科学故事2023 篇一
人造地球卫星
1957年10月4日，世界第一颗人造地球卫星高速穿过大气层进入了太空，绕地球旋转了1400周。它的发射成功，是人类迈向太空的第一步，这就是苏联发射的“人造地球卫星”l号。该卫星呈蛐危?庵本段?8厘米，重量83公斤，发射于苏联的拜科努尔发射场。
很早以前，当人们认识到月球是围绕地球旋转的唯一天然卫星时，就开始向往着制造人造地球卫星(简称人造卫星)。1882-1883年及 1932-1933年曾两度举行了国际合作科学研究活动，参加的各国学者集中研究了地球的各种性质和与太空飞行有关的各种因素。特别是在第二次世界大战后，火箭技术发展迅速，人们已经看到：在积累了研制现代火箭系统的基础上，研制人造卫星已成为可能。1954年7月在维也纳召开的为1957年7月-1958年12月“国际地球物理年”进行准备的国际会议上，国际地球物理年的计划委员会通过一项正式决议，要求与会国对于在地球物理年计划利用人造卫星的问题给予关注。对此，美国和苏联积极响应，并开始着手人造卫星及运载火箭的探索与准备工作。
1957年召开了第三次国际地球物理会议，美国和苏联发表了使用人造卫星调查电离层和比电离层更高空间性质的计划，为人造卫星的发射谱写了前奏曲。1956年末，苏联获悉美国的运载火箭已经进行了飞行实验，而苏联正在研制的人造卫星较为复杂，短期内难以完成。为了提前发射，苏联将原计划推迟，改为先发射两颗简易卫星。1957年8月对日，苏联将P-7洲际导弹改装成的‘卫星”号运载火箭首次全程试射成功。同年10月4日，苏联用“卫星”号运载火箭将世界第一颗人造卫星送入太空。该卫星带有两台无线电发射机、测量内部温压的感应元件、磁强计和辐射计数器，其姿态控制采用最简单的自旋稳定方式。这颗卫星虽然简陋，但它却在国际上产生了巨大的影响，为人类的航天史开创了新纪元。
人造卫星属于无人航天器，大致可分为三种类：1.科学卫星，用于科学探测和研究22.技术实验卫星，为新技术进行试验;3.应用卫星，直接为国民经济和军事服务。
从地球有了第一颗人造卫星至今仅40年，各国的空间技术都有了突飞猛进的发展。50年代末到60年代初，人造卫星的发射主要用于探测地球空间环境和进行各种卫星技术试验。60年代中，人造卫星进入了应用阶段。70年代起，各种新型专用卫星的性能不断提高，诸多卫星已为人类作出了重要贡献。
科学故事2023 篇二
射电望远镜
1931年，在美国新泽西州的贝尔实验室里，负责专门搜索和鉴别电话干扰信号的美国人K?G?杨斯基发现：有一种每隔23小时56分04秒出现最大值的无线电干扰。经过仔细分析，他在1932年发表的中断言：这是来自银河中心方向的射电辐射。由此，杨斯基开创了用射电波研究天体的新纪元。当时他使用的是长30.5米、高3.66米的旋转天线阵，在14.6米波长取得了30度宽的“扇形”方向束。此后，射电望远镜的历史便是不断提高分辨率和灵敏度的历史。
自从杨斯基宣布接收到银河的射电信号后，美国人G?雷伯潜心试制射电望远镜，终于在1937年制造成功。这是一架在第二次世界大战以前全世界独一无二的抛物面型射电望远镜。它的抛物面天线直径为9.45米，在1.87米波长取得了12度的“铅笔形”方向束，并测到了太阳以及一些天体发出的无线电波。因此，雷伯被称为是抛物面型射电望远镜的首创者。
射电望远镜是观测和研究来自天体的射电波的基本设备。它包括：收集射电波的定向天线，放大射电信号的高灵敏度接收机，信息记录、处理和显示系统等等。射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似，投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦。因此，射电望远镜的天线大多是抛物面。
射电观测是在很宽的频率范围内进行，检测和信息处理的射电技术又较光学波段灵活多样，所以，射电望远镜种类繁多，分类多种多样。例如按接收天线的形状可分为抛物面、抛物柱面、球面、抛物面截带、喇叭、螺旋、行波、偶极天线等射电望远镜;按方向束形状可分为铅笔束、扇来、多束等射电望远镜;按观测目的可分为测绘、定位、定标、偏振、频谱、日象等射电望远镜;按工作类型又可分为全功率、扫频、快速成像等类型的射电望远镜。
科学故事2023 篇三
航天器返回技术
不管我人航天器在太空停留多久，最终总要返回地球。航天专家曾经指出：“以登月飞行来说，整个行程包括太空船升空、轨道上行进、指挥舱绕月、登月舱降落、太空人在月球表面漫步⒉删蛟虑蜓沂?瓯尽⒌窃虏绽肟?虑颉⒌窃虏沼胫富硬栈岷嫌肓?帷⑷缓蠓祷氐厍蚬斓馈⒅厝氪笃?慵白詈蠼德洌??姓庑┎街柚校?钗O盏牟皇?0万公里的航程，也不是月球表面的登陆，而是重返大气层。”由此可见，人类的宇宙飞行，决定于航天器的返回技术。
