航天发展史教案_天文科普讲座

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引入

请小朋友们讲述他们认识的火箭,卫星,两三人。

纠错:卫星不一定都是人造的,分为天然(月球)和人造。 解释:简单解释火箭原理,气球作比喻。

简单解释为什么卫星不会掉下来,绳子石块作比喻。

古代传说

嫦娥奔月:(请小朋友讲述)西王母赐给后羿两粒长生不死药,后羿门徒蓬蒙觊觎仙药,逼

迫嫦娥交出仙药,嫦娥被逼无奈吃下了仙药飞到月宫。

万户飞天:(提问有没有知道的,有则小朋友讲述)元末,陶成道(万户侯)第一个想到利

用火箭飞上天空,并把47个自制的火箭绑在椅子上,举着2只大风筝。火箭爆炸,万户献出生命。为纪念万户,IAU将月球上的一座环形山以这位古代的中国人命名。 不完善处讲师补述。

近代理论基础

苏联齐奥尔科夫斯基:航天之父,因病致聋,此后自学高中、大学课程。首个论证了利用火

箭发射人造卫星、空间站,进行星际旅行等的可能性,首先提出了现代航天和火箭理论。名言:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”

美国戈达德:航天先驱,工程师,发明家(214项专利),液体燃料火箭发明者,1926.3.16

发射世界第一枚液体燃料火箭。戈达德航天中心和戈达德环形山。 德国奥博特:现代航天学奠基人,工程师,第一个系统的研究宇宙飞船及其发射、飞行原理,

第一个用数学公式描述火箭发射理论。

太空竞赛

战后和平的环境使科学技术飞速发展,航天先驱们的一些设想变得可实现,又经过冷战期军事和政治的双重压力催化,人类的太空技术在这几十年里爆炸式发展,实现了一个又一个近乎不可能的奇迹。由于这些成就是以技术上相互比赛,相互较量的形式出现,因此被称为太空竞赛。

太空竞赛内容

火箭研发

V2为基础。V2的运载能力只能把几麻袋土豆运送到300km远左右(开玩笑:效益还不如汽车拉)。早期火箭测试失败率极高,轻则报废,重则爆炸。苏联起点落后,放弃复制和改进,转而研发捆绑式火箭,结果第一枚现代火箭R-7出现,射程10000km1/4个地球)。目前俄罗斯“联盟”、“质子”系列火箭都是R7系列,期间苏联火箭测试场地成为第一个航天发射场(拜科努尔)。相比之下,美国以V2为基础改进火箭并不顺利,直到很久以后才跳出束缚研发其他火箭。(教他们辨识R7系列火箭的特征) 第一枚人造卫星

苏联有了R7之后,开始紧锣密鼓研发人造卫星。早期人造卫星设计方向错误,一味考虑多






科学设备,后来纠正研发方向,大大简化结构,只留一个无线电发射器用于跟踪。苏联最终成功在1957.10.4发射第一枚人造卫星斯普特尼克1号(俄语人造卫星之意,83公斤)美国不甘其后,1958.1.31发射美国第一枚(世界第三枚,从为什么是第三枚引入第一个太空生物)人造卫星探索者号(由于观测技术有限,卫星信号来得较迟,差点误以为发射失败) 第一个太空生物

人造卫星成功证明了人了登上太空的可能性。为了研究载人航天技术,人们决定用动物来做尝试。科罗廖夫(1957.11.3,仅仅一个月后)发射了第二颗人造卫星,将第一个太空生物“小狗莱卡”送入太空(不幸死于舱内过热),随后苏联前后发射了18只太空狗包括第一个从太空返回的生物“贝卡”和“施特莱卡”。(加加林评论:我是第一个太空人?还是最后一只太空狗?) 第一次载人航天

在大量的太空生物试验之后,苏联人决定开始载人航天计划,从全国范围内挑选出了6名航天员,经过了严格的训练之后,尤里·加加林被选定为第一次载人航天的人选。有趣的是,苏联不知道美国同样在进行载人航天,并且预定发射日期比苏联早,但由于火箭试验中出现的问题,发射被推迟了两个月,最终加加林在1961.4.12抢先进入太空。一个月后的1961.5.5美国宇航员艾伦·谢泼德升空,成为第二位太空人。(此人很牛,后随阿波罗14号登月,第一个在月球上打高尔夫球,当时已经43岁了) 第一次太空行走

