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1、,6.5 人造地球衛(wèi)星 宇宙飛船,宇宙速度,人造衛(wèi)星簡介,人造地球衛(wèi)星,航天飛機,宇宙飛船,從地面上發(fā)射衛(wèi)星，只要達到適當?shù)乃俣?，衛(wèi)星就能繞地球運行成為人造地球衛(wèi)星。,一、人造地球衛(wèi)星,當發(fā)射速度v = 7.9 km/s 時，衛(wèi)星恰好能繞地球近似地做勻速圓周運動，這個速度叫做第一宇宙速度。,設地球的質量為M，人造地球衛(wèi)星的質量為m ，圍繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑為R ，衛(wèi)星的速度為v，衛(wèi)星做勻速圓周運動所需的向心力就是地球對它的吸引力。,二、宇宙速度,若發(fā)射的衛(wèi)星在地面附近其速度在7.9103 m/sv11.2103 m/s，衛(wèi)星的軌道是橢圓。當v11.2103 m/s時，衛(wèi)星就可以掙脫地
2、球吸引力的束縛，成為繞太陽運動的人造行星，不再是地球的衛(wèi)星。我們把 11. 2103 m/s 這個速度叫做第二宇宙速度。,若衛(wèi)星的速度 v16.7 103 m/s，衛(wèi)星則會掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間中去，此速度叫做第三宇宙速度。,注意：（1）必須明確三個宇宙速度都是指地面附近的發(fā)射速度。,（2）從受力角度看，發(fā)射衛(wèi)星時必須給其一個強大的推力（靠火箭完成），先使衛(wèi)星在地面附近做加速運動，衛(wèi)星處于超重狀態(tài)。到達預定軌道，繞地球做圓周運動時，萬有引力提供向心力，此時衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，內部物體間無彈力作用。,（3）從衛(wèi)星運動軌跡來看，衛(wèi)星軌道通常是橢圓，但我們在定量分析時，往往近
3、似地把衛(wèi)星的軌道看成是圓，把衛(wèi)星的運動看成是勻速圓周運動。,通信衛(wèi)星是作為無線電通信中繼站的衛(wèi)星。它像一個國際信使，把來自地面的各種“信件”帶到天上，然后再“投遞”到另一個地方的用戶手里。由于它“站”在36000km高的高空，所以它的“投遞”覆蓋面特別大，一顆衛(wèi)星就可以負責1/3地球表面的通信。,1. 通信衛(wèi)星,三、人造地球衛(wèi)星簡介,氣象衛(wèi)星是對地球及其大氣層進行氣象觀測的人造地球衛(wèi)星。它能大范圍地，及時迅速地，連續(xù)完整地對氣候“察顏觀色”，并把云圖等氣象信息發(fā)給地面用戶。,2. 氣象衛(wèi)星,地球資源衛(wèi)星是勘測和研究地球自然資源的衛(wèi)星。它能“看透”地層，發(fā)現(xiàn)人們肉眼看不到的地下寶藏，歷史古跡，地
4、層結構，能普查農作物，森林，海洋，空氣等資源，能預報和鑒別農作物的收成，考察和預報各種嚴重的自然災害。,3. 地球資源衛(wèi)星,技術試驗衛(wèi)星中最讓普通人感興趣的是生物衛(wèi)星。我們知道，在載人航天之前必須先進行動物試驗，看看動物能否適應太空生活，看看太空失重，強輻射的環(huán)境對動物生長，發(fā)育，遺傳，生育有什么影響，采取什么防護措施，然后才能慎重地將人送上天。,科學衛(wèi)星是進行新技術試驗或為應用衛(wèi)星進行試驗的衛(wèi)星。,4. 科學衛(wèi)星,軍事偵察衛(wèi)星就是竊取軍事情報的衛(wèi)星，它站得高看得遠，既能監(jiān)視又能竊聽，是個名副其實的超級間諜。,5. 軍事衛(wèi)星,航天飛機一種可重復使用的航天運載工具，它集火箭、衛(wèi)星和飛機的技術特點
5、于一身，能像火箭那樣垂直發(fā)射進入空間軌道，又能像衛(wèi)星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機那樣再入大氣層滑翔著陸，是一種新型的多功能航天飛行器。,四、航天飛機,航天飛機可以在太空施放衛(wèi)星，把空間站運到太空軌道，可以發(fā)射宇宙探測器、空間望遠鏡、射線探測器，也可以進行衛(wèi)星空間回收和空間修理，開展了一系列科學實驗活動。載人航天飛機出現(xiàn)在太空舞臺，取得了豐碩的探測實驗成果，這是航天技術發(fā)展史上的又一個里程碑。,載人飛船又稱宇宙飛船，是一種運送航天員到達太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保證宇航員在太空短期生活并進行一定的工作。它的運行時間一般是幾天到半個月，一般乘2到3名宇航員。,1961年4月12
6、日，27歲的前蘇聯(lián)空軍上尉尤里加加林乘坐東方1號飛船，在離地面181000米的軌道上，繞地球飛行108分鐘。這是人類航天史上的里程碑。,五、宇宙飛船,加 加 林,1969年7月16日，美國成功發(fā)射了“阿波羅”11號載人飛船，3名宇航員經過75小時50分鐘的飛行后，進入月球軌道，7月21日宇航員阿姆斯特朗將左腳踏到月球上，成為世界上第一個踏上月球的人，飛船24日返回。,人類第一次登月,阿波羅”11號三名宇航員,從1999年11月20日我國發(fā)射自行研制的“神舟”一號試驗飛船到2002年12月30日發(fā)射“神舟”四號試驗飛船，此間中國已成功發(fā)射四艘無人試驗飛船，創(chuàng)造了我國航天史上的奇跡。對我國全面掌握和突破載人航天技術具有重要意義，為中國在第十個五年計劃內實現(xiàn)真正載人航天飛行，奠定了堅實的基礎。,“神舟” 四號試驗飛船,
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