢加注站点。业内专家认为,获得大量廉价的氢,是实现氢能利用的根本。 太阳能汽车的美好前景 1999年,巴西圣保罗大学的科研人员设计出一款新型太阳能汽车,这种汽车全部使用太阳能作为能源,发动机和车轮之间没有传输装置,最高时速超过100公里。这是世界上有报道的第一款真正意义上的太阳能汽车。 2003年,由日本大学生制造的氢(hydrogen)和太阳能汽车成功穿越澳洲。该车从柏斯穿越沙漠行驶到悉尼,行程4084公里。汽车的排放物包括纯净水,悉尼市长特恩布尔在汽车抵达悉尼后,将水一饮而尽。 南京理工大学车辆工程系吴小平教授分析说,太阳能汽车进入商业时代,至少还要30-50年,但太阳能在汽车上的局部应用,10年之内应可见到。比如随着汽车上空调、多媒体等大量需要耗用发动机动力供电的电器设备的使用,燃油发动机已经越来越难以满足需要,那么用太阳能电池替代发动机的部分功能,就既可减少汽车尾气排放量,又可提高发动机工作效率。另外,高尔夫球场、风景区等对环保要求较高,而对动力要求不高的场所,可能会使用太阳能小车做工作车或游览车。 神秘的“可燃冰” 在全世界寻找替代能源的努力中,一种神秘的物质逐渐浮出水面,它就是深藏在海底的比石油、煤燃烧值高数倍,被称为后石油时代能源的“可燃冰”。 这种天然气水合物的晶体叫“可燃冰”,学名为“天然气水合物”,它透明无色,形似笼状的独特的冰结晶体,点火即燃烧,常温下分解出天然气,所以又叫“气冰”、“固体瓦斯”,是一种高能量的能源。我国在西海北部已经发现可燃冰的存在。 目前,很多国家都只是证明其在某一地区内含有“可燃冰”这种资源,但却很难说出具体的可采储量。由于“可燃冰”分布于海底,因此勘探起来有很大难度,至少现阶段世界各国都不能像探测石油、天然气一样,通过分析地质构造和进一步勘探确认“可燃冰”的探明可采储量。 “采集实物样本还具有一定的难度,‘可燃冰’的开发利用就更是难上加难。”专业人士指出,开发“可燃冰”非常危险,由于水化物是在低温高压下形成的。且开采时还有可能导致海床崩塌使甲烷大量释放,释放过程中一旦失控,难免酿成灾难。因此业界认为“可燃冰”成为新能源只是人类的一个希望。 电动汽车蓄势待发 电能汽车也称电动汽车,其工作原理是依靠蓄电池的电力使汽车发动机运转,使电能转化为机械能,从而驱动汽车。 电能汽车可以有效解决传统汽车燃油的污染问题,很多国家和机构都在研究电能汽车,而电能汽车的主要问题是蓄电池的蓄电能力大小,它直接影响着汽车的行驶速度和行驶距离。 现在,国内外各知名汽车厂商都开始下大力气开发电能汽车。 比亚迪首款电动汽车F3e使用电能驱动,没有排放,没有污染,甚至没有汽缸发动机的噪音,充足电以后以140-150公里/小时的速度可行驶570公里,这种环保汽车的远景变得越来越清晰。 电能汽车的发展将有效缓解能源危机,成为新能源动力车的重要组成部分。 编后 石油仍是当前最廉价的车用能源 除了燃料乙醇、生物柴油和氢能源以外,风能、太阳能、水能等都可以作为替代能源用于车辆,但目前它们还停留在概念的范畴,石油仍是当前最廉价的车用能源。 石油价格上涨已经变成了不可逆转的趋势。除非找到真正具有市场实用价值的替代能源,否则整个世界都将不可避免地沦为“石油的奴隶”。 寻找新能源的意义不在于最终完成了什么样的研发,而在于它给我们提供了一种全新的思路、一种可能。 希望我能够帮到你!呵呵~

科技小论文 ——警惕全球变暖 最近这几年,大家觉得天气一下子就变热了,原本凉爽的秋天现在几乎要到10月下旬才开始,8月份最热的天居然达到了40度以上。这是为什么呢?原来,是人类自己惹的祸。 随着人类高科技发展进程越来越快,科学随之产生的副作用逐渐体现出来,全球变暖就是一个例子。天气炎热,在酷暑里泡空调成为了一项新的“业余爱好”,但人们可曾想过,空调会带来什么负面影响呢?答案当然是肯定的,空调排放的气体中含有大量的甲烷,输送到外面,甲烷也是导致全球变暖的气体。同时,空调还会浪费掉许多电,所以要尽量避免用空调,适当即可。 而另一个原因就是:二氧化碳!汽车尾气与工厂废气中含有大量二氧化碳,而二氧化碳最可能导致温室效应(即全球变暖)现在汽车逐渐增多,据有关方面统计,到21世纪,汽车在全世界已有7亿辆,大量的尾气严重影响着我们,咳嗽,喉咙发炎……最重要的是全球变暖。有人统计,美国人均二氧化碳排放量已达到了20吨一年!中国每年的二氧化碳排放量人均排放量也有吨一年!我们周围的环境在恶劣地变化。 更重要的原因就是:森林锐减,水资源破坏,生态链严重被破坏,大量土地贫瘠,水污染严重,据统计全世界10%的河水被污染,新鲜的淡水供应成了问题,同时由于矿物质被大量使用,燃烧出的CO2气体导致了大气污染,同时臭氧层被严重破环,南北极出现臭氧层洞,加剧了环境的恶化。这样恶性循环的话,最终会导致人们的生活被严重影响。 这样一来的悲剧是什么呢?当然是显而易见了!天气加热,海平面上涨,南北极冰川融化,海滨城市,岛国被淹。这一切,都严重影响了人类的生存,实验证明,以后300年,海平面将上涨半米多,这还是最乐观的数据。再过7年,全球变暖将会无可逆转地持续。更可怕的是,由于北极冰融化,降雨量加强,大量淡水汇入北大西洋,破坏了墨西哥暖流,一旦墨西哥暖流被切断后,欧洲西北部温度将会下降5—8度之多,从而造成的影响,很可能引发新的冰河时期!想必大家一定看过《后天》这部电影,剧中的情景正是几百年后对我们地球的一个真实写照:龙卷风,冰层断裂,温度急剧下降,冰风暴,冻雨,地震,洪水,海啸……这并不是疯狂的幻想,如果人类不停止毁坏环境的话,这将成为现实!全球变暖不仅仅是天气变热,更会牵连出许多负面影响! 为了拯救地球,我们应该尽量做到:不开空调,使用回收环保纸张,舍弃肉类(牛排)食品(牛消化中含有一氧化二氮,如果你转为素食主义者,每年二氧化碳的排放量将减少吨!)不用塑料袋,乘公交车……生活中的点点滴滴。其实环保并不难,只要你支持环保,就是你给这个星球的最好礼物,不需要太多言辞,只要每个人都行动起来,就会是一股强大的力量!如今,日本,英国,美国等国家纷纷行动起来,我们虽然也采取了行动,但,对于一个有13亿人口的泱泱大国,这一点,还是不够的。所以,警惕全球变暖,是全人类为了挽救地球的唯一方法,有人也许会说:我们不是可以移居到别的星球上去吗?答案虽是肯定的,但那又能容纳多少人呢?有人说:治理温室效应的资金太大了,对金融来说是天价。但,如果一直拖延,最终的结果,是我们的地球面目全非,别说金融,就连自己的生命也难保啊!所以环境保护不应只停留在口头上,而要真正付之与行动了。 (这个我参加比赛拿了二等奖。)

