04天文及空间技术
中科院光学工程考研(南京天文光学技术研究所)参考书、历年真题、报录比、研究生招生专业目录、复试分数线
2015中科院光学工程考研（南京天文光学技术研究所）参考书、历年真题、报录比、研究生招生专业目录、复试分数线一、学院介绍中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所于2001年4月25日由原南京天文仪器研制中心科研部分组建而成，1998年首批进入中国科学院知识创新工程。
中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所（简称：南京天光所）的前身中国科学院南京天文仪器研制厂始建于1958年12月，1991年更名为中国科学院南京天文仪器研制中心，1998年其科研部分和高技术镜面实验室首批进入中国科学院知识创新工程试点，2001年4月该部分组建成为现中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所。
南京天光所是我国专业天文仪器研制及天文技术研究和发展的重要基地，自其前身1958年成立五十多年来，为我国成功研制40多种门类齐全的天文仪器，包括Ⅱ型光电等高仪、太阳磁场望远镜、1.26米红外望远镜、2.16米天文望远镜、13.7米毫米波射电望远镜、太阳精细结构望远镜、多通道太阳望远镜、折轴阶梯光栅分光仪等中国天文观测的主要仪器，开展的天文望远镜光学的研究覆盖了天文光学的主要方面，至今仍在我国天文技术领域发挥着重要作用，同时为世界天文学发展做出了贡献。
迄今共获得国家、院部省级的各种奖67项。
其中，作为第一获奖(完成)单位,获国家科技进步一等奖1项、国家自然科学二等奖1项、国家科技进步二等奖4项、国家科技进步三等奖1项。
作为第二获奖(完成)单位获国家科技进步一等奖1项、国家科技进步二等奖2项。
另外还为美国、西办牙、日本和韩国等国家研制了30余台天文仪器。
南京天光所承担的国家大科学工程“大天区面积多目标光纤光谱望远镜”（简称LAMOST 项目）已竣工，通过国家验收，被评为“2008年度中国十大科技进展新闻”、“2008年度中国基础研究十大新闻”、“2008年度十大天文科技进展”，位居榜首。
LAMOST的建成，突破了天文望远镜大视场与大口径难以兼得的难题，建成了具有我国自主知识产权的、目前国际上口径最大的大视场望远镜，也是国际上光谱获取率最高的望远镜，成为我国光学天文望远镜研制的又一个里程碑。
空间探测技术在天文领域中的突破和意义
空间探测技术在天文领域中的突破和意义近年来，随着科学技术的迅猛发展，空间探测技术在天文领域中取得了令人瞩目的突破。
通过利用无人飞船、卫星和探测器等先进技术，天文学家们能够更加深入地探索宇宙的奥秘。
本文将从突破和意义两个方面探讨空间探测技术在天文领域中的重要性。
首先，空间探测技术的突破使得我们能够观测并研究以往无法触及的天体。
通过发射航天器和卫星，我们能够将科学设备带入更远的行星和星系，探索遥远的星系和宇宙边缘。
例如，哈勃太空望远镜通过精确的观测，为我们揭示了众多宇宙中心的奥秘，发现了许多星系和行星。
此外，探测器还可以携带先进的天文仪器和探测设备，通过对特定目标的详细研究，使我们更好地了解恒星形成、宇宙演化等宇宙现象。
其次，空间探测技术的突破使得我们能够实施更为远大的科学计划，推动天文学的发展。
科学家们可以利用空间探测技术实施一系列大规模的天文任务，比如距离地球最远的旅程、寻找外星生命等。
这些计划和任务需要运用最先进的探测技术，并促使了多个领域的合作和交流。
除此之外，空间探测技术还可以帮助我们解决地球无法解答的科学问题，如太阳系的起源、黑洞的性质等。
通过这些更为远大的科学计划，我们不仅可以获得更多的科学知识，还能深化我们对宇宙本质的认识。
空间探测技术的突破还带来了许多实际的应用和意义。
首先，通过对太阳活动的监测，空间探测技术使我们能够预测和观测太阳风暴的发生。
这对于保障人类在空间中的安全以及通讯、导航系统的稳定运行具有重要意义。
其次，利用空间探测技术，我们能够对地球上的自然灾害进行实时监测和预测，提前采取措施减轻灾害带来的损失。
此外，空间探测技术还为航天器的研制与发展提供了重要的实践平台，为航天工程技术的进步提供了推动力。
除了上述突破和应用，空间探测技术在天文领域中的意义还体现在以下几个方面。
首先，通过空间探测技术，我们能够更好地了解宇宙的起源、演化和未来发展趋势。
对于人类来说，宇宙始终是一个神秘而诱人的领域，而空间探测技术可以为我们揭开其中的奥秘。
中学物理教学应关注天文和空间技术的发展
燥 的物理理 论 和多 彩 的现实 世界 联 系起来 ， 能把 基础 ｌ 科学 和技 术成 就 的综 合集 成 。 间技术 的设 想来 源于 空
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黄玉梅 ： 中学物理教学应关注天文和空间技术的发展
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题 ２大爆炸理论认为 ， ： 我们 的宇宙起源于 １７ ３ 亿 质量分布均匀的球体 ， 且忽略火星的 自转影响， 万有
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随着物理学的发展和天文探测手段的不断更新 ， 一 天 文观 测 机构 发 现 一颗 与太 阳 系其 它 行 星 逆 向 ｆ 州 发现了越来越多的与经典物理学不相符合的天文现 ｆ 行 的小 行 星 ， 号 为 ２０ Ｈ ８ 。 运 代 ０９ Ｃ ２ 该小 行 星绕 太 阳一
空间天文观测和分析技术
空间天文观测和分析技术是天文学的重要组成部分。
在过去的几十年里，随着技术的不断提升和新仪器的不断推出，天文学家已经能够观测到更远更深的宇宙，收集到更多的天文数据，并从中探索出许多有趣的现象和规律。
