中二級綜合科學科專題硏習

1、 P.1 序序 P.2 紀事表紀事表 P.3 關於一些太空人的照片關於一些太空人的照片 P.4 火箭火箭 P.5 人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星 P.6-9 太空穿梭機太空穿梭機 P.10-12 太空人的生活太空人的生活 P.13 感想感想 P.14 鳴謝鳴謝年年份份世界關於太世界關於太空的硏究空的硏究簡介簡介1957人造衛(wèi)星前蘇聯(lián)發(fā)射第一個人造衛(wèi)星衛(wèi)星1號(Sputnik 1)對地球的大氣層進行研究.1957把生物射入太空前蘇聯(lián)發(fā)射載有小狗的衛(wèi)星2號(Sputnik 2)進入繞地球的軌道上. 小狗生存了數(shù)天, 但未能收回.1961太空人升空後安全返回地面前蘇聯(lián)太空人加加林(Gagarin)乘太空船東方1號

2、(Vostok 1)進入太空, 繞地球一週後安全返回地面.1969載人登月太空船美國太陽神(阿波羅)11號(Apollo 11)運載三位太空人杭思朗Armstrong)等成功登陸月球22小時, 及後安全返回地球.1971太空船和太空站會合前蘇聯(lián)發(fā)射不載人太空站禮炮(敬禮)1號(Salyut 1)與載人太空船聯(lián)邦(聯(lián)盟)1號(Soyuz 1)在太空會合.1973太空實驗室美國發(fā)射太空實驗室1號(Skylab 1)在軌道中運行了六年, 並先後有三組太空人在實驗室中逗留多天, 進行了多項實驗.1975太空探測器(往金星)前蘇聯(lián)發(fā)射太空探測器金星9號(Venera 9)登陸金星, 並送回首批金星地面照

3、片1975太空探測器(往火星)美國發(fā)射太空探測器維京1號(Viking 1)登陸火星, 並送回首批火星地面照片1981太空穿梭機 美國發(fā)射太空穿梭機哥倫比亞號(Columbia)進入太空軌道飛行, 回航於機場跑道著陸. 1990太空望遠鏡美國和歐洲太空總署發(fā)射哈勃(Hubble)太空望遠鏡, 初時光學系統(tǒng)出現(xiàn)問題, 於1993年修理後回復正常.1996機動遙控太空越野車美國發(fā)射遙控太空越野車漫遊者號(Sojourner)在火星表面行駛, 進行科學實驗.他就是歷史上第一位進入太空的人他就是歷史上第一位進入太空的人,加加林。加加林。登陸車成功登陸月球表面。登陸車成功登陸月球表面。阿波羅阿波羅11號

4、的太空人。號的太空人。火箭火箭,一般都是箭頭尖一般都是箭頭尖,箭身長箭身長,其速度可達每小時一萬公里。其速度可達每小時一萬公里。大部分火箭多數(shù)都是用火水或液態(tài)氫作燃料大部分火箭多數(shù)都是用火水或液態(tài)氫作燃料,而現(xiàn)時的噴氣飛機就而現(xiàn)時的噴氣飛機就是用火水作燃料是用火水作燃料,有部分火箭用氧作助燃劑有部分火箭用氧作助燃劑,而用液態(tài)燃料的好處而用液態(tài)燃料的好處就是方便火箭的飛行。就是方便火箭的飛行。噴氣飛機是不需要攜帶助燃劑的。噴氣飛機是不需要攜帶助燃劑的。 人造衛(wèi)星這名稱有其科學的含義：由人工製造、環(huán)繞地球在太空軌道人造衛(wèi)星這名稱有其科學的含義：由人工製造、環(huán)繞地球在太空軌道上運行至少一圈的無人航天

5、器。上運行至少一圈的無人航天器。 世界上第一顆衛(wèi)星於世界上第一顆衛(wèi)星於1957年發(fā)射，其後各國衛(wèi)星主要用於探測太空環(huán)年發(fā)射，其後各國衛(wèi)星主要用於探測太空環(huán)境和技術試驗，至境和技術試驗，至60年代中期，衛(wèi)星始進入應用領域。年代中期，衛(wèi)星始進入應用領域。中國於中國於1970年年4月月24日發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號，至日發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號，至2000年年12月底，中國共發(fā)射了月底，中國共發(fā)射了48顆人造衛(wèi)星和一艘試驗太空船。當中包括科顆人造衛(wèi)星和一艘試驗太空船。當中包括科學技術試驗衛(wèi)星學技術試驗衛(wèi)星12顆、返回式遙感衛(wèi)星顆、返回式遙感衛(wèi)星17顆、東方紅系列通信衛(wèi)星顆、東方紅系列通信