人或动物的生存与植物的关系 不久前,我们家搬入了现在的新房子。刚搬完家,叔叔阿姨们就送来了好几盆花和几株树。门口、客厅里、房间里和阳台上都摆上了盆景。我对爸爸说:“我们家都有成植物园了,摆那么多的植物干吗?”爸爸笑着说:“植物能制造气氛,净化空气,人和动物谁都离不开它们,离开了它们都有不能生存。”人或动物离开植物后不能生存?为什么人或动物离开植物后不能生存?我将信将疑。决定做几个小实验来证明这个问题。 星期天,我从车库里抓来两只老鼠。这两只可怜的小老鼠即将成为我的实验品。它们不停地挣扎着,圆溜溜的一次性薄膜桌布小眼睛瞪着我。我把第一只小巧玲珑老鼠放在一个大鱼缸里,用把玻璃瓶封得严严实实的,生怕瓶里的空气与外界的空气相通。我仔细地观察着,只见小老鼠沿缸着壁,绕着缸底快速地向前窜。咦,小老鼠不是活得好好的吗?难道爸爸说的不是真的?可是,没过几分钟,只见小老鼠绕圈的速度越来越慢,直到停滞不前,奄奄一息的样子。顿时,我把一次性薄膜桌布轻轻拿开,捉出第一保小老鼠,放进第二只小老鼠,又搬入了四盆枝繁叶茂的植物。然后轻轻盖上一次性薄膜桌布。我不停地拍打鱼缸,只见小老鼠惊慌地乱窜。过了好久也没要咽气的样子。这个实验证明了植物可以输送动物所需要的氧气。 为了进一步证明人类和动物对植物的依赖性。我来到我们老家附近一个饲料加工厂。那儿的空气里到处弥漫着一股哝哝的灰尘味,熏得我直咳嗽。我感到十分难受。然后,我又跑向我们家屋后的一片竹林里,那是一个空气新鲜的地方,我感觉极为清爽。这个实验证明植物可以净化空气。使人呼吸顺畅。 这两个实验证明,人类和动物的生存与植物有密切的关系。这其中到底有多大的科学道理呢?我们科技小队来到图书馆去查阅了许多的科技书籍,还到学校电子北阅览室上网查询,总结出以下几点: ① 人必须依靠植物提供氧气,只有植物才能制造氧气。如果说一个人几天不吃饭、几天不喝水且有一息尚存的话,几分钟就可能性命难保,氧气可是人生命活动的第一需要呀!一个成年人每天呼吸约2万多次,吸入氧气千克,呼出二氧化碳千克。 ② 动物与植物的呼吸,物质的燃烧,也都要消耗氧气,释放二氧化碳。这样一来,空气中的氧气不就一天天增加么?不!天地间之所以没有产生过这种危机,就是因为植物既是天然氧气“制造厂”,又是二氧化碳的“广阔市场”。 ③ 有人做过统计,1公顷阔叶林,在生长季节每天能制造氧气750千克,吃掉二氧化碳1000千克。所以算起来,只要有10万平方米的林木,就可以供给一个人氧气的需要量,并把呼出的二氧化碳吸收掉。因为有植物源源不断地补充氧气,空气中的氧气才能保持基本恒定。相反,如果没有植物,地球上的氧气只要500年左右的时间既可以用完。 所以,人类和动物能够维持生命,活动时所需要的氧气,必须归功于绿色植物。植物与我们人类和动物的生命有着相当密切的关系。从现在起,让我们保护植物吧!

有关创新的小论文 我们人类现在处处都十分依赖着先进的科技,可这些科技有许许多多不足的地方,如果可以再创新的话,科技提出正能造福人类。 如果汽车排出的尾气,对人体的伤害是非常大的。而一条条大道上来来往往的汽车排出的尾气的数量更是令人难以想象。有多少人因为这种气体而中毒?如果气车不再排出毒气的话,那才称得上是十全十美。如果现在的科学家能将汽车再改造一下,排出的并不是多人体有害的毒气,而是无毒无污染的气体,那么也算是科技的创新。 还有那些化工厂,总是把污水排到湖泊或是清澈的小河里,搞得干净的水源变得浑浊不清,不能再饮用或浇灌田地,是的收成不乐观。而且也浪费了农民的一片心血。如果科技走一步进步,再能创新的话,可以把排放的污水进行有效的回收,再能创新的话,可以把排放的污水进行有效回收,再用机器将污水转化成干净的水源,进行回收,不但不污染环境,而且还进行了二次回收,可以说是一举两得。 自然元素也是一种十分有用的能源,我们如果可以加以运用,那么可以节省许多财力或人人力呢!如果太阳能够转化成电的话,那就方便多了。如果科学家能再创新一下太阳能,那太阳能不仅能将太阳光,才是有效的被我们所利用。 科技创新对我们来说是很重要的,因为它能帮人类去现在的科技所存在的一些缺点,更好的造福于人类,最重要的是它还可以保护地球生态环境,让我们在一个更美好的环境下美满的生活。

