宇宙天文学_第 10 章_中国天文学探索现状

10.5 嫦娥工程
一、嫦娥一号
“ 嫦娥一号 ” 月球探测卫星于 2007 年 10 月 24 日在西昌卫星发射中心由 “ 长征三号 甲 ” 运载火箭发射升空。卫星发射后，需用8 8 天至9 9 天时间完成调相轨道段、地 月转移轨道段和环月轨道段飞行。经过8 8 次变轨后，于 11 月7 7日正式进入工作轨 道。 11 月 18 日卫星转为对月定向姿态，11 月 20 日开始传回探测数据，运行距月 球表面 200 千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。
1. 大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST） 2. 500 米口径球面射电望远镜（FAST）
3. 空间太阳望远镜（SST） 4. 2.16 米光学望远镜
10.2 主要研究和探索机构
二、紫金山天文台 紫金山天文台是中国最著名的天文台，是中 国自己建立的第一个现代天文学研究机构。 紫金山天文台主要承担着天文观测和天文学 研究两大任务，随着城市发展等原因其观测 功能逐渐下降，现仅能针对太阳进行观测。
神舟号飞船是采用三舱一段，即由返回舱、 轨道舱、推进舱和附加段构成。神舟飞船的 轨道舱是一个圆柱体，总长度 2.8 米，最大 直径 2.27 米，一端与返回舱相通，另一端与 空间对接机构连接。轨道舱被称为 “ 多功能 厅 ”。
10.4 神舟飞船
一、飞船结构
轨道舱的两侧安装了太阳能电池翼，轨道舱尾部有4 组小的推动发 动机，每组4 个，为飞船提供辅助推力和轨道舱分离后继续保持轨 道运动的能力；轨道舱一侧靠近返回舱部分有一个圆形的舱门，为 宇航员进出轨道舱提供了通道，舱门的上面有轨道舱的观察窗。
返回舱又称座舱，长2.00 米，直径2,40 米，是宇航员的 “ 驾驶室 ” ， 是宇航员往返太空时乘坐的舱段，为密闭结构，前段有舱门。推进 舱又叫仪器舱或者设备舱。推进舱长 3.05 米，直径 2.50 米，底部 直径 2.80 米。安装有推进系统、电源、轨道控制，并未宇航员提 供氧气和水。设备舱的尾部是飞船的推进系统。主推进系统由4 个 大型主发动机组成，他们在推进舱的底部正中。在推进舱侧裙内四 周又分别布置了 4 对纠正姿态用的小推进器，另外推进舱侧裙外还 有辅助用的小型推进器。附加段也叫过渡段，是为将来与另一艘飞 船或空间站交会对接做准备用的。在载人飞行及交会对接前，他也 可以安装各种仪器用于空间探测。
10.1 中国天文学研究简史
三、主要成就编年记
从公元前 2137 年，中国 《 书经 》 有世界 最早的日食记载。到公元 17 世纪，中国明朝 徐光启开始使用望远镜观测天象，其出版的 《 崇祯历 》 ，记录了中国比较完备的全天 恒星图。中国古代天文学的辉煌历史实际上 到公元 14 世纪就结束了，下一个重大事件是 1934 年建立了南京紫金山天文台，这已属于 中国近现代史的范畴了。
10.5 嫦娥工程
2004 年中国正式开展月球探测工程，并命名为 “ 嫦娥工程 ” 。嫦娥工程分为 “ 无人 月球探测 ”“ 载人登月 ”和 “ 建立月球基地 ” 三个阶段。 嫦娥工程的主要任务可分为四部分： （1 ）获取月球表面三维影像。 （2 ）分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点。 （3 ）探测月壤特性。 （4 ）探测地月空间环境。 经过 10 年酝酿，最终确定中国整个探月工程分为 “ 绕 ” 、 “ 落 ” 、 “ 回 ” 三个阶段。
10.4 神舟飞船
四、神舟系列
神舟七号载人飞船 2008 年9 9 月 25 日 21 时 10 分 04 秒发射升空，飞行任务的主要目的 是实施中国航天员首次空间出舱活动，突破和掌握出舱活动相关技术，同时开展卫星伴飞， 卫星数据等空间科学和技术试验。飞行运行期间，1 1 名航天员着中国的飞天舱外航天服出 舱进行舱外活动，回收在舱外装在的试验样品装置。
10.4 神舟飞船
二、神舟一号
神舟一号发射时间是 1999 年 11 月 20 日6 6 时 30 分7 7 秒，火箭起飞时间约 10 分钟， 飞船与火箭分离，进入预定轨道。 1999 年 11 月 21 日 03 时 41 分返回地面。飞行时间 21 小时 11 分，飞行圈数 14 圈。
10.4 神舟飞船
2013 年月 11 日 17 时 38 分2 2 秒发射的神舟十号载人飞船与天宫一号进行对接成功说明 中国已经基本掌握了空间飞行器交会对接技术。
10.4 神舟飞船
五、天宫一号
天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实 验室，与2011 年9 9 月 29 日 21 时 16 分3 3 秒在酒泉卫星发射中心发射，飞行器全长 10.4 米，最大直径 3.35 米，由实验舱和资源 舱构成。 2011 年 11 月3 3 日凌晨实现与神 舟八号飞船的对接任务，后又与神舟九号、 神舟十号飞船对接成功。天宫一号设计在轨 寿命约为两年，在寿命末期，它将主动离轨， 陨落南太平洋。
