“天宫课堂”第三课
10月12日下午正式开讲
神舟十四号乘组航天员
陈冬、刘洋、蔡旭哲
在“新教室”问天实验舱
带来了一场精彩的太空科普课
1
最细吸管在太空开启倍速模式
流体现象的天地差异有多大?
在太空中
将三根粗细不同的塑料管
同时放在水中
相比于地面上同学们手中的实验器材
最细吸管仿佛开启倍速模式
液面飞速到达顶端
这是为啥?
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2
水球在太空如何变“懒”?
在太空微重力环境下
放入钢球的水球
从“活跃”变“懒惰”
振幅大大变小
背后原理是什么?
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3
用2米长吸管喝水是什么体验?
在地面喝饮料时
我们一般会使用较短的吸管
吸管越长喝得越费力
但在太空微重力环境下
刘洋竟毫不费力用2米长的吸管
成功喝到了芒果汁
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4
扳手在太空掉头翻转
在“会掉头的扳手”实验中
不同的扳手
不同的施力方式
扳手的旋转呈现出不同姿态
有的还能自动“掉头”
你知道背后的原理吗?
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5
未来,还有这些动植物“入住”太空!
陈冬说
曾在执行“神十一”任务时就养过蚕宝宝
如今,空间站除了种植拟南芥和水稻外
还可以养斑马鱼
航天员可根据不同动植物的生长环境
进行控制
自动观察装置也能定期拍照
记录它们在太空的“生活状态”!
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宇宙浩瀚,探索无限
“天宫课堂”下一课
不见不散
“天宫课堂”第三课
在中国空间站正式开讲!
神舟十四号飞行乘组航天员
陈冬、刘洋、蔡旭哲
面向广大青少年进行太空授课
这是中国航天员
首次在问天实验舱内进行授课
两米长的吸管能喝到水吗?
神舟十四号飞行乘组航天员 刘洋:今天我给大家展示一种有趣的喝水方式。平时在地面我们都是使用较短的饮料管,如果饮水管太长,就需要比较费力才能喝到饮料,今天我准备使用一个长达两米的饮水管,同学们猜一猜我能不能喝到水呢?
喝到了,还很轻松。地面由于重力的作用,在使用饮水管喝水时,液体管越高,吮吸也就越费力,但空间是微重力环境,仅仅依靠吮吸的力量就可以喝到两米以外饮水袋中的饮料。
水管越粗液体上升越慢?
航天员解答“毛细效应”
神舟十四号飞行乘组航天员 陈冬:下面我给同学们演示一个小实验,来进一步展示流体现象的天地差异。在我面前这是一个装满水的培养皿,为了便于观察,我在里面加了一些颜料,这是三根粗细不同的塑料管,等一会儿我会把它同时放在水中,会和地面的现象一样吗?
最细的管子,液面上升很快,旁边两个管子液面上升比较慢。和地面最明显的区别就是在太空由于没有了重力的束缚,表面张力作用会更加明显,会驱动液面不断上升,最终液面都会上升到管顶,正如亚平老师所说,流体表面张力作用又一次大显神威,最粗的管子液面也会上升到管顶。
神舟十四号飞行乘组航天员 刘洋:同学们,别看这个实验简单,里面涉及的原理比较复杂,科学家就需要研究这些看似简单的现象,然后利用这些原理去解决遇到的问题,比如航空器发动机的燃料储箱、高空热管都利用了毛细作用。
微重力环境下扳手会掉头?
神舟十四号乘组航天员 陈冬:空间站常用的工具T字扳手在空中同时旋转起来会有什么现象发生?
这个小扳手在自己翻身,头朝上、头朝下,又头朝上,如此反复,是不是非常有意思?我们再看这个扳手,注意看标有颜色的一端。
标有颜色的一端在掉头,一会在左边,一会跑到右边,来回变换。两个扳手同时旋转起来会有什么相同和不同之处?
这两个扳手的旋转姿态是不一样的。同学们开动一下脑筋,想一想什么情况下扳手容易掉头?什么情况下掉头现象不容易发生呢?
