空间技术回顾与简介

 空间技术,又称航天技术,它是探索、开发利用太空及地球以外天体的一门综合技术;它包括运载工具的研制,航天器的发射、控制,以及宇航员生命保障系统的研制等。空间技术作为当代高技术门类之一,越来越受到世界各国的重视与关注。神舟飞船的3次试航成功极大地激发了国人对空间技术的兴趣,增进了对空间技术的了解。一、空间与空间技术历史的回顾探索宇宙的奥秘,奔向遥远的太空是人类自古以来追求的目标,在古希腊神话中,雅典杰出的建筑师代达罗斯,用麻线和蜜蜡将羽毛连接成翅膀插在身上,带他的孩子伊卡罗斯扇动翅膀逃出了囚禁他们的克里特岛;中国古代也有嫦娥奔月的神话传说。     

载人飞船的基本物理知识

 2003年10月15日、16日,中国首次载人航天飞行取得了圆满成功,中华民族探索太空的千年梦想终于实现了。“神五”载人飞船的成功发射,是我国航天史上一件具有里程碑意义的大事,它标志着我国在高科技发展上迈出了具有重大历史意义的一步。它不仅振奋民族精神,激励广大学生发奋学习,勇攀高峰,也是对青少年进行科普教育的良好契机。飞船的发射和运行,涉及了许多基本的物理知识,而一般的物理课本中对此阐述不够,或内容比较分散。本文就相关知识点做整理和概括,并进行适当地阐述,以激发学生的学习兴趣。火箭飞行原理---动量守恒定律火箭是宇宙航行的运载工具。     

月球,人类航天的“加速器”

 2003年10月15日,是一个永载中华民族和人类文明史册的日子。我国第一艘载人飞船“神舟”五号发射升空。在绕地球环行14周后,16日6时23分,我国自己培养的航天员杨利伟乘返回舱在内蒙古预定地区安全落地,我国首次载人航天飞行取得圆满成功。中国人第一次乘自行研制的宇宙飞船,实现了飞向太空的历史性跨越。这是我国航天事业和国防科技事业发展史上一座新的里程碑,开创了我国科学技术发展的新纪元。辽阔无垠的宇宙令人神往。航天技术的发展极大地扩展了人类活动的新领域,带来了传统技术无法达到的经济和社会效益,同时它的发展也成为体现一个国家综合国力和当代科学发展水平的重要特征。     

封底说明

这个被人们称为“太空鱼缸”的载人航天器，是由电脑游戏界鼎鼎大名的约翰·卡马克设计的。“太空鱼缸”的360度全景载人舱可使太空乘客全身心地感受浩瀚绚丽的宇宙。它的下方装有多个球型液体燃料罐，可提供足够的动力。     

基于高斯伪谱法的月球软着陆轨道的数值分析

月球软着陆是月球探测技术发展的关键所在,针对月球软着陆过程中的着陆轨道设计、着陆过程最优控制的实际问题进行定量分析,运用高斯伪谱法将问题转化为求解满足一定性能指标和约束条件的最优控制问题以确定月球软着陆的最优控制策略;分析着陆区域数字高程图,得到月球最优着陆区域.     

载人空投着陆冲击下不同乘员姿态的损伤影响

针对某军用车辆在1 m高度进行无缓冲平台空投实验,并建立座椅与乘员的模拟模型。利用实验获取的座椅安装点冲击信号作为模拟模型的输入数据,并通过实验结果与模拟结果的对比验证了该模型的可靠性。借鉴航空工程相关研究,提出了一种将各关键损伤指标加以归一化的权重评价指标—加权损伤准则(weighted injury criteria,WIC)。研究了乘员仰卧角度和大小腿夹角两个姿态参数对乘员损伤的影响,并以WIC为优化目标,利用遗传算法完成参数优化工作。研究发现:对乘员小腿运动进行约束能降低乘员整体损伤响应,乘员对抗着陆冲击的最佳姿态为仰卧角47°～56°、大小腿夹角62°～68°。     

载人潜水器“蛟龙”号的水声通信信号处理

蛟龙号的水声通信机实现了世界上首次7000 m深度的潜器与母船间的图像、语音、数据和文字的水声通信传输。研究了适用于载人潜水器的水声通信信号处理。(1)它有4种通信功能:1)相干水声通信,传输速率为5~15 kbps,用于传输图像;2)非相干水声通信,传输速率300 bps,传输文字、指令和数据;3)扩频水声通信,传输速率16 bps,传输指令;4)水声语音通信,采用单边带调制技术传输语音。(2)相干水声通信信号处理方法主要是自适应多普勒补偿的多通道自优化判决反馈自适应均衡器,它与Turbo码级联工作,同时采用定长编码的小波图像压缩方法。(3)声呐线阵吊放至水中一定深度,实现空间分集合并技术。(4)太平洋水域试验表明,水声通信机的作用距离几乎覆盖了所有地球海洋的深度,7s或14s传输一幅光图或声图。      

物理学的发展与“战场”概念的延拓

 自从人类社会出现了战争这一特殊的社会现象以来,武器装备便随着社会生产力的发展和科学技术的进步而不断地改进,战场也随之不断延拓:从陆地、水面、空中扩展到地下、水中及太空,从人们的视野范围扩展为国际、洲际乃至宇宙间的超视距作战。为了赢得高技术战争的胜利,世界各国还在微观粒子领域这一特殊的战场展开激烈的竞争。战场之所以能如此不断延拓,无一不记载着物理学的“丰功伟绩”。