10.2 主要研究和探索机构
一、国家天文台
中国科学院国家天文台，由原北京天文台、 云南天文台、乌鲁木齐天文观测站、长春人 造卫星观测站等台站及南京天文光学技术研 究所等于 2001 年4 4 月 25 日合并而成。
国家天文台主要从事天文观测和天体物理及 天文高技术研究。
国家天文台拥有两个中国科学院重点实验室， 分别是光学天文和射电天文重点实验室。
六、载人登月计划
我国还没有载人登月计划的时间表和路线图。载人登月是个非常复杂的系 统工程，有很多技术难题需要攻克，包括宇航员出舱、航天器对接、月面 返回、月面生存等。只有掌握这些关键技术后，中国才会结合未来国际、 国内月球探测的发展情况，择机实施载人登月。
10.5 嫦娥工程
三、嫦娥三号
嫦娥三号是国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器，包括着陆器和月 球车。它携带中国的第一艘月球车，并实现中国首次月面软着陆。嫦娥三 号由着陆器和巡视探测器 —— 玉兔号月球车组成。嫦娥三号的任务是进行 首次月球软着陆和自动巡视勘察，获取月球内部的物质成分进行分析，将 一期工程的 “ 表面探测 ” 引申至内部探测。其中着陆器定点守候，月球车在 月球表面巡游 90 天，范围可达到5 5 平方千米，并抓取月壤在车内进行分 析，得到的数据将直接传回地球。
神州八号无人飞船于 2011 年 11 月1 1 日5 5 时 58 分 10 秒由改进型 “ 长征二号 ”F F 火箭 顺利发射升空。升空后2 2 天与此前发射的 “ 天宫一号 ”目标飞行器进行了空间交会对接。
神舟九号飞船是中国第一个宇宙实验室项目组成部分，天宫与神九载人交会对接将会为中 国航天史上掀开机具突破性的一章。
二、嫦娥二号
“ 嫦娥二号 ” 的主要任务是获得更清晰、更详细的月球表面影像数据和月球极区表面 数据，因此卫星上搭载的 CCD 照相机的分辨率将更高，其他探测设备也将有所改进。 为 “ 嫦娥三号 ” 实现月球软着陆进行部分关键技术试验，并对嫦娥三号着陆区进行 高精度成像。进一步探测月球表面元素分布、月壤厚度、地月空间环境等。
第九章 中国天文学和空间探测情况
➢ 10.1 中国天文学研究简史 ➢ 10.2 主要研究和探索机构 ➢ 10.3 高等教育
注：本幻灯片所用图片素材，部分来源于网络
10.1 中国天文学研究简史
一、天象观察
中国最早从事天文学研究可追溯到 4500 年前的原始社会，那时 已设立天文官进行 观 象和授时。古人除了记载各种天体和太阳、 月亮、行星、彗星、恒星的运动和特征，还记载了众多的天象， 如日食、月食、太阳黑子和流星雨等。
三、神舟五号
2003 年 10 月 15 日9 9 时发射，9 9 时 10 分 后船箭分离，神舟五号载人飞船进入预定轨 道。返回时间 2003 年 10 月 16日6 6 时 28 分。
神舟五号载人飞船全长 8.86Βιβλιοθήκη Baidu米，最大处直径 2.8 米，总重量达到 7790 公斤。飞行时间 21 小时 28 分，飞行圈数14 圈。这是中国首次 载人实验，杨利伟成为第一位航天员。
10.2 主要研究和探索机构
三、上海天文台 四、国家授时中心 五、中国国家航天局 六、中科院空间中心
中国国家航天局标志
10.3 高等教育
一、南京大学天文与空间科学学院 二、北京大学天文学系 三、北京师范大学天文学系 四、中国科学技术大学天文学系 五、清华大学天体物理中心
10.4 神舟飞船
一、飞船结构
二、代表人物
东汉时期的天文学家张衡（ 78-139 年）制造了世界上第一架比较 准确地表演天象的漏水转浑天仪，一级指南车、自动记里鼓车、 计时仪器刻漏、地动仪。张衡还提出了著名的浑天说 —— 古人对 宇宙的看法。还对月光的成因、日食、行星的运动等作了科学的 解释。为纪念他的伟大成就，国际天文学会将 1802 号小行星命名 为 “ 张衡星 ”
四、嫦娥四号
嫦娥四号是嫦娥三号的备份星，是嫦娥系列的第四颗人造绕月探月卫星。 主要任务是接着嫦娥三号着陆月球表面，继续更深层次更加全面地科学探 测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。
10.5 嫦娥工程
五、嫦娥五号
嫦娥五号是负责嫦娥三期 “ 采样返回 ” 任务的中国首颗地月采样往返卫星， 计划于 2017 年左右在海南文昌卫星发射中心发射。嫦娥五号的第一个科学 目标是展开着陆点区的形貌探测和地质背景勘测，获取与月球样品相关的 现场分析数据，建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系。