本文将从观测设备、数据处理、虚拟天文学三个方面来介绍的一些进展和应用。
一、观测设备空间天文观测需要用到各种精密的设备，如望远镜、光谱仪、成像仪等。
这些设备需要能够在极端的温度、压力和辐射环境中正常工作，并且需要具备高精度的定位和跟踪能力。
在过去的数十年里，人们已经研制出了一系列能够在太空中工作的天文观测设备，例如哈勃空间望远镜、普朗克卫星、斯皮策太空望远镜等。
哈勃空间望远镜是一个历史性的天文观测设备，它于1990年发射并进入轨道。
哈勃望远镜能够观测到远离地球上千万光年的星系，揭示出宇宙的演化史和星系的形成、演化过程。
普朗克卫星则是一种测量宇宙微波背景辐射的设备，它于2009年发射并进入轨道。
普朗克卫星的数据显示，宇宙微波背景辐射的温度呈现出非常均匀的分布，但在微小的尺度上存在着极微小的非均匀性，这些非均匀性可能是宇宙大爆炸后形成的原初密度波造成的。
斯皮策太空望远镜是一种红外线望远镜，它用于观测太空中的行星、恒星、星系和星云等天体。
斯皮策望远镜的观测数据帮助我们深入了解了许多天体的物理特性和演化史。
例如，斯皮策望远镜观测到了海王星的大气层中存在着巨大的暴风，风速可达每小时1000公里以上，这是太阳系中最强的气旋风暴之一。
二、数据处理在观测到天文现象之后，科学家需要对观测数据进行处理和分析，从中提取出有用的信息和规律。
随着计算机技术的飞速发展，数据处理的速度和精度也得到了极大地提升。
在天文学家的工作中，数据处理和分析涉及到许多领域，如图像处理、信号处理、统计学和数学建模等。
例如，在对宇宙微波背景辐射数据进行处理和分析时，科学家需要利用图像处理技术将数据处理成一个一个的图像块，并且对这些块进行比较和拟合，以找出其中存在的非均匀性和规律性。
空间技术
一、空间技术的概念
空间技术是探索、开发和利用宇宙 空间的技术，又称为太空技术和航 天技术。目的是利用空间飞行器作 为手段来研究发生在空间的物理、 化学和生物等自然现象。
人类的航天活动主要以地球为中心进行，需要一 个庞大复杂的航天系统构建。这个系统由航天器 （卫星、空间站、探测器），运载工具（火箭、 航天飞机），航天发射场，地面测控网（地面站、 船），地面应用站网等组成。
按用途：军用、民用卫星；通信卫星、 遥感卫星、导航定位卫星、科学卫星
航 天 器
按技术：地球同步卫星、太阳同步卫星、 深空探测器
返回式卫星、不回收卫星
载人飞船、空间站与无人航天器
我国空间技术的发展历程
50年代 (1)1956年10月，中国第一个导弹研究机构——国防 部第五研究院诞生。随即仿制成功了从苏联引进 的P-2近程液体弹道导弹、“543”地空导弹、 “544”海防导弹，相继研制了自行设计的中近程 液体弹道导弹、中高空地空导弹、岸舰和舰舰飞 航导弹等，迈出中国航天事业发展的第一步。 (2)1958年5月，毛主席在中共八届二次会议上发出 “我们也要搞人造卫星”的号召。同年7月，中科 院成立研究人造卫星的581组，制订《发展人造卫 星规划(草案)》，进行人造卫星方案研究，探空火 箭的研制与发射。
空间技术进步
导航定位卫星： 代表是美国的GPS卫星，它 由18颗卫星组成，可在全球导航与定位，精度 达到米级。
中国北斗卫星定位模型图
空间技术进步
可返回式卫星： 具有重要的经济、军事和科 学价值，至今世界上只有前苏联、美国、中国 具有回收卫星的能力。中国的返回式卫星具有 极高的成功率，其水平之高为国际所公认。
60年代 （1）1965年3月，批准《地地导弹发展规划》(“八 年四弹”规划)，即1965年至1972年的八年内， 研制成功用于“两弹结合”的增程的中近程液体 弹道导弹，中程、中远程、远程液体弹道导弹。 “四弹”目标的完成，使我国国防实力得到实质 性增强，我国航天科技工业基本形成体系，为后 续发展奠定了坚实的技术与物质基础。
自然科学基础知识,第四章 空间技术与海洋技术
按用途不同，人造地球卫星主要可分为通信广播卫 星、资源卫星、气象卫星、导航定位卫星、军事侦察卫 星等数种。 通信广播卫星是人类生活中应用最广泛、作用最直接 的人造卫星之一，它们主要用作空间无线电中继站。它 们将接收到的微波信号加以放大、变频，再经过功率放 大后进行转发，以实现卫星通信和广播。卫星通信已成 为现代信息传输的一种有效手段（见图) 通信卫星按运行轨道可分为静止轨道通信卫星和低 轨道通信卫星。 静止轨道是距地面约35 800 km、运行周期与地球自 转周期相同的轨道。 对静止轨道上的卫星，地面用户只要使用简单的定 点指向天线就可进行通信业务。
气分子。
第三，要适应剧烈变化的温度环境。在地球上最热的地方为50℃ 左右， 最冷的地方不过一80 0C。而在空间，离地球不远处，向阳
面的温度高达 200cC，背阳面则冷到一2,00 l. o
第四，要防止有害辐射，即粒子辐射。其来源有太阳的电磁辐 射、地球 的辐射带、太阳宇宙线和银河宇宙线等。 为了进人外层空间，世界各国都抢先发展空间技术。40多年来，
空心钢球、极薄的薄膜、金属带、极细的金属丝等。
在航天器内可以进行生物和生命科学研究，可以研究失重状态下人 体的变化和生存能力，可以提纯药物，提取疫苗。在失重状态下制 药成本低，纯度好，效率高。 在太空还可以建立农场，进行太空育种和动物饲养。 (4）空间太阳能资源 地球上的能量主要来自太阳，太阳以辐射的方式向地球输送太阳 能。但传输过程中受大气层、天气和昼夜的影响很大。在外层空间 就不一样，那儿没有厚厚的大气层，可用的太阳能丰富充足，利用 率高，在那儿可以建立大型的太阳能发电站。 (5)月球资源 月球是地球的卫星，与其他天体相比，月球离地球最近。月球上 物质资源丰富，环境纯净没有污染，没有大气层。月球是进行科学 研究、观察、实验的理想场所。探索月球的起源和演变，对认识地 球及生命、物种可提供重要线索。在月球上建立航天基地可以观测 宇宙，可进行生命科学研究（见图3)