飞越太空论文格式

“我知道地球是圆的,因为我看见了圆形;然后,又看到它还是立体的。当我往下看时,……看到印度洋上船舶拖着尾波前进,非洲一些地方出现灌木林火,一场雷电交加的暴风雨席卷了澳大利亚1000英里的地区,呈现出大自然的一幅立体风景画。” 这是航天员在谈到从航天飞机上看地球的情景时的一段描述。航天技术发展是当今世界上最引人注目的事业之一,它推动着人类科学技术的进步,使人类活动的领域由大气层内扩展到宇宙空间。航天技术是现代科学技术的结晶,是基础科学和技术科学的集成,航天技术是一个国家科学技术水平的重要标志。航天技术是一门综合性的工程技术,主要包括:制导与控制技术,热控制技术,喷气推进技术,能源技术,空间通信技术,遥测遥控技术,生命保障技术,航天环境工程技术,火箭及航天器的设计、制造和试验技术,航天器的发射、返回和在轨技术等。由多种技术融于一体的航天系统是现代高技术的复杂大系统,不仅规模庞大,技术高新、尖端,而且人力、物力耗费巨大,工程周期长。时至今日,航天技术已被广泛应用到政治、军事、经济和科学探测等领域,已成为一个国家综合国力的象征。人类很早就有遨游太空、征服宇宙的理想。宇宙的星球对人类一直充满着吸引力和神秘感,许多美丽的神话和传说,反映了人类对宇宙的向往和探索空间奥秘的心情。《嫦娥奔月》、《牛郎织女》,以及孙悟空腾云驾雾、一个筋斗十万八千里等。航天飞行的历史是从火箭技术的历史开始的,没有火箭也就没有航天飞行。追溯源头,中国是最早发明火箭的国家。“火箭”这个词在三国时代(公元220~280年)就出现了。不过那时的火箭只是在箭杆前端绑有易燃物,点燃后由弩弓射出,故亦称为“燃烧箭”。• 随着中国古代四大发明之一的火药出现,火药便取代了易燃物,使火箭迅速应用到军事中。公元lO世纪唐末宋初就已经有了火药用于火箭的文字记载,这时的火箭虽然使用了火药,但仍须由弩弓射出。真正靠火药喷气推进而非弩弓射出的火箭的外形被记载于明代茅元仪编著的《武备志》中,见图。这种原始火箭虽然没有现代火箭那样复杂,但已经具有了战斗部(箭头)、推进系统(火药筒)、稳定系统(尾部羽毛)和箭体结构(箭杆),完全可以认为是现代火箭的雏形。中华民族不但发明了火箭,而且还最早应用了串联(多级)和并联(捆绑)技术以提高火箭的运载能力。明代史记中记载的“神火飞鸦”就是并联技术的体现;“火龙出水”就是串、并联综合技术的具体运用,如图所示。世界上第一个试图乘坐火箭上天的“航天员”也出现在中国。相传在14世纪末期,中国有位称为“万户”的人,两手各持一大风筝,请他人把自己绑在一把特制的座椅上,座椅背后装有47支当时最大的火箭(又称“起火”)。他试图借助火箭的推力和风筝的气动升力来实现“升空”的理想。“万户”的勇敢尝试虽遭失败并献出了生命,但他仍是世界上第一个想利用火箭的力量进行飞行的人。 19世纪末20世纪初,火箭才又重新蓬勃地发展起来。近代的火箭技术和航天飞行的发展,涌现出许多勇于探索的航天先驱者,其中代表人物K.3.齐奥尔科夫斯基(~OHCTaHTHH3ayap且oBHq UHOaKOBCKHfi),R.戈达德(Robert Goddard),H.奥伯特(Hermann Oberth)。 前苏联科学家齐奥尔科夫斯基一生从事利用火箭技术进行航天飞行的研究。在他的经典著作中,对火箭飞行的思想进行了深刻的论证,最早从理论上证明了用多级火箭可以克服地心引力进入太空的论点。 1、建立了火箭运动的基本数学方程,奠定航天学的基础。 2、首先肯定了液体火箭发动机是航天器最适宜的动力装置,论述了关于液氢一液氧作为推进剂用于火箭的可能性,为运载器的发展指出了方向,这些观点仅仅几十年就成为了现实。 3、指出过用新的燃料(原子核分解的能量)来作火箭的动力;并具体地阐明了用火箭进行航天飞行的条件,火箭由地面起飞的条件,以及实现飞向其他行星所必须设置中间站的设想。 4、提出过许多的技术建议,如他建议使用燃气舵来控制火箭,用泵来强制输送推进剂到燃烧室中,以及用仪器来自动控制火箭等,都对现代火箭和航天飞行的发展起了巨大的作用。 美国的火箭专家、物理学家和现代航天学奠基人之一戈达德博士在1910年开始进行近代火箭的研究工作,他在1919年发表的《达到极大高度的方法》的论文中,阐述了火箭飞行的数学原理,指出火箭必须具有7.9 km/s的速度才能克服地球的引力,并研究了利用火箭把有效载荷送至月球的几种可能方案。 德国的奥伯特教授在他1923年出版的《飞向星际空间的火箭》一书中不仅确立了火箭在宇宙空间真空中工作的基本原理,而且还说明火箭只要能产生足够的推力,便能绕地球轨道飞行。同齐奥尔科夫斯基和戈达德一样,他也对许多推进剂的组合进行了广泛的研究。 在1932年德国发射A2火箭,飞行高度达到3 km。1942年10月3日,德国首次成功地发射了人类历史上第一枚弹道导弹¡ª¡ªV¡ª2(A4型),并于1944年9月6日首次投入作战使用。V-2的成功在工程上实现了19世纪末、20世纪初航天技术先躯者的技术设想,并培养和造就了一大批有实践经验的火箭专家,对现代大型火箭的发展起到了继往开来的作用。V-2的设计虽不尽完善,但它却是人类拥有的第一件向地球引力挑战的工具,成为航天技术发展史上的一个重要里程碑。 • 1957年10月4日,前苏联用¡°卫星¡±号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星送入太空,卫星呈球形,外径O.58 m,外伸4根条形天线,质量83.6 kg,卫星在天上正常工作了3个月。按照今天的标准衡量,前苏联的第一颗卫星只不过是一个伸展开发射机天线的圆球,但它却是世界上第一个人造天体,把人类几千年的梦想变成了现实,为人类开创了航天新纪元,标志着人类活动范围的又一飞跃。 • 1961年4月12日,前苏联成功地发射了第一艘¡°东方号¡±载人飞船,尤里.加加林成为人类第一位航天员,揭开了人类进入太空的序幕,开始了世界载人航天的新时代。• 1962年8月27日,美国发射的“水手2号”探测器第一次成功飞越金星。• 1969年7月20日,美国N.A.阿姆斯特朗和E.E.奥尔德林乘坐¡°阿波罗11号¡±飞船登月成功,在月球静海西南角着陆,成为涉足地球之外另一天体的首批人员。他们在月球上安放了科学实验装置,拍摄了月面照片,搜集了22虹月球岩石与土壤样品,然后自月面起飞,与指挥舱会合,返回地球。首次实现了人类登上月球的理想。 • 1971年4月19日,前苏联¡°礼炮1号¡±空间站人轨成功,其质量约18 t,总长14 m,轨道高度200~250 km,轨道倾角51.6。,成为人类第一个空间站,完成了有关天体物理学、航天、医学、生物学等方面的科研计划,考察地球资源和进行长期失重条件下的技术实验。• 1972年3月2日,美国发射了木星和深远空间探测器¡°先驱者10号¡±。它携有表明人类信息的镀金铝板,经过11年飞行,于1983年6月越过海王星轨道,而后成为飞离太阳系的第一个人造天体。• 1975年6月8日,前苏联发射了¡°金星9号¡±探测器,实现了在金星表面着陆。• 1975年7月18日,美国¡°阿波罗号¡±飞船与前苏联¡°联盟19号¡±飞船在大西洋上空对接成功(视频资料)。• 1975年8月20日,美国发射了¡°海盗1号¡±探测器,第一次在火星表面着陆成功(视频资料)。• 1977年9月,美国发射了¡°旅行者2号¡±探测器,对天王星、海王星进行探测。• 1981年4月,世界上第一架垂直起飞、水平着陆、可重复使用的美国航天飞机¡°哥伦比亚号¡±试飞成功,标志着航天运载器由一次性使用的运载火箭转向重复使用的航天运载器的新阶段,是航天史上一个重要的里程碑,标志着人类在空间时代又上了一层楼,进入了航天飞机时代。至2000年10月,航天飞机已成功飞行100次。 • 1986年2月,前苏联¡°和平号¡±轨道空间站发射成功,它成为目前人类发射的在轨运行时间最长的载人航天器,在轨运行超过15年。2001年3月23日,¡°和平号¡±轨道空间站被引入大气层销毁,完成了其辉煌的历史使命。 • 目前,更大规模的国际空间站在美国、俄罗斯、加拿大、日本、意大利和欧洲空间局的合作下,正在进行在轨组装建设¡­¡­人类就是以如此快速的步伐冲击着宇宙大门! • 不难看出,从公元10世纪的中国火箭到第二次世界大战的V一2导弹,人类是出于军事需求发展了火箭技术,而这恰恰为航天技术的发展奠定了坚实的基础。自20世纪40年代至今,航天技术以惊人的速度发展着并日臻完善。我们可以坚信,随着科学技术的进步和工业基础的不断增强,航天技术将会有更大的突破并更趋完善。 • 航天技术从20世纪50年代末期的研究试验阶段到70年代中期,发展到了广泛实际应用阶段。其中60年代以来,为科学研究、国民经济和军事服务的各种科学卫星与应用卫星得到了很大发展。至70年代,军、民用卫星已全面进入应用阶段。一方面向侦察、通信、导航、预警、气象、测地、海洋、天文观测和地球资源等专门化的方向发展,同时另一方面,各类卫星亦向多用途、长寿命、高可靠性和低成本的方向发展。 • 回顾近50年来航天技术应用的历程,具有代表性的大事列举如下:• 1958年12月,美国发射了世界上第一颗通信卫星¡°斯科尔号¡±;• 1960年4月,美国先后发射了世界上第一颗气象卫星¡°泰罗斯1号¡±和导航卫星¡°子午仪1B号¡±;• 1963年7月,美国发射了世界上第一颗地球同步轨道通信卫星;• 1964年8月,美国发射了世界上第一颗地球静止轨道通信卫星;• 1965年4月,美国成功地发射了世界上第一颗商用通信卫星¡°国际通信卫星1号¡±,正式为北美与欧洲之间提供通信业务,它标志着通信卫星进入了实用阶段;• 1972年7月,美国发射了世界上第一颗地球资源卫星¡°陆地卫星1号¡±;• 1982年11月,美国航天飞机开始商业性飞行;1984年11月,美国航天飞机成功地施放了两颗卫星并回收了两颗失效的通信卫星,第一次实现了双向运载任务;• 1983年4月,美国发射了世界上第一颗跟踪和数据中继卫星;• 1999年,由66颗小型卫星组网形成的美国¡°铱¡±星全球电话通讯系统建成并投入使用。• 目前,美国的GPS系统和俄罗斯的卫星导航系统已成为全世界各领域普遍应用的定位导航系统,发挥着巨大的作用。• 在我国,继1970年4月24日首颗卫星¡°东方红一号¡±发射成功以来,航天技术的发展和应用也取得了巨大的成就:• 1975年11月,我国第一颗返回式遥感卫星发射成功,并顺利回收;• 1984年4月,我国第一颗静止轨道试验通信卫星发射成功;• 1986年2月,我国第一颗静止轨道实用通信卫星发射成功;• 1988年9月,我国第一颗气象卫星¡°风云一号¡±发射成功;• 至2000年10月,我国¡°长征¡±系列运载火箭已成功发射62次。