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人類在歷史長河中,從未停止過對宇宙的探索。 從古人的飛天夢想,到如今各國火箭衛星紛紛上天,人類距離神秘的宇宙越來越近了。 很多孩子都夢想將來做個偉大的宇航員,能夠到太空、月球上去做考察。 為了能讓孩子離夢想更近一點,航空航天知識不能少。我們在這篇文章中為您搜集了一些航空航天方面的知識,方便給孩子做科普。 近期航天大事件:光帆二號 近日,美國行星協會(The Planetary Society)證實,于上月搭乘Space X獵鷹重型火箭升空的“光帆二號(LightSail 2)”已從太空向地球發回了第一批信號。 光帆的概念最早出現在17世紀,由德國天文學家約翰內斯·開普勒提出。他認為在幾百年后,人類會乘坐一種不需要燃料、僅太陽光為推力的飛船遨游太空。當時,他將這種飛船稱為“太陽帆”。 光帆二號就是以該理念為核心造出的方形衛星。這顆衛星只有5公斤重,在地球的軌道上,緩緩伸出四根金屬吊桿,展開了一張寬度超過5米,卻比人類發絲還薄的聚酯帆布,面向太陽。 如果沒有這張帆布,衛星就會盲目地飄蕩在地球軌道之上。而有了這張帆布,衛星就可以從太陽光子的輻射壓中獲得無限的燃料,為自身提供動力,在宇宙中改變自己的航行軌道。 更神奇的是,一開始這種助推力很小,大概就跟蒼蠅落在手上差不多,但它會隨著時間逐漸變大,并最終超越化學燃料的動能極限,讓衛星飛速進入外太空。 為了保持高速飛行的設計要求,光帆必須特別輕,面積極大,還要能完全反射特定波長的光。否則,吸收了強激光的能量,光帆就會過熱氣化。研究團隊經過多次實驗,選定了納米光子材料。 這艘光帆二號,作為一個試驗品,成功在地球軌道內展開了光帆。它會在一年內穩定運行,并在擁有足夠動能的情況下,不斷延伸軌道的遠地點。 根據計算得出,如果我們能成功應用該技術,飛船只需20年的時間就能到達距地球4.37光年的半人馬座阿爾法星附近,而目前最快的宇宙飛船也需要花3萬年的時間才能抵達。 那些航天技術,就在我們身邊 有些人并不理解,為什么人類要投入巨額資金在宇宙探索上。除了源于人類對未知的好奇,讓我們了解未知的宇宙,拓展人類活動范圍外,在研發過程中掌握的各項科技,也足以造福人民了。 也許你還不知道,生活中許多產品,都是航天科技轉民用的結果,這些技術每天都陪伴著我們。
宇航員進入太空,也免不了還要上廁所。美國首位宇航員謝潑德在太空艙發射前想上廁所,被指揮官勒令尿在太空服里...... 80年代,華人科學家唐鑫源博士改進了太空服,在其中加入高吸水性樹脂和單向滲漏表面包覆,解決了這個問題。這種材料就是后來我們常常給孩子用的尿不濕原型。
泡面里都會帶有一包脫水蔬菜,這項技術原來是為了讓宇航員吃上含有蔬菜的航天食品而發明的。脫水蔬菜剔除蔬菜中的全部水分,重量會降低20%,但同時還能保留98%的營養成分。
2004年,阿波羅登月35周年,耐克公司發布了一雙以阿波羅登月為主題的鞋子。 如今氣墊運動鞋采用的“中空吹塑成型”技術,就是當年阿波羅工程研制登月靴所使用的技術。這種技術可以快速高效地制作完整的鞋幫,被廣泛應用于運動鞋制作工藝中。
為登月開發的計算機圖像增強技術,后來被用于計算機斷層掃描與核磁共振圖像處理。
這個聽起來很神秘,很高端,它主要是用于保持機器穩定。生活中汽車安全氣囊激發裝置、手機傾角傳感器、數控機床、攝影搖臂、光學防抖里都有安裝IRU,民用版本的價格也很美麗,只要幾塊錢。
鋁鎂合金、鈦合金等復合材料都是航天科學的產物。如今,它們被廣泛應用于旅行箱、壓力鍋等生活用品上。
這種晶體材料受到壓力作用時,會在兩端面之間出現電壓。這種技術在你點燃打火機和煤氣灶時就已經在悄悄地發揮作用啦。
還有無線對講、聲吶、太空育種、北斗導航、渦輪增壓、激光通信、記憶海綿、網上銀行等技術,都是從航空航天領域轉至民用的技術。 中國的航天成就 近年來,我國的航天領域也在不斷突破。并且秉承著一項技術成功后,不再重復,全力攻克下一難題的原則不斷前進。 載人飛船: 2003年神舟五號首次實現載人飛行; 2005年神州六號首次搭載兩人,進行多人多天航天飛行; 2008年神州七號首次搭載三人,首次進行太空行走; 2012年神州六號首次搭載女性宇航員,首次手動與天宮一號交會對接,進駐進行空間試驗; 2013年神州十號驗證交會對接技術,進行首次航天授課; 2016年神州十一號,搭載兩人進行三十天飛行,驗證了中長期載人在軌飛行。 空間站: 2011年天宮一號發射,建立中國首個空間站,超期服役兩倍壽命。 2016年天宮二號發射,能對接貨運飛船,實現突破。 探月工程: 2004年正式開展,命名為“嫦娥工程”。 2007年嫦娥一號發射升空,2009年按計劃受控撞月。 2010年嫦娥二號順利發射。 2012年嫦娥三號探測器在月球進行軟著陸。 2018年嫦娥四號成功著陸月球背面,開始勘測。 今年,探月工程總副指揮吳艷華表示,年底將發射嫦娥五號,完成探月工程“繞、落、回”三步走的最后一步。 紀錄片: 雖然我們很少聽到中國火箭發射失敗的新聞,但我國航天事業的發展并非一帆風順。這部名為《撼天記》的紀錄片講述了1995-2004年間中國航天的發展歷程,采訪了100多位航天領域的高級科學家,揭露了中國航天發展過程中的榮光與艱苦。其中包含了多次火箭發射事故,也講述了第一艘載人飛船神舟號研發的來龍去脈。 復制到瀏覽器打開:https://www.bilibili.com/video/av3912525/ 結語 任何科學研究的過程,都免不了多次失敗,但努力過后,會有輝煌的成果作為嘉獎。希望這篇文章,讓孩子們也接受一次關于航天的挫折教育。在這個暑假里,孩子不僅埋頭做題,也能仰望星空~ |