天文学观测和探索的技术
天文学观测和探索的技术天文学作为一门研究宇宙的学科，必须通过观测和探索来获得数据和信息。
而天文学观测和探索的技术则相当于是天文学研究的“手段”，扮演着至关重要的角色。
本文将介绍一些常见的天文学观测和探索的技术，并对它们的原理和特点进行探讨。
一、光学望远镜技术天文学中最常见的观测工具就是望远镜。
望远镜的出现让人们对宇宙的认知翻开了新的一页。
现代望远镜主要采用的是光学望远镜技术，包括反射式望远镜和折射式望远镜。
反射式望远镜的主要原理是通过凸面反射镜将天体反射的光汇集到焦点上，而折射式望远镜则利用透镜的折射特性将光线汇聚到焦点上。
相较于折射式望远镜，反射式望远镜对于色差的控制更加优秀，同时对于镜面的制造也更加容易。
因此，目前大部分的大型天文望远镜均采用反射式望远镜技术。
除此之外，望远镜还有很多进阶的技术，如自适应光学技术、干涉技术等，这些技术大大拓展了望远镜的应用范围和精度。
二、射电望远镜技术随着天文学的不断发展，人们发现大部分天体都会向宇宙中释放电磁波，其中射电波成为了另一种非常重要的天文学观测技术。
而射电望远镜作为探测射电波行为的工具，逐渐得到了广泛的应用。
射电望远镜以射电反射镜为关键组件，将天体反射的射电波汇聚到接收器中，通过接收器中的天线将信号转化成电信号，进而得到观测数据。
与光学望远镜不同的是，射电望远镜大多采用的是反射面积大、膜片多的结构，这是为了增大天线的接收面积，提高信号强度。
射电望远镜主要面对的问题是信号干扰和数据处理问题。
在当前的射电望远镜中，除了单口径望远镜，也存在着由多个射电反射面组合成的亚毫米波和微波干涉阵列望远镜，这些望远镜能够对于星际物质和宇宙微波背景等问题提供更多有价值的信息。
三、空间观测技术天文学的观测和探索除了在地球上进行，人们还尝试了一种新的方法，即在轨道上部署空间望远镜等设备进行观测研究。
空间望远镜可以更加清晰地观测到被大气遮挡的天体和不适合在地球上进行的长时间观测等任务。
中国航天科技知识
中国航天科技知识随着中国航天事业的快速发展，越来越多的专业知识逐渐走进人们的视野。
本文将为您盘点25个中国航天科技专业知识，让您更好地了解这一领域的最新动态。
1.火箭发射：火箭是航天器进入太空的唯一途径，而中国的火箭技术已经达到了世界先进水平。
2.卫星导航：中国的北斗卫星导航系统已经覆盖了亚太地区，精度可媲美GPS。
3.载人航天：中国已成功发射了多艘神舟系列飞船，实现了航天员的天地往返。
4.月球探测：中国的嫦娥系列探测器已实现对月球的多次探测，获取了大量宝贵数据。
5.火星探测：中国的天问一号探测器成功着陆火星，迈出了中国深空探测的重要一步。
6.空间站建设：中国正在建设自己的空间站，未来将成为国际空间站的有力竞争者。
7.离子推进器：离子推进器是航天器推进系统的重要发展方向，中国在这一领域取得了显著进展。
8.太阳能电池：太阳能电池是航天器能源供应的主要方式，中国在这一领域的技术已达到国际领先水平。
9.防热系统：航天器在返回大气层时需要有效的防热系统来保护结构不受高温破坏。
10.逃逸系统：在发射阶段，逃逸系统用于保证航天员的生命安全，中国已在这一领域实现了重要突破。
11.环境控制与生命保障：在长期的载人航天飞行中，环境控制与生命保障系统至关重要。
12.空间交会对接：空间交会对接技术是实现空间站建设的关键环节之一，中国已成功完成了多次自动和手动对接任务。
13.小卫星技术：小卫星具有成本低、周期短等优势，中国在这一领域的应用和研发取得了显著成果。
14.空天飞机：空天飞机是一种能够在航空和航天领域自由穿梭的新型飞行器，中国在这一领域的研究正在不断深入。
15.火箭回收：火箭回收技术是降低太空探索成本的关键，中国在这一领域的试验已经取得一定进展。
16.在轨加注：在轨加注技术是延长航天器在轨寿命的重要手段，中国已经成功进行了多次在轨加注试验。
17.空间辐射防护：空间辐射对航天员的健康构成威胁，中国的空间辐射防护技术为航天员的安全提供了有力保障。
全国普通高等学校本科专业目录及专业代码
全国普通高等学校本科专业目录及专业代码 选专业对高考生来说是不容忽视的问题，它决定了未来毕业乃至以后更高层次学习深造的方向，为了方便考生们查询专业目录及代码小编给大家整理了《全国普通高等学校本科专业目录及专业代码》，希望能够帮助到大家! 本科专业目录及专业代码分类 一、基础类专业 专业代码专业名称01学科门类：哲学0101哲学类010101哲学010102逻辑学010103K宗教学02学科门类：经济学0201经济学类020101经济学020102经济统计学0202财政学类020201K财政学020202税收学0203金融学类020301K金融学020302金融工程020303保险学020304投资学0204经济与贸易类020401国际经济与贸易020402贸易经济03学科门类：法学0301法学类030101K法学0302政治学类030201政治学与行政学030202国际政治030203外交学0303社会学类030301社会学030302社会工作0304民族学类030401民族学0305马克思主义理论类030501科学社会主义030502中国共产党历史030503思想政治教育0306公安学类030601K治安学030602K侦查学030603K边防管理04学科门类：教育学0401教育学类040101教育学040102科学教育040103人文教育040104教育技术学（注：可授教育学或理学或工学学士学位）040105艺术教育（注：可授教育学或艺术学学士学位）040106学前教育040107小学教育040108特殊教育0402体育学类040201体育教育040202K运动训练040203社会体育指导与管理040204K武术与民族传统体育040205运动人体科学05学科门类：文学0501中国语言文学类050101汉语言文学050102汉语言050103汉语国际教育050104中国少数民族语言文学050105古典文献学0502外国语言文学类。