• 进入20世纪90年代,我国航天技术应用的步伐进一步加快,大容量通信卫星¡°东方红三号¡±、气象卫星¡°风云一号¡±和¡°风云二号¡±以及资源卫星先后发射成功。• 1999年11月20日我国成功发射了第一艘试验飞船¡°神舟号¡±,在载人航天领域迈出了坚实的一步¡­¡­综上可见,从1957年世界上第一颗人造地球卫星发射成功算起,迄今仅40余年,航天技术取得了如此巨大的成就是前所未有的,产生了巨大的社会效益与经济效益。 总之,随着航天技术应用的发展,航天活动已越来越显示出其巨大的军事意义和经济效益,已成为国民经济和国防建设的一个重要组成部分。反过来,这种社会和经济效益又进一步推动着航天技术日新月异的发展。• 航天技术是一门研究和实现如何把航天器送人空间,并在那里进行活动的工程技术。它主要包括航天器、运载工具和地面测控三大部分。为了便于了解,我们首先对航天器进行分类。• 同一个航天器可兼有数种任务,故机械地、绝对地分类,是不可能的。同一类航天器,往往包括了几种系列,而每一系列又可分成数种不同的卫星系统或型号。• 航天器可分为无人航天器与载人航天器两大类。无人航天器按是否绕地球运行又可分为人造地球卫星和宇宙探测器两类。它们又可以进一步按用途分类,如图所示。 • 简称人造卫星,是数量最多的航天器(占90%以上)。它们的轨道长度由i00多公里到几十万公里。按用途它们又可分为: 目前的载人航天器只在近地轨道飞行和从地球到月球的登月飞行。今后将出现可以到达各种星球的载人飞船,以及供人类长期在空间生活和工作的永久性空间站。载人航天器按飞行和工作方式可分为: 可以重复使用的,往返于地面和高度在1000 km以下的近地轨道之间,运送有效载荷的航天器。 3.宇宙探测器 旅行者1号 旅行者2号• 按航天器在轨道上的功能来进行分类,就人造地球卫星而言,可分为观测站、中继站、基准站和轨道武器四类。每一类又包括了各种不同用途的航天器。卫星处在轨道上,对地球来说,它站得高,看得远(视场大),用它来观察地球是非常有利的。此外,由于卫星在地球大气层以外不受大气的各种干扰和影响,所以用它来进行天文观测也比地面天文观测站更加有利。属于这种功能的卫星有下列几种典型的用途。 在各类应用卫星中侦察卫星发射得最早(1959年发射),发射的数量也最多。侦察卫星有照相侦察和电子侦察卫星两种。 资源卫星是在侦察卫星和气象卫星的基础上发展而来的。利用星上装载的多光谱遥感器获取地面目标辐射和反射的多种波段的电磁波,然后把它传送到地面,再经过处理,变成关于地球资源的有用资料。它们包括地面的和地下的,陆地的和海洋的等等。海洋卫星的任务是海洋环境预报,包括远洋船舶的最佳航线选择,海洋渔群分析,近海与沿岸海洋资源调查,沿岸与近海海洋环境监测和监视,灾害性海况预报和预警,海洋环境保护和执法管理,海洋科学研究,以及海洋浮标、台站、船舶数据传输,海上军事活动等。• 当然,作为观测站的卫星远不止以上几种,预警卫星、核爆炸探测卫星、天文预测卫星(如美国的“哈勃”太空望远镜)等均属于这一类。虽然它们的功能各有侧重,但基本观测原理都是相似的。2.中继站 利用卫星进行通信和平常的地面通信相比较,具有下列优点: ①通信容量大; ②覆盖面积广; ③通信距离远; ④可靠性高; ⑤灵活性好; ⑥成本低。广播卫星是一种主要用于电视广播的通信卫星。这种广播卫星不需要经过任何中转就可向地面转播或发射电视广播节目,供公众团体或者个人直接接收,因此又称为直播卫星。目前普通的家庭电视机配一架直径不到1m的天线就可以直接接收直播卫星的电视广播节目。跟踪和数据中继卫星是通信卫星技术的一个重大发展。它是利用卫星来跟踪与测量另一颗卫星的位置,其基本思想是把地球上的测控站搬到地球同步轨道上,形成星地测控系统网。 3.基准站 这种卫星是轨道上的测量基准点,所以要求它测轨非常准确。属于这种功能的卫星有:4.轨道武器 这是一种积极进攻的航天器,具有空间防御和空间攻击的职能。它主要包括:不同类型的航天器,其系统的结构、外型和功能干差万别,但是它们的基本系统组成都是一致的。典型航天器都是由不同功能的若干分系统组成的,其基本系统一般分为有效载荷和保障系统两大类。 1.有效载荷 用于直接完成特定的航天飞行任务的部件、仪器或分系统。有效载荷种类很多,随着飞行任务即航天器功能的不同而异。例如,科学卫星上的粒子探测器,天文观测卫星上的天文望远镜,侦察卫星上的可见光相机、CCD相机、红外探测器、无线电侦察接收机,气象卫星上的可见光和红外扫描辐射仪,地球资源卫星上的电视摄像机、CCD摄像机、主题测绘仪、合成孔径雷达,通信卫星上的转发器和通信天线,生物科学卫星上的种子和培养基等,均属有效载荷。• 单一用途的卫星装有一种类型的有效载荷,而多用途的卫星可以装有几种类型的有效载荷。• 2.保障系统• 用于保障航天器从火箭起飞到工作寿命终止,星上所有分系统的正常工作。各种类型航天器的保障系统一般包括下列分系统:(1)结构系统:用于支承和固定航天器上各种仪器设备,使它们构成一个整体,以承受地面运输、运载器发射和空间运行时的各种力学环境(振动、过载、冲击、噪声)以及空间运行环境。对航天器结构的基本要求是重量轻、可靠性高、成本低等,因此航天器的结构大多采用铝、镁、钛等轻合金和碳纤维复合材料等制造。通常用结构质量比,即结构重量占航天器总重量的比例来衡量航天器结构设计和制造水平。 (3)电源系统:用来为航天器所有仪器设备提供所需的电能。现代航天器大多采用太阳电池和蓄电池联合供电系统。 (4)姿态控制系统:用来保持或改变航天器的运行姿态。常用的姿态控制方式有重力梯度稳定、自旋稳定和三轴稳定。 (5)轨道控制系统:用来保持或改变航天器的运行轨道。轨道控制往往与姿态控制配合,它们构成航天器控制系统。(6)测控系统:包括遥测、遥控和跟踪三部分。遥测部分主要由传感器、调制器和发射机组成,用于测量并向地面发送航天器的各种仪器设备的工程参数(212作电压、电流、温度等)和其他参数(环境参数和姿态参数等)。遥控部分一般由接收机和译码器组成,用于接收地面测控站发来的遥控指令,传送给有关系统执行。跟踪部分主要是信标机和应答机,它们不断发出信号,以便地球测控站跟踪航天器并测量其轨道位置和速度。除了以上基本系统组成外,航天器根据其不同的飞行任务,往往还需要有一些不同功能的专用系统。例如,返回式卫星有回收系统,载人飞船有乘员系统、环境控制与生命保障系统、交会与对接系统,航天飞机有着陆系统等。一个刚体航天器的运动可以由它的位置、速度、姿态和姿态运动来描述。其中位置和速度描述航天器的质心运动,这属于航天器的轨道问题;姿态和姿态运动描述航天器绕质心的转动,属于姿态问题。从运动学的观点来说,一个航天器的运动具有6个自由度,其中3个位置自由度表示航天器的轨道运动,另外3个绕质心的转动自由度表示航天器的姿态运动。航天器的控制可以分为两大类,即轨道控制和姿态控制。 1.轨道控制 轨道控制包括轨道确定和轨道控制两方面的内容。轨道确定的任务是研究如何确定航天器的位置和速度,有时也称为空间导航,简称导航;轨道控制是根据航天器现有位置、速度、飞行的最终目标,对质心施以控制力,以改变其运动轨迹的技术,有时也称为制导。轨道控制按应用方式可分为四类。 (1)轨道机动: 指使航天器从一个自由飞行段轨道转移到另一个自由飞行段轨道的控制。例如,地球静止卫星发射过程中为进入地球静止轨道,在其转移轨道的远地点就须进行一次轨道机动。(3)轨道交会:指航天器能与另一个航天器在同一时间以相同速度达到空间同一位置而实施的控制过程。 (4)再人返回控制:指使航天器脱离原来的轨道,返回进入大气层的控制。2.姿态控制 姿态控制也包括姿态确定和姿态控制两方面内容。 姿态确定是研究航天器相对于某个基准的确定姿态方法。这个基准可以是惯性基准或者人们所感兴趣的某个基准,例如地球。 姿态控制是航天器在规定或预先确定的方向(可称为参考方向)上定向的过程,它包括姿态稳定和姿态机动。姿态稳定是指使姿态保持在指定方向,而姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的再定向过程。姿态控制通常包括以下几个具体概念。 (1)定向:指航天器的本体或附件(如太阳能电池阵、观测设备、天线等)以单轴或三轴按一定精度保持在给定的参考方向上。此参考方向可以是惯性的,如天文观测;也可以是转动的,如对地观测。由于定向需要克服各种空间干扰以保持在参考方向上,因此需要通过控制加以保持。 (2)再定向:指航天器本体从对一个参考方向的定向改变到对另一个新参考方向的定向。再定向过程是通过连续的姿态机动控制来实现的。 (3)捕获:又称为初始对准,是指航天器由未知不确定姿态向已知定向姿态的机动控制过程。如航天器人轨时,星箭分离,航天器从旋转翻滚等不确定姿态进入对地对日定向姿态;又如航天器运行过程中因故障失去姿态后的重新定姿等。为了使控制系统设计更为合理,捕获一般分粗对准和精对准两个阶段进行。 (4)粗对准:指初步对准,通常须用较大的控制力矩以缩短机动的时间,但不要求很高的定向精度。 (5)精对准:指粗对准或再定向后由于精度不够而进行的修正机动,以保证定向的精度要求。精对准一般用较小的控制力矩。(6)跟踪:指航天器本体或附件保持对活动目标的定向。 (7)搜索:指航天器对活动目标的捕获。 总之,姿态控制是获取并保持航天器在空间定向的过程。例如,卫星对地进行通信或观测,天线或遥感器要指向地面目标;卫星进行轨道控制时,发动机要对准所要求的推力方向;卫星再人大气层时,要求制动防热面对准迎面气流。这些都需要使星体建立和保持一定的姿态。姿态稳定是保持已有姿态的控制,航天器姿态稳定方式按航天器姿态运动的形式可大致分为两类。 (1)自旋稳定:卫星等航天器绕其一轴(自旋轴)旋转,依靠旋转动量矩保持自旋轴在惯性空间的指向。自旋稳定常辅以主动姿态控制,来修正自旋轴指向误差。 (2)三轴稳定:依靠主动姿态控制或利用环境力矩,保持航天器本体三条正交轴线在某一参考空间的方向。 3.姿态控制与轨道控制的关系 航天器是一个比较复杂的控制对象,一般来说轨道控制与姿态控制密切相关。为实现轨道控制,航天器姿态必须符合要求。也就是说,当需要对航天器进行轨道控制时,同时也要求进行姿态控制。在某些具体情况或某些飞行过程中,可以把姿态控制和轨道控制分开来考虑。某些应用任务对航天器的轨道没有严格要求,而对航天器的姿态却有要求。航天器控制按控制力和力矩的来源可以分为两大类。 (1)被动控制:其控制力或力矩由空间环境和航天器动力学特性提供,不需要消耗星上能源。 4.主动控制系统的组成 航天器主动控制系统,无论是姿态控制系统还是轨道控制系统,都有两种组成方式。(1)星上自主控制:指不依赖于地面干预,完全由星载仪器实现的控制,其系统结构见图1.4 (2)地面控制:或称星一地大回路控制,指依赖于地面干预,由星载仪器和地面设备联合实现的控制,其结构见图1.5。