40年代末，美国、苏联曾利用缴获、仿制和改进的德国V-2导弹改装成地球物理探测火箭，把一些探测仪器和实验生物发射到 100公里以上的高度后进行回收。随着导弹射程的增加，弹头的再入速度越来越大，气动加热问题日益严重。1959年，美国使用降落伞完整地回收了洲际导弹的实验弹头，显示了烧蚀防热的有效性和应用气动减速原理的可能性。于是，美、苏两国开始积极研究卫星返回技术。终于在 1960年 8月 11日，美国首次在海上成功地回收了“发现者”13号弹射出的一个再入密封舱。接着，苏联也发射了载有两只狗的宇宙飞船，并进行了精彩的回收。1961年4月12日，苏联哈萨克共和国的拜科努尔宇宙发射场上腾空而起的“东方”号宇宙飞船载着人类第一个冲出地球的宇航员?加加林飞上太空邀游，又安全降落在萨拉托夫州斯莫路夫斯卡村田野，这一成熟的返回技术为人类揭开了载人航天的新纪元。
航天器在轨道上的运动是在地心力场作用下，基本按天体力学规律运动，改变运行速度可使航天器脱离原来的运行轨道而转入另一条轨道，若速度的变化可转向进入地球大气层的轨道，则可能实现返回。返回技术是复杂的综合性技术，为使航天器安全返回和准时定点着陆，返回控制和制导、再入大气层的防热、回收和着陆是返回技术的关键。
航天器的返回按技术特点分为：弹道式返回、半弹道式返回和滑翔式返回三类。弹道式和半弹道式再入航天器的返回舱必须有回收系统，下降到20公里左右的高度时达到稳定下降速度，然后逐级展开气动力减速装置(如降落伞)，使返回舱进步减速，直至安全降落或溅落。此时，回收系统不断发出信标信号，使他勤人员迅速寻找宇航员。
航天飞机具有相当大的机动滑翔能力，亚音速气动力特性可使它在预定场地的跑道上水平着陆。也就是说，可多次进行水平着陆的技术是重复使用航天飞机的先决条件。
科学故事2023 篇四
恒星际光子飞船
宇宙飞船只要达到第三宇宙速度，即每秒16.7千米，就可以离开太阳系，到别的恒星旅行了。但是，离我们最近的恒星是半人马座的比邻星，它离太阳有4.3光年，差不多有40万亿千米 。如果宇宙飞船以每秒20千米的速度飞行，就要6.34万年才能飞到。所以，科学家根据理论提出建造一种新的运载工具，叫光子飞船。
光子飞船是用光子火箭发动机作动力的。光子火箭发动机类似手电筒，手指一按它的按钮，一股光就射了出去。射出去的光线，就像气体从火箭喷口喷出去一样，也会产生反作用力。如果光线十分强烈，这股力量就会很大。
科学家发现，原子中有带正电的质子、带负电的电子及不带电的中子。另外，在宇宙中还有一种质子是带负电的，叫做反质子;一种电子是带正电的，叫做反电子;还有一种中子和前面所说的中子性质相反，叫做反中子。这些反质子、反电子和反中子，统称为反物质。反物质一旦同正物质接触，两种物质就会全部转化为光。在这种情况下，一克物质放出的能量，就相当于世界上最大的水电站12个小时发出的能量。光子火箭发动机中有这两种物质，所以它可使飞船的速度接近于光速。
光子飞船前面是宇航员的座舱，后面是光子火箭发动机;中间有一层很厚的保护屏，使宇航员不致受到燃料发出的辐射线的伤害。光子火箭发动机很大部分是燃料箱，由一面巨大的凹面反射镜代替喷管。发动机开动的时候，燃料箱中的正物质和反物质被输送到凹面镜前，立刻转化为强烈的光，由凹面镜反射出去，产生强大的反作用力，推动飞船前进。
现在制造光子飞船还有许许多多的困难。例如，目前地球上只有正物质，几乎没有反物质 ;即使找到反物质，又用什么容器储藏呢?如果用正物质做容器，它们一接触立刻就化为光了;两种物质接触不仅产生强烈的光，还会产生极高的温度，会使一切物质顿时变为气体。在这样高的温度下，又怎样使飞船不被熔化呢?科学家正在不断地探索着。
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科学故事2023 篇五
1945年，苏联军队占领了波罗的海岸边的佩内芒德秘密实验场，掳走德国人制造V-2火箭的全部设施及130多个火箭专家和工种技术人员。这些缴获与俘虏为苏联的卫星上天打下扎实的基础。经过十多年努力，苏联人于1957年10月4日把第一颗人造地球卫星“斯普特尼克-1号”送入了轨道。苏联卫星上天受到世界的注目，各国人民和科学家纷纷向苏联表示祝贺，但在美国却引起巨大的震动，举国上下震惊，政界更是一片慌乱。在民众的强烈指责声中，美国政府决定马上全力发展空间技术，力争赶上苏联。在发射了几颗科学探测卫星后，美国人于1960年8月12日发射了第一颗通信卫生“回声-1号”。这是一种非常简单的无源通信卫生。它是一个直径30米的镀铝塑料薄膜气球，可以把地面发射的电波反射回地面，而且没有放大作用和指向作用。这个气球主要用于英美部分地区的反射通信。由于陨石的打击，“回声-1号”运行不久就结束了它的使命。1962年7月10日，美国又发射了具有转换和放大信号功能的民用通信卫星“电星-1号”。这是一颗低轨道运行卫星，绕地球一周得157.8分钟。卫星上有1064个晶体管、1464个二极管，电源来自3600块太阳能电池。这颗卫星可供美、英、法部分地区传送电话通信和电视图像。从此，通信卫星开始取代地面无线电中断站。