空间技术与海洋技术研究
中国卫星
1970.4.24～2002.7，成功地发射了16种类型49颗国产卫星： ✓ 科学试验卫星：9颗(“实践”1号、2号、4号、5号） ✓ 技术试验卫星：3颗 ✓ 返回式卫星：17颗（成功16颗） ✓ 通信卫星：10颗（“东方红”2号、2号甲、3号等） ✓ 气象卫星：5颗（“风云”1号、2号等） ✓ 资源卫星：2颗（“资源”1号、2号） ✓ 导航卫星：2颗（“北斗”导航试验卫星） ✓ 海洋卫星：1颗
人造卫星的种类和应用
❖ 按用途：科学卫星；技术试验卫星；应用卫星。 科学卫星： 1. 空间物理探测卫星 2. 天文卫星。 应用卫星： 1. 无线电中继类，如通信卫星，海事卫星，广播卫星 。 2. 对地观测平台类，如气象卫星，资源探测卫星，侦察卫星。 3. 导航定位基准类，如导航卫星，测地卫星。
1）人造地球卫星
在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器 人造地球卫星的轨道分类 ✓按形状：圆轨道；椭圆轨道。 ✓按离地球的距离：低轨道（500千米以下）；中轨道（6002000千米）；高轨道（2000千米以上）。 ✓按飞行方向：顺行轨道；逆行轨道；赤道轨道；极地轨道； ✓具有特殊意义称谓的轨道：近地轨道；地球同步轨道；对地 静止轨道；太阳同步轨道。
齐奥尔科夫斯基（1857-1935）出生于俄国梁 赞州。1903年发表专著《利用喷气工具研究宇 宙空》论证喷气工具用于星际航行的可行性，推 导出了著名的齐奥尔科夫斯基火箭公式。该公式 的创立奠定了宇宙航行的理论基础。书中他首次 提出了使用液体火箭的设想，认为固体火箭推进 剂产生的能量较小，而且难以控制，而液体火箭 则可以克服这些缺点。此外他首次论证了利用多 级火箭克服地球引力的构想。在他的科幻小说中 ，提到了宇航服、太空失重状态，登月车等，设 想和现代太空技术完全一样。
天文学与航天技术的关系
天文学与航天技术的关系天文学和航天技术是两个息息相关的领域，它们既存在协作关系，又相互促进发展。
天文学为航天技术提供了重要的基础知识和技术支持，而航天技术则为天文学提供了前所未有的观测和探索手段。
本文将从以下几个方面阐述天文学与航天技术的关系。
一、天文学对航天技术的贡献1. 提供宇宙基础知识：天文学通过观测和研究天体，揭示了宇宙的结构、演化以及各种天文现象的本质规律。
这些基础知识对于开展航天技术的研究和应用至关重要。
例如，天文学家对行星运行规律的研究为航天器的轨道设计和导航系统的研发提供了理论支持。
2. 掌握空间物理参数：天文学家通过观测和研究能够获取天体的质量、体积、温度、密度等物理参数。
这些参数对于航天器的设计、发射和飞行过程中的热力学和动力学分析至关重要。
天文学的研究结果为航天器的热控制、推进系统设计和飞行轨迹计算等提供了基础。
3. 探索宇宙环境：天文学的研究可以帮助我们了解太阳系之外的宇宙环境，包括太阳风、宇宙射线、微重力等因素的影响。
这些环境因素对于航天器的设计和人类在太空中的生存具有重要意义。
天文学为航天技术提供了探索宇宙环境、保障航天任务安全的基础信息。
二、航天技术对天文学的促进1. 提供高分辨率观测手段：航天技术的发展使得我们可以远离地球的干扰，进行更加准确和高分辨率的天文观测。
航天望远镜的运行，如哈勃望远镜、斯皮策太空望远镜等，为天文学家提供了观测宇宙深空和红外线等看不见的频段的机会。
航天技术为天文学的进一步发展提供了更加广阔的天空。
2. 开展太空探测任务：航天技术的进步使得我们能够实施各类太空探测任务。
这些任务包括探测行星、彗星、星系和宇宙射线等，为天文学家提供了大量的观测数据和实验平台。
航天技术的发展为天文学的研究提供了更加详尽和全面的信息，扩展了我们对宇宙的认识。
3. 促进天文学技术创新：航天技术的实践推动了天文学的技术创新。
航天器系统的研发以及环境适应性方面的需求，要求天文学家不断寻求创新的解决方案。
空间科学概论
阅读感受
阅读感受
空间科学，这个曾经被认为是遥不可及的领域，如今已经渗透到我们的日常 生活中。对于我来说，读完《空间科学概论》这本书，仿佛打开了一扇通往未知 世界的大门。书中深入浅出的讲解方式，使得这门科学不再显得那么高不可攀。
阅读感受
本书作者吴季，通过精炼的笔触和生动的案例，将空间科学的各个方面呈现 得淋漓尽致。从宇宙的起源与演化，到行星地球、日地空间的探索，再到生命在 宇宙中的起源与进化，以及人类在空间探索中的历史和未来，本书几乎涵盖了空 间科学的所有重要议题。
目录分析
空间物理学是研究空间环境中物质和能量分布的学科。本书的第二章到第四 章分别介绍了空间物理学的基本理论、空间环境中的等离子体和磁场、以及空间 环境中的辐射和粒子。这些内容可以帮助读者了解空间环境的基本特征，掌握空 间物理学的基本理论和方法。
目录分析
天文学是研究宇宙中天体和宇宙现象的学科。本书的第五章到第七章分别介 绍了天文学的基本理论、恒星和星系、以及宇宙学和黑洞。这些内容可以帮助读 者了解宇宙的基本构成和演化，掌握天文学的基本理论和方法。
作者简介
作者简介
这是《空间科学概论》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
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精彩摘录
“空间科学的发展离不开空间技术的支持。空间技术的进步为人类提供了更 多的空间探测机会，同时也为人类的生产和生活带来了更多的便利和效益。”
精彩摘录
“在空间科学领域，合作是必不可少的。由于宇宙探索需要巨额的投资和技 术支持，因此国际合作是促进宇宙探索和科学研究的重要途径。”
精彩摘录
“空间科学不仅是科学研究的重要领域，也是国家安全和经济发展的重要支 撑。在当今世界格局下，掌握宇宙探索的主动权对于维护国家安全和提升国际地 位具有重要意义。”