1965.3.18,苏联宇航员阿里克谢·列昂诺夫(苏联英雄,至今健在)进行了世界上第一次太空行走,在离飞船5米处活动了12分钟,但中间出现的插曲几乎使列昂诺夫丧命。太空服因真空中膨胀,使他无法返回太空舱,就这样尴尬的僵持了11分钟,最后不得不给宇航服放气才钻进去。这短短的11分钟他极度紧张,体重下降了好几公斤,鞋子里积聚了6升汗水。同年65日,美国宇航员怀特也走出双子星座4号飞船,在太空行走了20分钟,并安全返回飞船。 登月计划

艾伦·谢泼德进入太空后一个月,肯尼迪发表著名演讲《我们选择登月》,宣布登月计划。为此冯·布劳恩设计出土星五号(史上最大,长120米,发射时的噪音仅次于原子弹,甚至全美国的地震仪都有记录),完成太空船对接(双子星座10号,科林斯也是成员之一)和太空行走等等重要技术。随后进行了十次阿波罗任务,阿波罗十号实现载人绕月飞行,1969.7.16阿波罗十一号发射(尼尔·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林、迈克尔·科林斯),7.20阿姆斯特朗登上月球,留下名言“这是我个人的一小步,却是人类的一大步”。 其他项目

空间站计划。如礼炮1~7号,和平号等;行星探测器,如旅行者1/2号、水手系列探测器等,太阳观测卫星等,简述即可 简介太空竞赛成果:

航天飞机,国际空间站,哈勃太空望远镜

新世纪

中国航天发展:

(提问让他们回答自己知道的中国航天史,讲师补充)

1956.10.8我国第一个火箭导弹研制机构——国防部第五研究院成

1970.4.24“东方红”1号发射,我国成为第五个具备航天发射能力的国家






2003.10.15神舟5号发射,中国成为第三个能进行载人航天的国家 2008.9.25神舟七号载人飞船发射,我国掌握了太空行走的技术 2011.9.29中国第一个目标飞行器“天宫一号”发射成功 2011.11.3神八与天宫一号进行空间交会对接

2012.6.18神九与天宫一号实施自动交会对接,这是我国首次载人交会对接 航天三步走战略

第一步是发射无人和载人飞船,航天员安全地送入近地轨道,并使航天员安全返回地面。

随着杨利伟于2003.10.16.安全返回,第一步已经完成。

第二步是继续突破载人航天技术:多人多天飞行、太空行走、飞船与空间舱的对接。在此基

础上发射短期有人空间实验室,建成完备的空间工程系统。发射神舟六号标志着中国开始载人航天工程的第二步。

第三步,建立永久性空间试验室,建成中国空间工程系统,航天员和科学家可来往于地球与

空间站,进行大规模空间科学试验。计划完成后,太空实验活动经常化,为中国和平利用太空、开发太空资源打下坚实基础。

我国航天器工程介绍:(问听众他们知道的中国航天器,不完善讲师补充,开放性) “长征”系列火箭

中国自1956年开始展开现代火箭的研制工作。1970424日“长征1号”运载火箭诞

生,首次发射“东方红1号”卫星成功。 “神舟”系列飞船

采用三舱一段,即返回舱、轨道舱、推进舱和附加段。具有起点高、具备留轨利用能力等特

点。由专门为其研制的长征二号F火箭发射升空。 PPT

“嫦娥”探月工程

中国于200011月发表了中国航天白皮书,初步确立月球探测的目。嫦娥一号和二号都已

发射。三步走:第一步,发射太空实验室和月球轨道飞行器;第二步,实现太空机器人登月;第三步,载人登月

致敬

200321日哥伦比亚号在返回过程中解体,机组人员全部遇难。

1986128日挑战者号失事,包括首位太空教师在内的机组成员全部遇难。 1968327日尤里·加加林在一次飞行训练中遇难。

1967127日阿波罗一号地面训练时爆炸,三名宇航员牺牲。

1966114日第一枚现代火箭、第一枚人造卫星、第一次载人航天、第一次太空行走的总设计师谢尔盖·科罗廖夫因病在工作岗位上去世。

19601024日苏联元帅涅杰林在指导火箭发射过程中因火箭爆炸不幸牺牲。




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