NASA计划2029年发射“达芬奇”号探索金星

NASA计划2029年发射“达芬奇”号探索金星,探测器将在离金星地表约67公里时展开科学观测,并在约1小时下降过程中,于地表上方约30,500米处拍摄数百张图像。NASA计划2029年发射“达芬奇”号探索金星。

NASA科学家和工程师们在最近发表的一篇论文中给出了有关该机构的金星深层大气惰性气体、化学和成像调查(DAVINCI)任务的新细节。据悉,该任务将在2031年中期通过金星的分层大气下降到该星球的表面。DAVINCI是首个使用航天器飞越和下降探测器来研究金星的任务。

DAVINCI是一个飞行分析化学实验室,它将首次测量金星巨大的大气-气候系统的关键方面,其中许多方面自20世纪80年代初以来一直是金星的测量目标。另外,它还将首次提供金星山地高原的下降成像,同时还将以轨道上不可能的尺度绘制其岩石成分和表面浮雕。

这项任务支持对少量存在的未被发现的气体和最深的大气层的测量,包括氢同位素的关键比率--水的组成部分,这有助于揭示水的历史,无论是液态水海洋还是早期大气层内的蒸汽。

据了解,该任务的载体、中继和成像航天器(CRIS)有两个机载仪器,它们将在飞越金星期间研究该行星的云层并绘制其高地区域。此外,该任务还将投放一个小型下降探测器,该探测器有五个仪器,它们将在下降到地狱般的`金星表面时以极高的精度提供一系列新的测量。

发表《Planetary Science Journal》上的这篇论文的第一作者、NASA戈达德太空飞行中心的DAVINCI首席研究员Jim Garvin说道:“这组化学、环境和下降成像数据将描绘出金星的分层大气及它如何跟Alpha Regio山区的表面互动,该地区面积是德克萨斯州的两倍。

这些测量将使我们能评估大气的历史方面以及探测表面的特殊岩石类型如花岗岩,与此同时还可以寻找能告诉我们侵蚀或其他形成过程的提示性景观特征。”

DAVINCI将利用三个金星重力辅助,其通过利用行星的重力来改变CRIS飞行系统的速度和/或方向来节省燃料。前两次重力辅助将为CRIS飞越金星做好准备,从而在紫外线和近红外光中进行遥感,以此来获得超60吉比特的关于大气和表面的新数据。第三次金星引力辅助则将为航天器做准备,从而释放探测器以使其进入、下降、进行科学研究和着陆并向地球进行后续传输。

第一次飞越金星将在发射后6个半月并将花两年时间使探测器进入位置,这样其可以在“正午”的理想照明下进入Alpha Regio的大气层,目的是以328英尺(100米)到比一米更细的尺度测量金星的景观。这样的比例可以无需着陆的情况下对金星的山区进行着陆器式的地质研究。

一旦CRIS系统离金星约两天的距离,探测器的飞行系统就将会被释放,与此同时安全地将直径三英尺(一米)的钛制探测器包裹在里面。探测器将在离地表约75英里(120公里)处开始跟金星上层大气互动。科学探测器将在离地表约42英里(67公里)处抛出其隔热罩后开始科学观测。

随着隔热罩的释放,探测器的进气口将摄取大气中的气体样本并进行详细的化学测量,这就像好奇号探测器在火星上进行的那种测量。在其一小时的下降过程中,该探测器还将在其出现在距离当地表面约10万英尺(30,500米)的云层下时获得数百张图像。

来自戈达德的副首席研究员Stephanie Getty说道:“探测器将在Alpha Regio山区着陆,但着陆后不需要操作,这是因为所有需要的科学数据都将在到达地表前拍摄。如果我们以约25英里/小时(12米/秒)的速度挺过着陆,那么在理想的条件下,我们可以在表面上有长达17-18分钟的操作。”

DAVINCI暂定于2029年6月发射,2031年6月进入金星大气层。

Garvin说道:“以前在金星大气层内的任务都没有像DAVINCI的探测器那样详细地测量化学或环境。此外,以前的金星任务没有在金星磁石高地上空下降,也没有对金星表面进行下降成像。DAVINCI将以Huygens探测器在土卫六所做的工作为基础改进以前的金星原位任务,但要有21世纪的能力和传感器。”

迄今为止,NASA只派过2艘飞船前去拜访金星,我们知道这颗距离太阳第二近的行星地表相当火热,但过去只通过雷完成像,不曾有探测器在下降过程中拍摄金星真面目。再等几年,DAVINCI探测器就会打头阵穿越金星大气层抵达金星表面,最近NASA发布了DAVINCI任务新细节。

未来几年除了要让人类重返月球,NASA与ESA也准备好重返金星。去年6月,NASA宣布将于2028~2030年间发射前往金星的2项新任务,一项名为VERITAS,另一项名为DAVINCI,VERITAS是环绕金星运行的轨道飞行器,将以高清晰细节搭建金星表面并重建3D视图,也会研究金星是否还有活火山活动将水蒸汽释放到大气。

DAVINCI任务则背负重要使命,将携带数种仪器承受极高温度与压力穿越金星大气层,于降落期间吸收金星大气约1小时以收集大气、温度、压力和风速数据,同时拍摄数百张穿越这颗地狱行星过程的照片。