天文学家使用的观测设备与技术
天文学家使用的观测设备与技术天文学家是以观测宇宙现象为主的学者，他们使用各种不同的设备和技术来帮助他们更好地了解宇宙。
这些设备和技术的发展，不仅推动了天文学的进步，也给我们揭示了宇宙的神秘面纱。
1. 望远镜望远镜是天文学家最常用的观测工具之一。
随着科技的进步，望远镜的种类和性能也在不断提升。
最早的望远镜是使用透镜来聚集光线的光学望远镜，而现代望远镜往往采用反射镜原理，将光线反射至焦点。
望远镜的巨大口径和高分辨率让天文学家能够观测到更遥远、更微弱的天体。
2. 射电望远镜射电望远镜是一种专门用于接收射电波的望远镜。
射电波是一种电磁波，波长比可见光更长。
通过使用射电望远镜，天文学家可以观测到从遥远星系发出的射电信号，揭示宇宙中的红移和背景辐射等信息。
3. 干涉仪干涉仪是一种利用干涉原理的仪器，通过合并来自多个望远镜的信号，形成更高分辨率的观测图像。
干涉仪的原理可以扩大望远镜的观测能力，使其具有更高的分辨率。
4. 空间望远镜空间望远镜是安装在太空中的望远镜，它避免了大气层限制和光污染的影响，可以获取更清晰的图像。
目前，最著名的空间望远镜是哈勃望远镜，它得以在太空中捕捉到了壮丽的宇宙图像，并提供了许多重要的天体物理学发现。
5. 光谱仪光谱仪是一种用于分析光的仪器，它可以将入射光分解成不同波长的颜色，并从中提取信息。
通过观测天体光谱，天文学家可以发现它们的化学成分、运动速度和温度等重要参数。
6. 数字图像处理随着计算机技术的快速发展，数字图像处理在天文学中扮演着重要的角色。
天文学家可以使用图像处理软件对观测到的图像进行清晰化、增强和分类等处理，从而获得更高质量的图像数据。
7. 数据分析与模拟天文学家需要处理大量的数据，并借助统计学和数学模型来分析这些数据。
数据分析技术和计算能力的提升，使得天文学家能够更好地理解宇宙中的结构和演化。
总结起来，天文学家使用的观测设备和技术的发展，极大地推动了我们对宇宙的认识。
从早期的望远镜到现代的空间望远镜和射电望远镜，再到数字图像处理和数据分析，每一项技术的突破都为天文学家们带来了更深入的洞察力。
天文学与航天发展的探索
天文学与航天发展的探索一、天文学的历史与发展天文学是自然科学中最古老、最基本的一门科学，自古以来，人们就对天空中的物体、规律和变化进行观测和探索。
最早的天文学成果可以追溯到五千年前的古埃及文明，他们针对恒星、行星、太阳和月亮的观测和记录为后来的天文学奠定了基础。
随着时代的不断变迁，天文学经历了数百年的发展，现代天文学则是在19世纪开始出现的。
二、航天发展的背景、历史与现状随着人类工业化程度的不断提高，我们对外界的探索需求也越来越强烈。
航天技术的发展可以追溯到20世纪初，进入20世纪末期以来，各国对空间技术的利用不断加强，航天技术已经成为当代最重要的高科技领域之一，各国争相向太空发射卫星、空间探测器等载人设备，这也为人类更全面的掌握和研究外太空创造了条件。
三、天文学与航天发展的关系天文学的研究对象包括行星、恒星、星云等天体物质和黑洞、暗物质等天体现象。
天文学通过观测天体现象记录数据，分析数据后得出结论，因此需要航天技术的支持。
在实践探索过程中，天文学家们借助了从地球到太空的各种载具，如地球同步轨道卫星、太阳同步轨道卫星等，这样就可以在特定的运动状态下对天体进行更加准确的观测和研究。
天文学和航天发展在某种程度上互相促进。
而现代航天技术虽然在服务人类正常生活上有明显价值，但是天文学作为一门基础性学科，其研究成果和发现也将推动航天事业的发展。
例如，天文学家借助衛星数据发现了一些异常现象，从而有助于提高卫星技术的可靠性和精确度；天文学家的研究成果也帮助开启了太空科学研究的新篇章，如黑洞物理学。
四、未来天文学与航天发展的趋势天文学和航天发展在未来都会面临着一系列的挑战和机遇。
天文学为了更加精准地研究地外文明以及宇宙的起源、演化等核心问题，需要实现更加高精度的观测和真实的环境模拟，这就对航天技术的可靠性和准确性提出了更高的要求。
而航天技术则需要更多的开创性太空任务、复杂的工程实践和人才培育等因素的推动，以实现人类现代化道路的科技支撑。
天文学基础知识
天文学基础知识1.恒星演化1.1 恒星的诞生恒星形成始于分子云的引力坍缩：•分子云中的密度波触发局部坍缩•原恒星形成，开始聚集周围物质•当核心温度达到临界值时，氢开始聚变，恒星诞生1.2 主序阶段主序阶段是恒星生命的主要阶段：•恒星在核心进行氢聚变，产生氦•恒星的质量决定其主序寿命和演化路径•我们的太阳目前处于主序中期，预计还有约50亿年的主序寿命1.3 后续演化恒星耗尽核心氢燃料后的演化：•低质量恒星（如太阳）：红巨星 → 行星状星云 → 白矮星•大质量恒星：红超巨星 → 超新星爆发 → 中子星或黑洞案例：1987年2月24日，天文学家观测到了SN 1987A超新星爆发，这是自1604年以来人类首次肉眼可见的超新星。
这次爆发为我们提供了宝贵的机会，深入研究恒星演化的最终阶段和元素合成过程。
2.星系结构2.1 银河系我们的银河系是一个典型的旋涡星系：•盘面：包含大多数恒星、气体和尘埃•核球：老年恒星聚集的中心区域•暗物质晕：延伸远超可见部分的神秘物质2.2 星系分类哈勃分类法将星系分为三大类：•椭圆星系：呈椭球形，缺乏明显结构•旋涡星系：有明显的旋臂结构•不规则星系：形状不规则，常为小质量星系2.3 星系际相互作用星系相互作用是宇宙中常见的现象：•引力潮汐作用可导致星系变形•星系碰撞可触发剧烈的恒星形成•星系并合是大质量星系形成的重要途径案例：仙女座星系（M31）是我们银河系最大的邻居。
天文学家预测，约40亿年后，银河系和仙女座星系将发生碰撞并最终合并。
这一过程将彻底改变我们的本地星系群的结构。