我们看一眼,这样旋转,扳手旋转的很稳定,没有出现掉头。
那我们再这样旋转呢?看到了吗?扳手又掉头了,这是苏联航天员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的,所以也叫贾尼别科夫效应,研究发现这个现象与扳手的旋转方式和它质量的分布有关系。这个现象在地面不太容易看到,但是在太空中这就是小菜一碟。
水球上了太空就变“懒”了?
看刘洋改变流体的振动幅度
神舟十四号乘组航天员 刘洋:这是提前做好的一个水球,今天我们一起来探索微重力环境下水球的振动会有哪些有趣的现象。我先用注射器喷出空气快速的冲击它。
同学们看,水球的振动挺剧烈,如何可以减小这种振动呢?我准备向水球内加入一个空心钢球,看看会有什么现象发生。
虽然钢球穿进了水球,但是水球仿佛有黏性一样把钢球又给拉回来了。
钢球已经放置好,再以同样的力度来冲击它,振动确实变小了,水球好像变“懒”了一样。这个实验告诉我们,小球的加入使流体的振动发生了一定的变化。同学们想一想,这是为什么呢,生活中有没有类似的应用?
一起参观新教室
详解问天实验舱4个实验柜
问天舱是我们空间站第一个实验舱段,具有完整的环控生保系统和基本生活设施。问天实验舱的睡眠区为我们将来乘组在轨轮换提供保障。
问天实验舱睡眠区的方向和核心舱是不同的。核心舱是横向的,而问天实验舱则是纵向的,在地面可没办法这样睡觉,但在微重力环境下在任意方向睡眠的感觉都是一样的,所以可以根据设计需要来安排睡眠区方向。问天实验舱具备独立支撑乘组在轨生活保障能力,并且有完整的控制系统,如果天和核心舱遇到紧急情况,问天实验舱可以作为整个空间站的核心接管控制。
问天实验舱给大家带来了更多新的科学实验柜,科学手套箱提供了一个密闭洁净的操作空间,让实验更加便捷可控,未来还要安装一台灵巧机械臂和一套显微操作系统,在它们的共同配合下,就可以给细胞做手术、穿刺,它的操作精度可以达到5微米。
低温存储装置相当于实验样品的太空冰箱,它可以提供零下80℃、零下20℃和4℃的存储温度,满足不同样品对低温的存储需求。
生命生态实验柜是以生物个体为研究对象的实验平台,实验柜由一个个像小房间一样的模块组成,每个房间对应不同的研究对象,就仿佛是动植物的太空旅馆,这个实验柜的研究成果可以帮助我们未来在月球乃至火星实现长期生活。
辐射计量装置可以测量舱内辐射水平,帮助我们更好地监控舱内环境。
生物技术实验柜主要是以细胞组织、蛋白质等生物样品为对象进行研究的科研设备,里面配置了各种先进的细胞培养和检测仪器,相当于一个小型的太空生物实验室。
变重力实验柜能够为科学实验提供高精度模拟重力环境,一起来看看柜子里面是什么样。
实验柜里有两个圆盘,叫作转子,每个转子上面都装载了标准的实
验模块,可以单独使用,也可以组合使用。这个实验柜的原理就是利用离心作用,能够提供长期稳定的0到2倍重力范围,高精度模拟重力环境,利用这个实验柜可以开展包括生命、流体、燃烧等多项科学实验。
在约50分钟的授课中,航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流,地面课堂专家也就有关科学问题进行认真解析。
10月12日,在中科院空间应用工程与技术中心地面主课堂,学生收看“天宫课堂”第三课。
10月12日,学生在云南省大理新世纪中学收看“天宫课堂”第三课。
此次活动,在中国科学院空间应用工程与技术中心设地面主课堂,在山东菏泽、河南郑州、云南大理分设3个地面分课堂,约400名中小学生代表参加现场活动。
10月12日,学生在河南省科技馆收看“天宫课堂”第三课。
空间站建设和运营过程中,“天宫课堂”将持续开展太空授课活动,进行形式多样、内容丰富的航天科普教育。中国载人航天工程办公室将持续通过媒体、“学习强国”和载人航天工程官网等平台广泛征集关于“天宫课堂”的创意建议,欢迎社会各界特别是广大青少年踊跃参与。谭老师地理工作室综合整理
四大卫星发射中心
卫星发射中心是开展航天活动的主要场所,在目前世界上,中国、美国、俄罗斯、法国和日本等国均有建造。目前我国拥有四大著名的卫星发射基地: 甘肃酒泉卫星发射中心、 山西太原卫星发射中心、四川西昌卫星发射中心和海南文昌卫星发射中心。
1
发射基地区位条件
(1)气象条件:晴天多、阴雨天少,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪;
(2)纬度因素:纬度低,自转线速度大,可以加大发射的推动力,节省燃料和成本;
(3)地形因素:地形平坦开阔,有利于跟踪观测;