欧洲太空总局(ESA)也宣布将于2031年推出金星任务EnVision,准备带来金星内核到高层大气的整体行星视图。

甚至,连麻省理工学院都推出由私人资金赞助的小型金星生命探测器(Venus Life Finder,VLF),且按照计划会抢先NASA一步、于2023年搭乘火箭实验室电子号火箭前往金星,于3分钟内穿越金星云层探索金星生命。

最近,NASA进一步发布DAVINCI任务细节:发射之后,DAVINCI需花2年时间才能让探测器在理想“正午条件”进入金星大气层,CRIS飞行系统将通过重力辅助改变速度与方向以节省燃料,并在飞越大气期间研究金星云层、搭建高地地图;另外释放带有5个仪器的小型下降探测器进一步降落,负责检测地表特殊岩石类型(如花岗岩)、侵蚀地形景观等。

探测器将在离金星地表约67公里时展开科学观测,并在约1小时下降过程中,于地表上方约30,500米处拍摄数百张图像。最终探测器会在Alpha Regio山脉着陆,如果以每秒12米速度着陆还幸运幸存下来,探测器可当地面再进行长达17~18分钟操作。

DAVINCI暂定于2029年6月发射、2031年6月进入金星大气层。此前,NASA最后一个金星专门任务是麦哲伦号,于19 89年抵达金星轨道并于1994年结束。

新论文发布在《行星科学》(Planetary Science)期刊。

美国国家航空航天局(NASA)宣布将于2029年发射一艘航天器探索金星。探测器计划多次飞越金星,并穿越环境恶劣的金星大气层抵达金星表面。

金星大气层对航天器来说很不友好,下降过程堪称地狱般的存在。这项名为“达芬奇”(DAVINCI)号的金星探测任务将探索金星大气层深处稀有气体、具体化学成分并拍摄照片,将是人类第一个通过飞越和降落来探索金星的航天任务。

“达芬奇”号任务预计将探索金星各层大气,并在2031年6月抵达金星表面。自20世纪80年代初以来,科学家们一直渴望获得金星数据。如果一切顺利的话,“达芬奇号”任务能够捕捉到关于金星的详实探测数据,此前,NASA只有两项任务造访过金星,分别是1978年发射升空的“先驱者”号和90年代初发射升空的“麦哲伦”号。

“达芬奇”号宇宙飞船实质上是一个飞行化学实验室,它可以测量金星不同的大气层和气候组成,并在下降过程中拍摄关于金星高地的第一张俯瞰图像。“达芬奇号”任务的仪器计划绘制金星表面的地图,并探测金星像山一样的高地分布。

NASA科学家称,金星上这些被称为“镶嵌地块”(tesserae)的特征与地球上的大陆类似,这意味着金星可能有板块构造。

位于美国马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心达芬奇任务首席研究员吉姆·加文(Jim Garvin)在一份声明中说:“有关化学成分、环境和下降成像数据的组合将描绘出金星各层大气的画面,并说明金星大气如何与阿尔法雷吉奥山脉的表面相互作用。阿尔法雷吉奥山脉的面积是得克萨斯州的两倍。”

“这些探测任务将使我们能够评估金星大气的演化进程,并在金星表面检测花岗岩等特殊岩石类型,同时寻找可以告诉我们侵蚀或其他形成过程在金星表面造就的景观特征。”

“达芬奇”号任务还将通过测量金星大气层最深处气体和水的组成来调查金星过去是否存在过海洋。金星可能是我们太阳系中第一个宜居世界,科学家推测金星此前存在与地球相似的海洋和气候;但期间发生了一些事情,使金星变成一个温度高到足以融化铅的行星。

根据2019年的一项研究,在一次事件引发气候剧烈变化之前,金星可能在几十亿年的时间中温度稳定,还有液态水的存在。这项研究的作者是美国宇航局戈达德空间科学研究所的物理科学家迈克尔·韦(Michael Way),他曾在2016年与人合作研究过金星史前气候和海洋。

现在的金星几乎是一个死星,其有毒大气层比地球厚90倍,表面温度能达到462摄氏度。

由于“达芬奇”号任务将多次飞越金星,航天器会使用两台仪器来研究大气层,并从轨道上绘制出关于金星高地的地图。然后,航天器将释放一个携带5个仪器的下降探测器,一路抵达金星表面。

下降过程持续大约一个小时的时间,探测器将使用隔热罩保护自身安全。当抵达距离金星表面约67公里的高度时,探测器将丢弃隔热罩,并对大气气体进行采样和分析。下降探测器穿过金星表面30500米厚的高空云层后,还会拍摄数百张照片。

戈达德副首席研究员斯蒂芬妮·盖蒂(Stephanie Getty)在一份声明中说:“探测器将在阿尔法雷吉奥山脉着陆,但着陆后不再需要继续运行,因为所有需要的科学数据将在到达金星表面之前完成采集。”“如果我们能以每秒11米的速度着陆,理想条件下探测器能够在金星表面运行17到18分钟的时间。”

探索未知世界是人类的天性,好奇心驱使人类迈开太空探索的步伐。刚刚过去的2015年是太空探索异彩纷呈的一年,这一年到底发生了哪些大事?让我们一一盘点2015年太空探索的“头条君”们吧。

一、冥王星“热”了

冥王星所在的地方是非常寒冷、非常黑暗的世界,温度可以达到零下二百多摄氏度,不会有液态水,也不可能有生命,长久以来是黑暗中的一个非常黯淡的小圆点。但在2015年7月14日,“新视野号”第一次近距离飞越冥王星,让人类得以近距离观察这颗神奇的矮行星和它的卫星系统,探测数据揭示了冥王星表面丰富的地形地貌、蓝色的天空以及多样化的卫星。在新视野号探测冥王星之前,没有人预料到在太阳系偏远角落的极寒地带,居然还有这么活跃的地质现象。尤其是冥王星那萌哒哒的“爱心”温暖了很多人的心。

冥王星的天是蓝蓝的天,地球上的人们好喜欢。根据2015年10月8日公布的最新图片,新视野号发现显示冥王星上空有一层薄薄的蓝色雾霾层。科学家推测,冥王星高空的霾层与土卫六上的霾层在本质上是相似的。当大气层中含有甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、氨(NH3)、水(H2O)、甲醛(HCHO)、硫化氢(H2S)等成分时,太阳紫外线或大气闪电提供的能量,将驱动大气光化学反应,合成一系列复杂的固态有机化合物,著名的行星科学家卡尔·萨根把这些烟雾颗粒称为索林(Tholins)。索林本身的颜色可能是灰色或红色的,但在大气层中,这些烟雾颗粒会散射蓝光,使得天空呈现蓝色。

冥王星上发现了高达3500米的山脉,极低温下的水冰强度与岩石相似,才有可能支撑如此高的山脉;王星和冥卫一表面的某些区域撞击坑很少,说明这些地区曾经有过活跃的地质活动,改变了它的表面地形,其表面年龄相对较年轻;冥王星表面应该覆盖甲烷冰、氮冰等挥发性更强的物质,但却探测到局部区域出露水冰;3D地形图显示冥王星上可能存在冰火山,这些地质活动的能量来源之谜还有待回答。

2015年8月29日,美国宇航局公布了新视野号飞船的下一个探测目标:柯依伯带天体2014 MU69,并在10月下旬和11月上旬,开展了一系列轨道机动,使其朝着2014 MU69飞行。新视野号将于2019年1月1日飞越探测目标,庆祝地球新年的到来。

运行在冥王星以远16亿千米轨道的2014 MU69是柯依伯带中的一种古老天体类型,由于去往该天体比其他候选目标的推进剂消耗要少得多而得以入选。

冥王星探索的科学成果将写入全人类的行星科学教科书,激励年轻一代太空探索的梦想,去往更遥远的太阳系边缘,因为那里还有更神奇的现象在等待着他们。

二、火星更“火”了

以前有很多科幻小说写过火星,但火星从来没有像2015年如此火爆。

一是,在火星上发现了液态水,即现在火星零下五六十摄氏度的低温下,还有流动的液态水,这给人类移民火星的可能性有了更多的想象空间。二是,发现了火星上大气消失之谜,即太阳风把火星曾经非常浓厚的大气层吹走了。地球大气层会不会有与火星大气类似的命运,这给人类的未来带来了一丝担忧。三是,太空科幻大片《火星救援》全国热映,赚走了很多中国人的眼球和票房,带来的呼吁是中国原创太空大片何时才能出现。四是,在未来20年内,人类将登陆火星,实现人类历史上最伟大的航天壮举。