3.宇宙学3.1 宇宙学原理现代宇宙学基于两个基本假设：•均匀性：宇宙在大尺度上是均匀的•各向同性：宇宙在所有方向上看起来都一样3.2 宇宙膨胀宇宙膨胀是现代宇宙学的核心观念：•哈勃定律：v = H₀d，描述了星系退行速度与距离的关系•宇宙微波背景辐射：大爆炸理论的重要证据•暗能量：解释宇宙加速膨胀的假想能量形式3.3 宇宙大尺度结构宇宙在大尺度上呈现出复杂的结构：•星系团：由引力束缚的星系群•超星系团：星系团的集合•宇宙网络：由星系丝（filaments）和空洞（voids）组成的大尺度结构案例：2018年，欧洲航天局发布了Gaia卫星的第二批数据，精确测量了超过10亿颗恒星的位置和运动。
天文学中的时间与空间
天文学中的时间与空间天文学是研究宇宙、天体、宇宙现象等方面的科学。
它是一门古老而又现代化的科学，追溯到古代人类开始对星野的观察，到如今人类能够通过高科技手段观测到更广阔的宇宙。
然而，天文学中最基础也最重要的概念却是时间和空间。
本文将从这两个方面入手，探讨天文学中有关时间和空间的基础知识。
时间在天文学中，时间是最基本的参数之一，因为天文学研究的对象一般是距离人类地球很远的天体，它们的运动需要时间来描述和预测。
所以，天文学家需要更准确的时间标准，而我们普通人熟知的24小时的日来自于地球自转，这样的时间标准对于地球上的生活而言可能已经足够了，而天文学家需要更加精确准确的时间来源。
在天文学中，精确的时间标准来自于原子钟。
准确的原子钟是由一个非常稳定的原子振荡器，例如氢、铯或铷原子，在精细的信号处理和计算机程序的帮助下，使振荡器的时间性能稳定到纳秒级别，这样的时间标准已经被广泛应用于天文、导航和通信等各个领域，特别是在空间技术方面。
在天文学中，还有一个重要的概念是星历。
星历是描述太阳系中行星、卫星和彗星等天体的位置与轨道的数学描述。
因为天体的运动涉及到时间和空间两个因素，不同的星历可以根据现有的观测数据进行计算。
虽然星历同样涉及到时间的因素，但我们不能将它与时间标准混淆，星历的计算方法虽然与原子钟等相似，但它并不依赖于原子振荡器的精度。
空间在天文学中，空间的概念十分重要，因为天文学主要研究的对象都在宇宙空间中。
在天文学中，一个天体的位置和运动状态需要通过位置矢量来表示。
位置矢量是描述天体位置的数学描述，其包括天体的三维空间坐标和速度，也就是天体在X、Y、Z三个坐标轴上的位置，以及在这三个方向上的速度。
在天文学中，天体位置的确定使用的是赤道坐标系。
赤道坐标系是一种基于天球表面的坐标系，天球表面是经过地球北、南极和太阳的昼夜平分线的想象球面。
赤道坐标系是以天球表面上的东西方向为基准，以地球的赤道为坐标中心。
在赤道坐标系中，可以用赤经和赤纬来确定天体在天球表面上的位置，赤经用于表示天体在东西方向上的位置，赤纬用于表示天体在南北方向上的位置。
天文探索的新技术和新突破
天文探索的新技术和新突破一、概述天文学是研究宇宙物理、宇宙化学和宇宙演化等广泛领域的学科。
随着科技的进步，天文学的研究方法也在不断地创新和发展。
本文将介绍天文探索中的新技术和新突破。
二、光学技术在天文学中，光学技术被广泛应用。
最近，一些技术革新使得望远镜的性能得到了提高。
1. 自适应光学技术自适应光学技术是一种通过实时测量大气湍流和变形，对望远镜反射镜进行实时调整的技术。
这种技术可以减少大气湍流的干扰，提高望远镜的效率和清晰度。
欧洲南方天文台的VLT(Very Large Telescope)和W.M. Keck Observatory就采用了这种技术。
2. 凌日望远镜凌日望远镜是一种利用太阳系内其他天体在太阳前面掠过时产生的日食来观测太阳的望远镜。
凌日望远镜可以观测太阳表面的结构和活动，对太阳物理学的研究有着巨大的帮助。
目前，在轨凌日望远镜如Hinode和SDO已经运行多年，并取得了重要发现。
三、射电技术射电技术是天文学研究中的另一个重要分支，其原理是通过接收和分析来自宇宙的无线电波来探测宇宙物理现象。
在射电技术中，一些新技术的出现也推动了天文观测的进一步发展。
1. ALMAALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)是由欧洲、美国和日本等国共同合作建设的世界最大的射电天文台。
ALMA由66个大型天线互相联合组成，可以探测到不同波长的射电波，并对射电波的频率、强度、偏振和相位等进行测量。
ALMA的成像分辨率可以达到亚弧秒级别，是目前最高的。
2. FASTFAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)是世界上最大的单口径射电望远镜，直径为500米，位于中国贵州省。
FAST的高灵敏度和高分辨率，使其有望探测到更多的疑难天体和天体现象，例如探测天体的水平面线、测量氢原子中的微小变化等。
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民航飞机的飞行高度层:中型以上的民航飞 机都在高空飞行，此处的高空是指海拔7— 12公里的空间
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民航飞机上有降落伞没？
空 间 --------进入第四环境需要克服的难关： 进入第四环境需要克服的难关： 1．克服地球甚至太阳系的万有引力。 ．克服地球甚至太阳系的万有引力。 2．克服真空。 ．克服真空。 3．适应剧烈变化的温度环境。 ．适应剧烈变化的温度环境。 4．防止有害辐射。 ．防止有害辐射。 第四环境中蕴藏着的空间资源， 第四环境中蕴藏着的空间资源， 仅就近地的外空领域来看，可利 仅就近地的外空领域来看， 用的空间资源就有： 用的空间资源就有： 相对地面的高位置资源； 相对地面的高位置资源； 微重力环境资源； 微重力环境资源； 高真空、高洁净环境资源； 高真空、高洁净环境资源； 超低温资源； 超低温资源； 太阳能资源； 太阳能资源； 月球及其行星资源等。 月球及其行星资源等。
