人类基因组研究转移“战场”

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1、主讲人： 魏昭荣 高秀英一、空间技术概述 什么是空间技术?空间科学和空间技术合称空间科技 ，现代空间技术又称航天技术或宇航技术 ，它是研究如何使空间飞行器飞离大气层 ，进入宇宙空间，并在那里进行探测、研 究、开发、利用等活动的一门高度综合性 技术。2. 现代空间技术的主要内容航天器技术、运载器技术和测控技术 。 3.空间技术的特点(1). 高度综合的现代科学技术(2). 对国家现代化、社会进步具有决定 作用的科学技术(3).高投入、高效益、高风险的技术二、空间技术（一）火箭运载技术原始火箭的发明现代火箭技术的诞生现代火箭技术的发展 1.原始火箭2.现代火箭技术的诞生 19世纪末20世纪初，随着

2、科学技术 的进步，近代火箭技术和航天飞行发展 起来，先驱者的代表人物有前苏联的齐 奥尔科夫斯基，美国人戈达德和德国奥 伯特。 “火箭之父”齐奥尔科夫斯基出生于俄罗斯的齐奥尔科 夫斯基1883年在自由空间 论文中便提出了宇宙飞船的 运动必须利用喷气推进原理， 并画出了飞船的草图。1896 年齐奥尔科夫斯基开始系统地 研究喷气飞行器的运动原理， 并画出了星际火箭的示意图。 1903年，他发表了利用喷 气工具研究宇宙空间的论文 ，深入论证了喷气工具用于星 际航行的可行性，从而推导出 发射火箭运动必须遵循的“齐 奥尔科夫斯基公式” 。十月革 命后，齐奥尔科夫斯基提出了 燃气涡轮发动机的新方案，及 飞行

3、器在行星表面着陆的理论 ，1929年提出了多级火箭 构 造设想。“火箭实验创始者”-罗伯特戈达德 1909年开始进行火 箭动力学方面的理论 研究，三年后点燃了 一枚放在真空玻璃容 器内的固体燃料火箭 ，证明火箭在真空中 能够工作。他从1920 年开始研究液体火箭 ，1926年3月16日在 马萨诸塞州沃德农场 成功发射了世界上第 一枚液体 火箭。 航天之路的先驱赫尔曼奥伯特德国火箭专家，现代 航天学奠基人之一。1894 年6月25日生于罗马尼亚赫 尔曼施塔特。于1938年在 维也纳工程军院从事火箭 研究，后又在德累斯顿大 学研制液体火箭的燃料泵 ，但他的主要兴趣在固体 火箭方面。1940年加入德

4、 国籍，1941年到佩内明德 研究中心参与V-2火箭的研 制工作。他的贡献主要在 理论方面，他的经典著作 飞往星际空间的火箭 于1923年出版。1929年经 过修改和充实改名通向 航天之路。3.现代火箭技术的发展 1942年10月发射成功V-2火箭（A4型），飞行高度85公里，飞行距离190公 里。V-2火箭的发射成功，把航天先驱者的理论变成现实，是现代火箭技术发 展史的重要一页。 1945年5月，第二次世界大战德国战败，前苏联俘虏部分德国火箭技术人员 ，缴获了几枚V-2火箭和有关技术资料。在此基础上，1947年前苏联仿制V-2火 箭成功。1948年自行设计了P-1 火箭，1950年和1955

5、年又先后研制成P-2和P- 3火箭，经过改装的P-7于1957年10月4日，发射成功世界上第一颗人造地球卫 卫星,从而揭开了现代火箭技术新的一页。前苏联由于发射多种航天器的需要， 先后研制成功”东方“号、”联盟“号、”宇宙“号、”质子“号、”能源“号等多种型号 的运载火箭，可将100多吨的有效载荷送入近地轨道。 二战后，美国俘虏了以冯布劳恩为首的德国火箭专家，缴获了100余枚V-2 火箭。美国陆军在布劳恩的帮助下于1945年发射了V-2火箭，1949年开始研究” 红石“弹道导弹，1954年制定人造卫星计划，1958年2月1日”丘辟特“C火箭成功 发射美国第一颗人造卫星，美国为发射多种航天器的需