(4)海陆位置:大陆内部气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;海上人类活动少,安全性强;
(5)交通条件:内外交通便利,有利于大型航天设备运输;
(6)安全因素:出于国防安全和发射安全性考虑,有的建在山区、沙漠地区,有的建在人烟稀少的地区。
发射时间
(1)发射时间:在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚,主要是便于定位和跟踪观测。
(2)我国发射时间:主要选择在北半球冬季,便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域,选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况。
发射方向
一般与地球运动方向一致,向东发射可充分利用自转线速度的作用,节约能源。
回收场地选择
我国的回收场地在内蒙古自治区中部地区。地势平坦,视野开阔,便于搜救;人烟稀少,有利于疏散人群;气候干旱,多晴朗天气;地质条件好,无大河湖泊,少森林地区。
实践十号回收舱着陆四子王旗回收场
甘肃酒泉卫星发射中心
主要承担返回式卫星和载人航天工程等发射任务(“东风航天城”)
地位
酒泉卫星发射中心组建于1958年10月,位于中国西北部内蒙古阿拉善旗与甘肃省酒泉市之间,是我国创建最早、规模最大的卫星发射中心,也是我国唯一的载人航天发射场。
(世界3大载人航天发射中心:中国酒泉卫星发射中心、前苏联拜科努尔发射场和美国肯尼迪航天中心)。
条件
该地区地势平坦,人烟稀少,属内陆及沙漠性气候,常年干燥少雨,春秋两季较短,冬夏两季较长,一年四季多晴天,云量小,日照时间长,可为航天发射提供良好的自然环境条件。每年约有300天可进行发射试验。
成就
成功发射了我国第一枚导弹核武器
第一颗人造地球卫星
成功发射了我国第一艘载人飞船等
近期时政
2020年12月27日23时44分,中国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将遥感三十三号卫星送入预定轨道,发射获得圆满成功,此次任务还搭载发射了微纳技术试验卫星。
2021年2月24日10时22分,中国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将遥感三十一号03组卫星发射升空,卫星进入预定轨道。
2021年3月31日6时45分,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高分十二号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。
四川西昌卫星发射中心
主要承担地球同步轨道卫星和深空探测器应急发射任务(“西昌卫星城”)
01
地位
西昌卫星发射中心始建于1970年,于1982年交付使用,位于四川省凉山州冕宁县。自1984年1月发射中国第一颗通信卫星以来,西昌卫星发射中心是中国目前对外开放中规模最大、设备技术最先进、承揽卫星发射任务最多、具备发射多型号卫星能力的新型航天器发射场。
02
条件
海拔高,属亚热带气候,全年平均气温为16℃,全年地面风力柔和适度,河流交通条件便利,处于凉山腹地隐秘性好。
03
成就
1984年4月8日19点20分02秒,由长征三号运载火箭成功发射“东方红二号”试验通信卫星,这是我国第一颗静止轨道同步通信卫星,是用于国内远距离电视传输的主要卫星。
1990年4月7日21时30分,我国自行研制的“长征三号”运载火箭成功地发射了我国第一颗商用通信“亚洲一号”卫星。
嫦娥一号至嫦娥四号月球探测器均是在西昌卫星发射基地成功发射。
04
近期时政
2020年6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。
2021年1月20日0时25分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将天通一号03星发射升空。
2021年2月4日23时36分,在我国西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭成功发射通信技术试验卫星六号。
山西太原卫星发射中心
主要担负太阳同步轨道气象、资源、通信等多种型号的中、低轨道卫星和运载火箭的发射任务,负责我国海上卫星发射(烟台海阳中国东方航天港)。
01
地位