6、衛(wèi)星10顆、風雲(yún)系列氣象衛(wèi)星顆、風雲(yún)系列氣象衛(wèi)星5顆、資源衛(wèi)星顆、資源衛(wèi)星2顆和導航衛(wèi)星顆和導航衛(wèi)星2顆。顆。 太空穿梭機有二百零五萬公斤重，太空穿梭機有二百零五萬公斤重，並由以下的主要部份構成：並由以下的主要部份構成：兩支固態(tài)火箭推進器兩支固態(tài)火箭推進器 (SRB) 發(fā)射升發(fā)射升空時必須的空時必須的 一個外置燃油缸一個外置燃油缸 (ET) 攜帶燃料攜帶燃料 、一個主船一個主船 攜帶太空人及其他物品攜帶太空人及其他物品 固態(tài)火箭推進器固態(tài)火箭推進器 (SRBs) 固態(tài)火箭推進器提供了發(fā)射所須的主要的力固態(tài)火箭推進器提供了發(fā)射所須的主要的力(大約大約71個百分比個百分比)。再者，固態(tài)火箭推進器。

7、再者，固態(tài)火箭推進器支持了太空穿梭機主船及發(fā)射臺上燃料缸的整個重量。以下是每個固態(tài)火箭推進器的支持了太空穿梭機主船及發(fā)射臺上燃料缸的整個重量。以下是每個固態(tài)火箭推進器的資料：資料： 尺寸及參量：尺寸及參量： 高度高度 - 大約大約46米米 直徑直徑 - 3.7米米 重量：沒有燃料重量：沒有燃料 - 87,090公斤公斤 裝滿燃料裝滿燃料 - 589,670公斤公斤 提供力量提供力量 - 1.17千萬牛頓千萬牛頓 組成部份：組成部份： 固態(tài)火箭發(fā)動機固態(tài)火箭發(fā)動機 - 外殼、推進燃料、點火器、噴氣口外殼、推進燃料、點火器、噴氣口 固態(tài)推進燃料固態(tài)推進燃料 - 燃料燃料 - 顆粒強化鋁顆粒強化鋁

8、(16百分比百分比) - 氧化劑氧化劑 - 過氯酸銨過氯酸銨 (70百分比百分比) - 催化劑催化劑 - 氧化鐵粉末氧化鐵粉末 (0.2百分比百分比) - 膠合劑膠合劑 - polybutadiene acrylic acid acrylonite (12百分比百分比) - 保存劑保存劑 - 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 (2百分比百分比) 接合結構接合結構 接合位的人工橡膠接合位的人工橡膠O-型環(huán)型環(huán) 航行儀器航行儀器 、回復系統(tǒng)、回復系統(tǒng) - 降落傘降落傘 (減速傘減速傘, 主傘主傘) - 飄浮裝置飄浮裝置 - 信號系統(tǒng)信號系統(tǒng) 分解機體用的爆炸性物體分解機體用的爆炸性物體 、推力控制系統(tǒng)、推力控制系

9、統(tǒng) 、自我毀滅系統(tǒng)、自我毀滅系統(tǒng) 主引擎 主船的船尾機身有三個主引擎，每個引擎有以下的尺寸及重量： 長度-4.3米 直徑-2.3米(在最闊的位置 - 噴氣口) 重量-3039公斤 主引擎提供了剩餘的29百分比的推進力。 這些引擎以6:1的比例燃燒儲存在外置燃料缸的液態(tài)氫及液態(tài)氧。這些燃料一部份在燃燒室前燃燒以製造高壓，熱氣體便會推動燃料泵。然後，全部燃料都會在燃燒室中燃燒，排出的氣體(水蒸氣)會以每小時10,000公里的速度噴出。 每個引擎可產(chǎn)生748,000牛頓至937,000牛頓的力；力量產(chǎn)生的速度率可在最大力量的65百分比至109百分比之間被控制。引擎被鑲嵌在控制氣體排出的方向(控制航行

10、方向)的萬向接頭上。 外置燃料缸外置燃料缸 (ET) 先前已提及過，主引擎的燃料是儲存在外置燃料缸中。先前已提及過，主引擎的燃料是儲存在外置燃料缸中。 外置燃料缸有以下的尺的及重量：外置燃料缸有以下的尺的及重量： 長度長度 - 48米米 直徑直徑 - 8.4米米 重量重量 - 35,425公斤（沒有燃料時公斤（沒有燃料時) 外置燃料缸是由鋁及鋁的混合物造成的。外置燃料缸是由鋁及鋁的混合物造成的。 裏面有兩個分開的燃料缸，液態(tài)氧及液態(tài)氫分別儲存在前面及後面的缸中。每個缸中都有裏面有兩個分開的燃料缸，液態(tài)氧及液態(tài)氫分別儲存在前面及後面的缸中。每個缸中都有物質使裏面的液體更順暢地流動。液體流經(jīng)直徑達

11、物質使裏面的液體更順暢地流動。液體流經(jīng)直徑達17寸寸(43厘米厘米)的出口，再經(jīng)過一條管到的出口，再經(jīng)過一條管到主引擎中。主引擎中。 液態(tài)氧及液態(tài)氫分別以每分鐘液態(tài)氧及液態(tài)氫分別以每分鐘66,600升及每分鐘升及每分鐘179,000升的最高速度流動。升的最高速度流動。 當太空穿梭機在軌道上航行時，機艙內(nèi)的氣壓便會增加，從而提供一個像地球大氣層當太空穿梭機在軌道上航行時，機艙內(nèi)的氣壓便會增加，從而提供一個像地球大氣層般的環(huán)境予太空人居住。所以，他們在機艙內(nèi)並不須穿著笨重的太空衣，只要穿著輕般的環(huán)境予太空人居住。所以，他們在機艙內(nèi)並不須穿著笨重的太空衣，只要穿著輕便的家居服就可以了。便的家居服就可

