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第一章地球第一节地球的宇宙环境
“宇宙”一词连用,最早出自《庄子》:“旁日月,挟宇宙,为其吻合。”这时的“宇”代指一切空间,“宙”代指一切时间。
宇宙——宇宙是时间和空间的统一,天地万物的总称,是运动、发展和变化的物质世界。天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫作“可见宇宙”。“可见宇宙”的半径约为137亿光年光年是天文学中的距离单位,即光在真空中一年所传播的距离。1光年约等于94605亿千米。
宇宙的两大特点物质性——宇宙是物质的,由各种天体组成
宇宙的两大特点运动性——宇宙中的一切在不断运动,天体相互吸引、相互绕转形成天体系统
天体宇宙中的所有物质自然天体如星系、恒星、类星体、行星、卫星、彗星、流星体等人造天体如人造卫星、飞行器等
晴朗的夜晚,我们仰望天空,可以看到很多星星。每颗星星都是宇宙中的一员。我们人类的家园——地球,也是宇宙中的一员。宇宙很大,地球在哪里呢?
我们看到的星星,大多都是恒星。太阳就是一颗恒星。太阳吸引着行星、小行星、彗星等围绕它运行,组成太阳系。
太阳系是银河系的一小部分而银河系也只是茫茫宇宙的一小部分。
恒星由炽热气体组成、质量庞大,自身能够发光发热的球状天体
自身不发光发热,在固定轨道上环绕恒星运行的,类似球状的天体。行星
卫星环绕行星运转的天体,月亮是地球的天然卫星。
流星运行在星际空间的宇宙尘粒和固体块等,受到地球引力而进入地球大气层,与大气摩擦燃烧所产生的光迹。
太阳系有八颗行星
地球的特殊性根据人类目前所掌握的宇宙信息,地球是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。地球是迄今人类唯一的家园。
为什么地球会存在生命地球上人类生存和繁衍的温度、水、大气等条件。内部环境
适宜的温度日地距离适中,自转周期适中(24h),地球具有适宜的温度(15℃)。适合生物呼吸的大气具有适中的体积和质量,其引力可使气体聚集在地球周围,形成厚厚的大气层。地球上有液态水有充足的液态水,地球的自转和公转周期适中,使地表温度的日变化、季节变化较小内部环境
稳定的太阳光照,太阳处于壮年期,状态稳定。安全的宇宙环境,大小行星各行其道,互不干扰外部环境
人类的太空探索
1957年苏联发射了人类第一颗人造地球卫星(图1.2),开启了人类进入太空探索的新纪元1961年,苏联“东方1号”载人航天飞船成功发射
1969年美国“阿波罗11号”飞船登上月球1977年,美国“旅行者号”空间探测器成功发射
1990年,美国哈勃空间望远镜成功发射1997年,美国“旅居者号”火星车登陆火星
国际空间站正式建成2010年
我国的太空探索
1970年,我国成功发射第一颗人造地球卫星——“东方红一号”。
2003年,“神舟五号”飞船圆满完成我国首次载人航天飞行。
2007年,我国成功发射首颗月球探测器——“嫦娥一号”。
2016年,我国在贵州平塘建成世界上最大的单口径射电望远镜——“中国天眼“,有了它,可以推动对宇宙深空的了解与探测,为天文学的发展提供新的可能
2021年,我国“祝融号”火星车成功着陆火星。
2022年,我国“天宫”空间站全面建成
2013年6月20日,神舟十号载人飞船的航天员王亚平在天宫一号空间站在聂海胜、张晓光协助下进行我国首次“太空授课”
神州十八号发射北京时间2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射
中国探月工程嫦娥六号任务圆满成功,实现世界首次月球背面采样返回,带回全人类第一抔(póu)月背样品嫦娥六号携带月球背面样品成功返回地球,历时53天、38万公里的太空往返之旅,创造中国航天新的世界纪录习近平总书记在贺电中强调:“嫦娥六号在人类历史上首次实现月球背面采样返回,是我国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果。”
01有助于推动科技进步02促进新资源的开发03了解宇宙的起源与演化,探索生命的起源04认识宇宙环境对地球的影响太空探索
航天员在月球需要克服哪些困难
月面重力约为地球的1/6,那么航天员穿着沉重的舱外航天服在外作业时,将承受更大的负荷,对航天员的心血管系统、免疫系统、神经系统、骨骼肌肉等造成潜在危害。困难月球磁场微乎其微,航天员直接面对的辐射剂量更大,稍有不慎,就有可能引发急性辐射反应,包括皮肤、血液、视觉等异常,还会诱发恶心、呕吐等症状。航天员安全登月后,身处昼夜交替漫长、温差可达300摄氏度且遍布死寂荒漠的月面环境,对其生物钟和身心状态都会造成不利影响,容易引发行为和认知能力下降,损害工作效率和健康
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