太原发射中心始建于1967年,位于山西省忻州市岢岚县。现已具备了多射向、多轨道、远射程、高精度测量和年10次以上高密度发射的能力,现已成功发射几十颗不同用途的卫星。
02
条件
冬长无夏,春秋相连,无霜期只有90天,全年平均气温5℃。
03
成就
成功地发射了我国第一颗太阳同步轨道气象卫星“风云一号”
第一颗中巴“资源一号”卫星
第一颗海洋资源勘察卫星等。
04
近期时政
2020年9月27日11时23分,中国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,以“一箭双星”方式将环境减灾二号01组卫星送入预定轨道,发射任务获得成功。
2020年11月6日,中国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭,成功将NewSat9-18卫星送入预定轨道,发射获得圆满成功。此次任务还搭载发射了电子科技大学号卫星、北航空事卫星一号和八一03星。
2021年4月9日7时01分,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,成功将试验六号03星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。
海南文昌卫星发射中心
主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。
01
地位
文昌发射中心2014年10月中旬基本竣工,位于海南省文昌市附近,中国首个滨海发射基地,发射场完全对外开放。可以发射长征五号系列火箭(中国目前运载能力最强的火箭)、长征七号运载火箭及其它新研制的大推力火箭等,主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。
02
条件
第一,作为我国首个滨海发射中心,靠海港,运输方便。
第二,纬度低,发射效率高。使火箭发射后得到地球自转赋予的、向东的初速度,提高运载能力;
第三,射向宽,安全性好。从东射向到南射向,
03
成就
成功发射“天问一号”火星探测器;
成功发射探月工程嫦娥五号探测器。
04
近期时政
2020年7月23日,天问一号探测器在中国文昌航天发射场发射升空。
2020年11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。
2021年3月12日1时51分,中国在文昌航天发射场成功完成长征七号改遥二运载火箭发射,搭载发射试验九号卫星。
试题链接
1. 我国拥有四大卫星发射中心,在国际上享誉盛名。该四大卫星发射中心按照开始建立时间排序正确的是( )
A. 酒泉卫星发射中心、西昌卫星发射中心、太原卫星发射中心、文昌卫星发射中心
B. 酒泉卫星发射中心、太原卫星发射中心、西昌卫星发射中心、文昌卫星发射中心
C.西昌卫星发射中心、酒泉卫星发射中心、太原卫星发射中心、文昌卫星发射中心
D. 太原卫星发射中心、西昌卫星发射中心、酒泉卫星发射中心、文昌卫星发射中心
【答案】B
【解析】甘肃酒泉卫星发射中心始建于1958年,山西太原卫星发射中心始建于1967年,四川西昌卫星发射中心始建于1970年,海南文昌卫星发射中心始建于2009年。故按时间先后排序正确的为B项。
2. 对于航天发射而言,下列关于四大卫星发射中心发射优势的说法正确的是( )
A. 酒泉卫星发射中心为温带草原气候,地势平坦,每年约有300天可进行发射试验
B. 西昌卫星发射中心纬度低、海拔高,发射倾角好,地空距离短
C. 太原卫星发射中心位于山地地区,地处温带,海拔1500米左右
D. 海南文昌卫星发射中心海拔高度低,气流速度大,有利于卫星发射
【答案】B
【解析】酒泉卫星发射中心为内陆及沙漠性气候,地势平坦,人烟稀少,全年少雨,白天时间长,年平均气温8.5℃,相对湿度为35%-55%,每年约有300天可进行发射试验,故A项说法错误;
西昌卫星发射中心纬度低、海拔高,发射倾角好,地空距离短,B项说法正确;
太原卫星发射中心位于高原地区,地处温带,海拔1500米左右,C项说法错误;
气流会干扰卫星的发射,对卫星发射不利,D项说法错误;
因此本题选择B项。综合自中国教育报、央视新闻、新闻联播、央视军事、人民网等
注:本文由谭老师地理工作室综合自各地理公众号等,一并致谢!若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除,欢迎大家标注来源转载、文末点击分享、收藏、点赞、在看就是我们更新的动力!点击阅读原文,获取更多产品。期待同学们每天在已阅文章下方留言“打卡”。