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空间技术的三大组成部分
航天器、运载器、 航天器、运载器、地面测控系统 1. 航天器 亦称空间飞行器、太空飞行器 ：飞向宇 航天器(亦称空间飞行器、太空飞行器)： 亦称空间飞行器 宙空间或在宇宙空间飞行的所有装置的统称。 宙空间或在宇宙空间飞行的所有装置的统称。 航天器分类 按原理分： 按原理分： 1 近地轨道宇宙飞行器 2 行星际宇宙飞行器
(带动所携带的各种设备 带动所携带的各种设备) 带动所携带的各种设备
1 太阳能电池
(多用于不载人的航天器 多用于不载人的航天器) 多用于不载人的航天器 2 化学能电池(载人航天器上 载人航天器上 通常用燃料电池,有时则为燃 通常用燃料电池 有时则为燃 料电池与太阳电池的组合) 料电池与太阳电池的组合 3 核能电池 (美国的深空探测 美国的深空探测 先驱者”号和“旅行者” 器“先驱者”号和“旅行者”号用 了小型的核反应堆提供电源) 了小型的核反应堆提供电源
简称宇宙空 间或太空
人类的第一环境： 人类的第一环境：陆地 人类的第二环境： 人类的第二环境：海洋 人类的第三环境： 人类的第三环境：大气层 人类的第四环境： 人类的第四环境：外层空间 外层空间简称外空) “天” (外层空间简称外空 的 外层空间简称外空 两种理解： 两种理解： 地球大气层以外的无限遥远空间称之为“ 1 地球大气层以外的无限遥远空间称之为“天” 地球大气层外、太阳系以内的有限空间叫做“ 2 地球大气层外、太阳系以内的有限空间叫做“天” 通常把离地球表面100—120km以上的区域称为外层 通常把离地球表面 以上的区域称为外层 空间——第四环境可到达无穷远的宇宙深空。 第四环境可到达无穷远的宇宙深空。 空间 第四环境可到达无穷远的宇宙深空
（6）原子冷却、结合成 原子冷却 银河并演化成我 恒星、银河并演化成我 们今日所知的宇宙。 今日所知的宇宙。
简言之
早期 温度：极高 密度：极大 体积：极小 物质：基本 粒子 形态 物质
中子衰变
如同一次规模巨大的爆炸 现在 降低 变小 变大 各样 恒星 体系 宇宙
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化学元素形成
气体凝成气云
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空 间 技 术 三 大 组 成 部 分
科学卫星 通信、 通信、气象 侦查、 侦查、导航 绕地运行) 人造卫星(绕地运行 应用卫星 绕地运行 测地、 技术试验卫星 测地、等 无人航天器 探月球 空间探测器 探行星 人造飞船：卫星式， 人造飞船：卫星式，登月式 载人航天器 空间站 航天飞机
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宇宙三禁律
时间机器 空间捷径 超光速运动
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暗物质
暗物质是指那些不发射任何光及电磁辐射 的物质
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暗物质的研究——引力透镜现象 暗物质的研究——引力透镜现象
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弦理论与黑洞
黑洞是一种引力极强的天体，就连光也 不能逃脱。
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黑洞的形成
可能也是由恒星演化而来的。
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空 间 技 术 三 大 组 成 部 分
1957年第一颗人造卫星 年第一颗人造卫星
1970年第一个观测 射线的小型天文卫星 年第一个观测X射线的小型天文卫星 年第一个观测 ──美国的“自由号”进入巡天轨道 美国的“ 美国的 自由号”
1) 人造卫星
法国监视雷达发现数十颗身 份不明人造卫星
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空 间 技 术 三 大 组 成 部 分 2) 探测器 研制和发射行星际探测器的主要目的 目的: 研制和发射行星际探测器的主要目的 对月球及太阳系内各行星进行系统考察与研究 行星际探测器主要采用三种飞行方法： 行星际探测器主要采用三种飞行方法： 1 从目的星旁飞过 绕目的星运转, 2 绕目的星运转 成为目的星的卫星 穿过目的星周围大气层，在目的星上着陆（ 3 穿过目的星周围大气层，在目的星上着陆（分硬 着陆和软着陆）。 着陆和软着陆）。
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大爆炸理论
主要观点: 主要观点: 认为我们的宇宙曾有一段从热到冷 的演化史。在这个时期里，宇宙体系不 断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化 。这一从冷到热从密到稀的过程如同一 次规模很大的爆发。
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大爆炸 (一开始) 一
(1)大 (1)大 爆炸制 爆炸制 造等量 的能量 与反物 质
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空 间 技 术 三 大 组 成 部 分 美国1962~1974年间发射的探测金星的“水手”号系 年间发射的探测金星的“水手” 美国 年间发射的探测金星的 列 10号 号