6、要，先后研制成功”先锋 “号、”丘诺“号、“侦察兵”号、“大力神”号和“土星”号等运载火箭。 中国于1960年11月5日第一枚近程火箭发射试验成功。我国有“长征“号（CZ ）系列运载火箭。1990年4月7日，中国CZ-3 运载火箭发射成功美国制造的“亚 洲一号“卫星。长征火箭成功地进入了国际商业发射卫星的行列，至今已将27 颗外国卫星发射上天。导弹之父-冯.布劳恩 及V-2火箭生于1912年，德国贵族后裔。受德国科学家赫尔曼.奥博特影响，专注于火箭制 造。第二次世界大战期间，主持V2工程， 1942年10月3日，V2试验成功，年 底定型投产，共制造了6000枚V2，其中4300枚用于袭击英国和

7、荷兰。V2在 工程技术上实现了宇航先驱的技术设想，对现代大型火箭的发展起了承上启下的 作用，成为航天发展史上一个重要的里程碑。第二次世界大战以后，冯布劳恩作为“头脑财富”来到美国。1956年，任美国陆 军导弹局发展处处长。他先后研制成“红石”，“丘比特”，“潘兴式”导弹。其中“丘比 特”C型火箭，是美国第一颗人造卫星发射成功的关键保障。 1970年，布劳恩任美 国国家航空和航天局主管计划的副局长，并兼任马歇尔航天中心主任。在两年任 期内，布劳恩完成了航天飞机的初步设计，及今后10年的研究规划。1977年6月 16日与世长辞。世界上第一个航天运载火箭系列 “东方号”系列火 箭是世界上第一个 航天

8、运载火箭系列 ，包括“卫星号”、“ 月球号”、“东方号” 、“上升号”、“闪电 号”、“联盟号”、“进 步号”等型号，后四 种火箭又构成“联盟 号”子系列火箭。 “质子号”系列运载火箭 “质子号”系列运载火 箭是前苏联专为航天 任务设计的大型运载 器。在“能源号”重型火 箭投入使用以前，该 型号是前苏联运载能 力最大的运载火箭。“ 质子号”系列共有三种 型号：二级型、三级 型和四级型。 “大力神”系列运载火箭“大力神”系列运 载火箭由洲际弹道 导弹“大力神2”发展 而来， 包括“大力 神2”、“大力神3”、“ 大力神34”、“大力 神4”、“商业大力神 3”子系列火箭。中国“长征”系列火箭中国

9、自1956年开始展开 现代火箭的研制工作。 1964 年6月29日，中国自 行设计研制的中程火箭试 飞成功之后，即着手研制 多级火箭，经过了五年的 艰苦努力,1970年4月24日“ 长征1号”运载火箭诞生, 首 次发射“东方红 1 号”卫星成 功。中国航天技术迈出了 重要的一步。现在,“长 征” 系列火箭已经走向世界,享 誉全球，在国际发射市场 占有重要一席。 （二）航天器技术的发展 1. 人造卫星2载人宇宙飞船3航天飞机和宇宙空间站1. 人造地球卫星人造卫星的概念始于年。人造地球卫星 是指发射到绕地球轨道上作短期或长期运行的人造 航天器。其运动服从开普勒行星运动定律，其轨道 一般是以地心为焦

10、点的椭圆，特殊情况下是以地心 为中心的圆。它离地面的高度根据用度而定，从几 百公里到几万公里不等，一般不低于公里。 人造卫星是发射数量最多的一种航天器，占全部航 天器的左右，在科学、军事和国民经济各个 方面都获得了极其广泛的应用。年联合国 第三次外空会议的与会国一致建议，将每年的 月日至日作为“世界空间周”。 1957年10月，苏联成功地发射了人类历史 上第一颗人造卫星-“伴侣一号”，开辟了人类 的空间时代。1958年1月，美国发射了第一 颗人造卫星“探险者一号”，1960年8月，美国 成功发射并回收了第一颗军用卫星“发现者13 号”，这是人类历史上，首次通过太空对地面 观测的卫星，也是第一颗

11、投入实际使用的军 用卫星。人类共向太空发射了将近6000颗人 造卫星，目前在轨的由300多颗。人造卫星 是人类在获取、传输和加工信息资源的广度 和深度方面产生了质的飞跃，为人类带来了 巨大的财富。 第一颗人造卫星 前苏联于 年月日发 射的“伴侣一号”人 造地球卫星，是世 界上第一颗在地球 轨道运行的人造卫 星。我国第一颗人造卫星“东方红”1号 1970年4月24日21时35 分，我国第一颗人造卫星“ 东方红”1号发射升空，21 时48分进入预定轨道，21 时50分传回了东方红 乐曲,卫星运行轨道的近地 点高度439km、远地点高 度 2384km、轨道平面与地 球赤道平面的夹角68.5、 绕地