12、以了。 太空人的食物，除了是經(jīng)過脫水或壓縮的保鮮處理，及製造得更具黏性外，基本上與太空人的食物，除了是經(jīng)過脫水或壓縮的保鮮處理，及製造得更具黏性外，基本上與我們平常所吃的沒有大分別。至於飲料方面，則會預先盛載在容器裡，方便他們用飲我們平常所吃的沒有大分別。至於飲料方面，則會預先盛載在容器裡，方便他們用飲管吸取。在太空艙內(nèi)亦設有一個小廚房，可供他們加熱預先包裝好的食物。另外，為管吸取。在太空艙內(nèi)亦設有一個小廚房，可供他們加熱預先包裝好的食物。另外，為了保持太空人的身體健康，太空艙內(nèi)亦設有一架腳踏車及一架健身單車，以供成員保了保持太空人的身體健康，太空艙內(nèi)亦設有一架腳踏車及一架健身單車，以供成員保

13、持體態(tài)之用。持體態(tài)之用。 在休息的時候，太空人會進到一個固定的睡袋在休息的時候，太空人會進到一個固定的睡袋(sleeping bag)裡，並用皮帶扣好自裡，並用皮帶扣好自己，以免睡覺時受無重力的影響而到處漂浮。現(xiàn)時在太空艙內(nèi)的休息間己，以免睡覺時受無重力的影響而到處漂浮?，F(xiàn)時在太空艙內(nèi)的休息間 (sleeping station)中，附設有四張床。相對於機艙來說，當中有三張床是水平地擺放著，而另一中，附設有四張床。相對於機艙來說，當中有三張床是水平地擺放著，而另一張床則是垂直地擺放的。無論是睡在那張床上，在無重狀態(tài)下，他們根本不會感受到張床則是垂直地擺放的。無論是睡在那張床上，在無重狀態(tài)下，他

14、們根本不會感受到睡覺時的方向。睡覺時的方向。 洗澡的時候，太空人會爬到淋浴袋洗澡的時候，太空人會爬到淋浴袋(shower bag)中，以免水珠在洗澡時四處漂散。中，以免水珠在洗澡時四處漂散。如果太空人要上洗手間的話，他們便先要抓住扶手及套上腳環(huán)，防止從便坐上滑失位如果太空人要上洗手間的話，他們便先要抓住扶手及套上腳環(huán)，防止從便坐上滑失位置。太空艙內(nèi)的廁所與我們平常使用的並不一樣，它是用真空抽吸系統(tǒng)運作的。太空置。太空艙內(nèi)的廁所與我們平常使用的並不一樣，它是用真空抽吸系統(tǒng)運作的。太空人的排泄物在抽吸後會被儲存起來，以便將來帶回地球作研究之用。人的排泄物在抽吸後會被儲存起來，以便將來帶回地球作研究

15、之用。 在太空中生活，除了面對無重狀態(tài)的困難外，能源及水的供應也是一個很重要的問在太空中生活，除了面對無重狀態(tài)的困難外，能源及水的供應也是一個很重要的問題。在太空實驗站題。在太空實驗站(Skylab)上，裝置了太陽能晶片板上，裝置了太陽能晶片板(solar array)，它們能把太陽的，它們能把太陽的輻射轉化為電能。即使在太空船上亦設有燃料電池，透過氫及氧的化合，產(chǎn)生電力，輻射轉化為電能。即使在太空船上亦設有燃料電池，透過氫及氧的化合，產(chǎn)生電力，供應太空船的使用。在這個化學過程中，亦會有水的產(chǎn)生。這些水可供飲用、洗滌、供應太空船的使用。在這個化學過程中，亦會有水的產(chǎn)生。這些水可供飲用、洗滌、料理食物及作為冷卻機艙之用。通常這些產(chǎn)生出來的水，會盛載於儲存槽內(nèi)，但如果料理食物及作為冷卻機艙之用。通常這些產(chǎn)生出來的水，會盛載於儲存槽內(nèi)，但如果連儲存槽也裝不下的話，就只有排放到太空去了。連儲存槽也裝不下的話，就只有排放到太空去了。事實上，長期在太空中生活，對太空人的健康亦會構成不良影響。例如，外太空強烈事實上，長期在太空中生活，對太空人的健康亦會構成不良影響。例如，外太空強烈的輻射會引致癌癥；在無重狀態(tài)下，骨骼會容易變得脆弱，肌肉也會萎縮。的輻射會引致癌癥；在無重狀態(tài)下，骨骼會容易變得脆弱，肌肉也會萎縮。 其實這部報告在搜集資料和製作過程中其實這部報告在搜集資料和製作過