在月球、火星和小行星等天体上，有丰富的行星际空间， 在月球、火星和小行星等天体上，有丰富的行星际空间， 有真空资源、辐射资源、大温差资源， 有真空资源、辐射资源、大温差资源，那里的太阳能利用 效率也比在地球上高得多。利用航天器的飞行， 效率也比在地球上高得多。利用航天器的飞行，还可派生 出轨道资源和微重力资源等。 出轨道资源和微重力资源等。
能说明较多观测事实： 能说明较多观测事实：
微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射，温度约为2.7K 微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射，温度约为2.7K 2.7 (伽莫夫曾预言，今天的宇宙已经很冷，只有绝对温度几度) 伽莫夫曾预言，今天的宇宙已经很冷，只有绝对温度几度) 河外天体有系统性的谱线红移, 河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比 (红移是宇宙膨胀的反映) 红移是宇宙膨胀的反映) 在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是25% 在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是25% (早期温度很高，产生氦的效率也很高 ) 早期温度很高， 任何天体年龄都小于150亿年 任何天体年龄都小于150亿年 150 降后产生的） (主张所有恒星都是在温度下 降后产生的）
天文、空间与空 天文、 间技术
天 文
天文学是观察和研究宇宙间天体的学科， 它研究天体的分布、运动、位置、状态、 结构、组成、性质及起源和演化，是自然 科学中的一门基础学科。
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宇宙起源P.3/43宇宙大爆炸牛顿和爱因斯坦的两种引力理论都得出这样的结论 ——宇宙不可能是静态的，它不得不或是膨胀，或是 收缩。而这又意味着，在前200亿年到前100亿年之间， 必定有某一时刻，那时宇宙的密度为无穷大，这就产 生了所谓的大爆炸。它可能就是宇宙的开端。 量子力学思想应用于大爆炸和宇宙的起源。这 就得出了这样的设想：时空可能在范围上有限，但 没有边缘。
第一批原子开始形成(3分 第一批原子开始形成(3分钟) (3 •(5)少数残余的物质粒子以三个一组形成 (5)少数残余的物质粒子以三个 (5) 的物 子和中子， 再和电子形成原子。 质子和中子，然后再和电子形成原子。
氢和氦(3分钟)
气体云团(10万年)
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星星出现(10亿 星星出现(10亿年)
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空 间 技 术 –– –– 铺 向 通 天 路
1964－1979年 － 年 载人飞行 在太空部署各种卫星网 对行星空间科学探测 1980年到现在 年到现在 航天飞机阶段
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1957－1960年 － 年 初期试验阶段 1960－1964年 － 年 实际应用试验阶段
空 间 技 术 –– –– 铺 向 通 天 路 空间技术的意义 空间技术的意义 1) 空间技术使人类进入第四环境
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弦理论
认为自然界的基本单元不是电子、光子、中微子 和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的东西实 际上都是很小很小的弦的闭合圈（称为闭合弦或 闭弦），闭弦的不同振动和运动就产生出各种不 同的基本粒子。
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空间与空间技术
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空间：人类的第四环境 空间：
人类逐步扩展的活动范围： 人类逐步扩展的活动范围： 从陆地→海洋→大气层(稠密空间 稠密空间)→ 从陆地→海洋→大气层 稠密空间 →外层空间
尚不能确切地解释： 尚不能确切地解释：
“在所存物质和能量聚集在一点上”之 前 存在着什么东西
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现年龄：150亿年 预计阳寿：390亿年 身体状况：健康的壮小伙，刚过青春期 家庭背景：据说本人在baby时还有一个孪生 兄弟 ，可惜本人患有“宇宙健忘症”，已经 不记得了。现在好多人都说我是从大爆炸中 蹦出来的。 对未来的憧憬：老实说我也不知道未来的我 是什么样，也许发福成一个大胖子，也许凹 陷成一个孱弱的小瘦子。
按应用分： 按应用分：
我国1984年4月8日发射的第一颗静 年 月 日发射的第一颗静 我国 东方红二号” 止轨道通信卫星 “东方红二号”
位于地球赤道上空35786公里 公里 位于地球赤道上空 处的地球静止轨道通信卫星
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空 间 技 术 三 大 组 成 部 分 航天器基本上是无动力的，依靠运载火箭， 航天器基本上是无动力的，依靠运载火箭，通常 为第二级火箭提供的初速来运动。 为第二级火箭提供的初速来运动。运载火箭在燃料 耗尽后就自动分离，向地球下落； 耗尽后就自动分离，向地球下落；航天器或者进入 绕地球轨道，或者在给以一定动量情况下，继续飞 绕地球轨道，或者在给以一定动量情况下， 向太空目的地。 向太空目的地。 航天器现阶段采用的三种电源