12、球一圈114min、卫星 质量173kg、用20.009MHz 的频率向全世界播送东 方红乐曲，东方红一号 的成功发射标志着我国进 入了太空时代。 2.载人宇宙飞船1961年4月12日，苏联航天员加加林乘坐东方 号载人宇宙飞船升空，成为世界航天第一人，开创 了载人肮天的新纪元。此举不仅使加加林名扬四海 ，宇宙飞船也因此蜚声全球。从那时起至今，人类 已发射了大量多种宇宙长船。载人宇宙飞船是一种天地往返运输器，也是载人 航天器中最小的一种。每艘飞船只能使用一次，在 太空一般可单独飞行数天到十余天，它也能作为往 返于地面与太空站、地面与月球及地面与行星之间 的“渡船“，还可与空间站或其他航天器对接后

13、联合飞 行。太空旅行的第一人：尤里加加林“东方”号宇宙飞船于 1961年4月12日莫斯科时 间上午9时零7分发射，在 最大高度为301公里的轨道 上绕地球一周，历时1小时 48分钟，于上午10时55分 降落在原苏联境内。这次 飞行之后，加加林的名字 在全球家喻户晓。加加林 也因此荣获列宁勋章并被 授予“苏联英雄”和“苏联宇 航员”称号。 1968年3月27日，在一 次例行训练飞行中，因一 架双座喷气式飞机坠毁而 罹难。 阿波罗载人登月工程 阿波罗载人登月工程是NASA（美国国家航空航天局）在二 十世纪六七十年代组织实施的载人登月工程，或称“阿波罗计 划”。阿波罗计划采用月球轨道交会法，用强大的

14、土星5号运载 火箭把吨重的航天器送入月球轨道。航天器本身装有较小 的火箭发动机，当它接近月球时，能使航天器减速进入绕月轨 道。而且，航天器的一部分装有火箭发动机的登月舱能脱 离航天器，载着宇航员登上月球，并返回绕月轨道与阿波罗航 天器结合。工程开始于年月，至年月 第次登月成功结束，历时约年，耗资亿美元。在 工程高峰时期，参加工程的有万家企业、多所大学和 多个科研机构，总人数超过万人。第一位踏上月球的宇航员：阿姆斯特朗 1969年7月16日，阿姆斯 特朗同小奥尔德林、科林 斯一起乘“阿波罗11号”飞船 飞向月球。4天后于美国东 部夏令时下午4时18分，由 他手控操纵“鹰”号登月舱在 宁静 海西南

15、缘附近的平坦 地带着陆。7月20日美国东 部夏令时下午10时56分， 阿姆斯特朗从“鹰”号登月舱 走下来，踏上积满尘土的 月球表面，并说“对一个人 来说，这只是小小的一步 ，但对全人类来说，这却 是巨大的飞跃”。 3.航天飞机和宇宙空间站航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和 近地轨道之间运送人员和货物的飞行器。它在轨道 上运行时，可在机载有效载荷和乘员的配合下完成 多种任务。航天飞机通常设计成火箭推进的飞机， 返回地面时能像滑翔飞机或飞机那样下滑和着陆。 航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具， 是航天史上的一个重要里程碑 。到目前为止，世界 上真正投入使用的航天飞机只有美国航天飞机

16、一种 。 空间站是一种在近地轨道长时间运行，可供多 名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器。到 目前为止，全世界已发射了9个空间站。前苏联礼炮 号空间站 ，美国天空实验室，前苏联和平号空间站 。美国航天飞机发展史第一架航天飞机： 哥伦比亚号第二架航天飞机： 挑 战 者 号第三架航天飞机：发 现 号第四架航天飞机：亚特兰蒂斯号第五架航天飞机：奋 进 号 航天飞机第一架航天飞机哥伦比亚号 美国发现号航天飞机“亚特兰蒂斯”号航天飞机 1986年1月18日挑战者爆 炸 第一座空间站礼炮1号 前苏联1971年4月19日发 射了第一座空间站礼炮1号 ，从此载人太空飞行进入 一个新的阶段。礼炮1号空 间站由轨道舱，服务舱和 对接舱组成，呈不规则的 圆柱形，总长约12.5米， 最大直径4米，总重约18.5 吨。它在约200多千米高的 轨道上运行，站上装有各 种试