在太阳系中,火星的自然环境与地球最相似,是唯一经改造后适合人类长期居住的天体。科学界越来越清晰地认识到,火星是人类面临重大灾难时最有可能去的避险地。

火星也是美国太阳系探测战略的核心。2015年NASA在火星上发力过猛,背后是它希望尽早实现载人登陆火星的远大梦想。美国国会也对NASA在2015年的成绩给予充分认可,2015年12月底,国会给美国宇航局拨付不少于5500万美元的预算,资助他们用两年时间,于2018年前研制完成用于宇航员长期居住的载人深空探索居住舱,将成为未来载人登陆火星计划的重要组成部分。

由此可见,载人登陆火星的宏大目标已经成为全人类的共同梦想。然而,人类探索火星的道路将充满挑战,但这种挑战和冒险精神,才是人类社会蓬勃发展的原生动力。基于对科学发展战略的认识,我们不妨作一个大胆的预测,人类将在未来20年(2035年)左右首次登陆火星表面,航天员乘组很可能是多国合作的“联合国际”航天员。实现载人登陆火星后,长远将朝着建立火星前哨站、改造火星环境、火星移民的长远目标逐步迈进。

三、地球变“多”了

2015年7月24日,美国宇航局召开新闻发布会,宣布开普勒太空望远镜发现了“另一个地球”——开普勒452b。这让我们开始盘点原来在太阳系以外还有很多类似地球这样的行星,人类未来是否可能抵达系外行星,我们能否在那里找到跟人类相似的高等智慧生命?

NASA提前3天预告的新闻发布会吊足了大家的胃口,但其科学分量并不值得如此大张旗鼓。以笔者的分析,这一成果更像是寿命即将终结的开普勒太空望远镜向全球公众,特别是美国政府、国会和纳税人的“汇报演出”,目的是告诉他们,你们给的6亿多美元花完了,但这些钱没有白花,希望你们继续支持未来的太空研究。

实际上,开普勒望远镜前几年已召开过数次发布会,数次宣布发现了第二个地球、超级地球等。2015年1月6日,NASA宣布开普勒望远镜发现了第1000颗系外行星,其中开普勒438b、开普勒442b、开普勒440b等三颗行星的运行轨道位于宜居带内,为“另一个地球”。但由于这三颗行星围绕运行的恒星是质量较小、温度较低的红矮星,而开普勒452b围绕运行的是一颗与太阳相似的恒星——开普勒452,是迄今为止最像地球的系外行星。

虽然开普勒452b的直径和轨道周期与地球相似,也位于母恒星的宜居带内,但到底有无生命、大气、海洋、陆地,我们其实是不清楚的。所以,所谓的第二个地球其实并不是严格意义上的“另一个地球”,只能说是迄今为止与地球最相似的系外行星。至少到目前为止,人类未来的命运仍牢牢系于太阳系内的地球,除了它,我们别无所依。

根据估算,恒星开普勒452的年龄约为60亿年,比太阳还要老15亿年,围绕这颗恒星运行的开普勒452b 的年龄也接近60亿年。由于恒星的光度会随着年龄增长而老当益壮,逐渐增强,因此在开普勒452形成后的50亿年内,这颗系外行星接收到的光照强度应该比地球弱,但如今开普勒452b接收到的光照强度已经超过了地球。这说明随着太阳年龄的增长,地球上接收到的光照强度也将逐渐增强。

四、火箭回收了

众所周知,以往的火箭都是昂贵的“一次性易耗品”,而在2015年12月22日,民营航天企业SpaceX公司再次惊动了全球航天界甚至科技界。他们研发的猎鹰九号火箭不仅实现了一箭十一星(每颗重172千克),而且第一级火箭在经历太空飞行之后,再次进入地球大气层,在世界上首次实现了运载火箭的成功回收。

如此,人类进入太空的成本或许将大幅降低,世界将迎来商业航天的春天,这为航天业的发展带来前所未有的深刻变革。

实际上,猎鹰九号火箭的标准发射费用为5400万美元,其中燃料成本约为20万美元,硬件成本占火箭发射成本的绝大部分,而发动机是火箭的心脏,也是最值钱的部分。虽然火箭可回收,与汽车可加油存在明显区别(毕竟那么庞大的一个物体经过高速飞行和高温燃烧,有些部件无法再重复利用),但确确实实可以大幅度降低成本,至少价值数百万、上千万美元的发动机不再是一次性的,可以回收后再次利用。

乔布斯和他领导研发的智能手机,使手机从单纯的通信工具变成了一台微型电脑,成为个人生活和娱乐中心,更颠覆了传统手机行业的格局。马斯克和他领导研发的可回收火箭,像办春晚那样全球直播火箭发射,降低了人类进入太空的成本,改变了航天的神秘感,但其对航天业的影响还远没有发挥出来,或许将改变整个航天业的发展格局。这一点,需要中国航天界引起足够的重视。

五、中国有“为”了

2015年底,中国第一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”上天,它翻到九霄云外用火眼金睛去探索那看不到的暗物质。选址贵州喀斯特洼地、正在建设中的世界最大500米口径射电望远镜完成了馈源升舱,建成后将探测到更遥远、更暗弱的天体信号。与此同时,中国新一代运载火箭长征五号、长征六号、长征七号和长征十一号研制和发射取得突破性进展,为我国航天事业发展提供了动力基础。

(1)“悟空”寻找暗物质,开启空间科学新时代

2015年12月17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。这标志着我国空间科学探测研究迈出重要一步。

“悟空”的长宽高分别是米、米、米,整体质量为吨,有效载荷质量为吨,轨道高度为500千米,寿命在3年以上,是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。“悟空”实质上是一架太空望远镜,主要用于观测高能电子及高能伽马射线,探寻暗物质存在的证据,研究太空中暗物质特性与空间分布规律。

暗物质是宇宙大爆炸的产物,在宇宙演化中起着决定性作用,也决定着宇宙未来的命运。万有引力定律证实,暗物质和暗能量占宇宙的95%以上,我们周围平均1立方厘米的空气中可能就有上千颗暗物质粒子,但从未被直接观测过。

暗物质本身不带电荷,也不会与电磁场发生相互作用,能像幽灵一样穿透阻碍物。就像物质与反物质相遇就会发生湮灭产生巨大能量一样,暗物质粒子和它自身的反物质粒子发生碰撞,也将产生巨大的能量。“悟空”的主要目标就是监测暗物质粒子碰撞后产生的高能粒子,如伽马射线、正电子、反质子、中微子等,并精确测量这些粒子的能谱,间接证明暗物质的存在。

2013年正式启动的中国科学院空间科学先导专项,目前已经成功发射暗物质粒子探测卫星,2016年开始还将陆续发射量子科学实验卫星、实践十号返回式科学实验卫星、硬X射线调制望远镜卫星等,将开启中国空间科学研究的新时代。

(2)FAST望远镜馈源安装成功

射电望远镜是用来“观测”从天空中各个方向发来的电波的一种天文仪器,由高定向性接收天线和相应的电子设备组成。2015年7月23日,我国建设的世界最大单口径球面射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)反射面开始在贵州省黔南进行现场拼装。截至2015年12月21日,反射面安装近半,被誉为中国“天眼”的FAST已具雏形。

很多人疑惑FAST为何选址黔南?主要原因是喀斯特地貌最接近FAST望远镜的造型,工程土石方开挖量最小;其次,喀斯特地区地下河网体系发达,雨水不会在地表滞留而损坏和腐蚀望远镜;再次,FAST望远镜所在区域人烟稀少,方圆5千米半径内没有一个乡镇,射电望远镜所需的无线电环境十分理想。

(3)中国商业航天迎元年

商业航天是航天事业未来发展的蓝海。从2007年开始,全球太空产业以每年6-7%的速度增长,世界商业航天蓬勃发展,从2010年的2616亿美金发展到2014年的超过3300亿美元。SpaceX公司已经开始为国际空间站提供货物运输服务,维珍银河公司正在努力为普通人提供太空旅游服务,蓝色起源公司正在研发可重复使用的运载火箭和低轨道飞船,以降低载人航天的成本。

2015年是中国商业航天发展元年。

这一年,商业航天在中国正式破冰起航。2015年9月,经财政部批准,航天科技集团成立了四维商遥公司,致力于为全球用户提供以高时空分辨率和高光谱观测能力的遥感数据服务和系统解决方案。

2015年10月7日,我国第一颗商业高分辨遥感卫星吉林一号组星(1颗光学遥感卫星、2颗视频卫星和1颗技术验证卫星)成功发射升空。依托中科院长春光机所在光学设备研发方面的雄厚积累,吉林一号获得的高分辨率遥感图像分辨率达米,数据质量已经可以媲美快鸟2号。

中国要发展商业航天,卫星成功发射只是事业的起点,要实现卫星星座组网、高效运营,挖掘潜在用户,发挥市场潜力并创造商业价值,后面的道路更长、更艰难、更无迹可寻。政府部门应该看到商业航天领域面临的机遇和挑战,在这方面加以鼓励和护持。对于期待进入商业航天领域的外部企业而言,虽然前景诱人,但这片陌生海域荆棘遍地,只有找准切入点和潜在的发力点,才有发展壮大的希望。

商业航天的发展,将构建起从飞天梦想到市场价值的完整链条,让中国人的生活更加美好。

(4)中国新型火箭研制成功,发射频次再创新高

随着航天运输的需求越来越多样化,传统的运载火箭已经到了不得不更新换代的阶段。

当前,世界各航天大国正在致力于研发新一代运载火箭,采用了大量新技术和新材料,实现降低成本、提高可靠性、满足多样化需求的目标。美国正在研发的新一代重型运载火箭“太空发射系统”(Space Launch System),运载能力超过130吨,号称人类历史上最强大的运载火箭系统;欧洲致力于研发新的阿丽亚娜6型火箭;日本正在研制H-X新一代火箭,通过采用前沿技术,以期实现航天运输的低成本和高可靠。

2015年,中国新一代长征系列运载火箭研制取得了突破性进展。

长征五号:中国运载能力最大的火箭。采用液氧液氢燃料,推力大、无污染,能一次将20多吨的大型设备送入轨道,中国航天发射能力将跨上全新的层次。

长征六号:2015年9月20日7时01分,我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭成功将20颗卫星发射升空,开创了我国一箭多星发射的新纪录,也标志着我国运载火箭应用进入新纪元。

长征七号:中国未来最主要的运载火箭。采用了先进的助推器与芯级捆绑技术,运载能力将达到近地轨道吨,太阳同步轨道吨,我国未来80%的发射任务都将使用长征七号进行。

长征十一号:长征系列火箭第一款固体运载火箭。2015年9月25日9点41分,长征十一号在酒泉卫星发射中心成功发射。相比液体运载火箭发射需要20—30天的准备周期,长征十一号固体运载火箭可以在24小时之内实现快速发射。

2015年12月29日0时04分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射高分四号卫星。至此,2015年19次航天发射全部成功,我国航天发射“十二五”任务圆满收官。

2016年,我国计划实施20余次宇航发射任务,将实现年宇航发射次数首次突破20次,其中15次为重大专项任务或首飞任务。载人航天就将实现长征七号首飞、神舟十一号载人飞船和天宫二号空间实验室的发射任务;北斗导航将完成两颗卫星发射任务,确保区域导航系统稳定运行;高分专项将发射高分三号卫星,完善我国高分辨率对地观测系统;长征五号运载火箭将实现首飞,为探月工程后续任务和载人空间站工程奠定重要基础。

六、行星探索争芳菲

2015年,美国黎明号小行星探测器进入环绕谷神星的轨道开展科学探测;探测水星的信使号撞击水星北极完成使命;日本拂晓号金星探测器时隔五年后再次尝试进入环绕金星的轨道获得成功;卡西尼号探测土卫二上的喷泉。行星探测的新进展让我们慢慢摸清整个太阳系的全貌。

(1)黎明号开始环绕探测谷神星

2015年3月6日,美国宇航局“黎明”号探测器进入谷神星轨道,成为有史以来首个环绕矮行星探测的航天器(新视野号为飞越冥王星探测)。采用创新的离子发动机,“黎明”号先后探测灶神星和谷神星,开创了航天史上首次由一艘飞船连续环绕两个天体运行的纪录。

2015年12月10日发表在《自然》杂志的论文认为,黎明号在谷神星表面发现的许多小亮点,可能是盐类物质与少量岩石和水冰的混合物质。当太阳光照射时,水冰就会在撞击坑上空形成薄雾。另一篇发表在《自然》杂志的论文显示,“黎明”号探测器在谷神星上发现了富含氨的黏土。氨一般在寒冷的太阳系外围较为常见,这一发现说明谷神星上可能有部分外太阳系物质,甚至可能是形成于海王星附近的小行星向内迁移到小行星带的。

(2)卡西尼号探测土卫二

2015年10月28日,美国宇航局“卡西尼”探测器从49千米处近距离飞越探测土卫二,从土卫二南极喷发的羽状喷射物中飞过。自2005年发现土卫二上有喷泉后,这是“卡西尼”首次深入喷泉进行探测,土卫二也是太阳系中最有希望被发现是宜居环境的天体之一。

(3)信使号撞击水星完成探测使命

北京时间2015年5月1日凌晨,“信使号”按预定计划撞击水星北极地区,完成最终使命。此次撞击在目标区域留下一个直径约为15米的撞击坑。自2004年8月3日发射升空后,“信使号”于2011年3月18日进入水星轨道,成为继1975年水手10号任务之后人类发射的第二颗探测器,传回了大量科学探测数据。

(4)日本拂晓号金星探测器重新入轨

2015年12月7日,日本首颗金星探测器“拂晓号”成功进入金星环绕轨道。5年前的同一天,“拂晓号”因主发动机阀门故障而未能成功入轨,与金星擦肩而过。

太阳系中,金星是距离地球最近的行星,火星次之。但相比于近年的火星探测热度不断攀升,金星探测则显得有些冷清。其实,人类对太阳系行星的深空探测最早是从金星开始的,迄今已有50年的历史。但金星浓密的大气层所导致的高温高压环境,杜绝了金星存在生命和人类移民的可能,增大了人类探测金星的技术难度,打击了探索金星的热情,曾经硕果累累的金星探测如今居然到了鲜有人问津的地步。

与探测火星、登陆火星、改造火星和火星移民的长远战略相比,金星明显缺少水、氧气、生命、移居可能性这些吸引人类关注的“噱头”。但金星与地球的未来演化联系密切。金星的过去可能比现在要温和得多,是什么原因导致金星演化成如今这般狂暴的境地,弄清楚这一演化过程对地球的全球变暖和“改造火星”研究有重要参考价值。许多科学家认为,金星代表地球的过去,火星代表地球的未来,探测金星与探测火星具有同样重要的科学价值。2015年初俄罗斯重启金星探测计划,美国也正在制订一项用轨道器、浮空器等混合探测器探测金星的计划。相信随着航天技术的发展和金星科学研究的深化,人类有望重新认识金星。

结语

太空探索永无止境。太空探索事业的发展不仅可以拓展我们的知识疆界,满足人类对未知世界的好奇心,而且将极大地提升人类的技术能力,创造全新的商业机会和产业市场。

500年前的大航海时代,人类发现了地球上的新大陆;500年后的今天,人类将进入大航天时代。我们将从地球出发,登陆月球,登陆火星,将人类的足迹踏遍太阳系的各个角落,我们的征途是星辰大海。

回顾2015年度的太空探索新进展,我们可以发现,近地轨道的载人航天技术已经比较成熟,进入门槛已经显著降低,太空旅游等商业化的载人航天时代已经不再遥远。2015年是中国商业航天元年,许多产业界和科技界的资本和人才正在进入航天领域,航天发展正在从完全依靠政府投入转向凸显应用效益和经济效益的新阶段。

月球、火星、巨行星甚至冥王星等太阳系各类天体已经成为各国深空探测的热点,NASA不断发布的科学发现“头条”新闻不时刺激着中国科学家的神经,也刺激着国人对中国太空探索事业的更多期待。

未来二三十年内,人类将实现载人重返月球和建立月球基地,并从月球出发实现载人登陆火星,这一科学设想正在从概念、路线图一步步走向工程实践。面对遥遥领先的NASA,作为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家和继阿波罗之后第一个实现月球软着陆探测的国家,中国在太空探索领域还有很大的进步空间和发展前景。

(出品:科普中国;制作:中国科学院国家天文台郑永春;监制:中国科学院计算机网络信息中心;“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。转载请注明“来源:科普中国”。)

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