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开拓未来的世界/物理大视野

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  • 出版社:上海科教
  • ISBN:9787542853998
  • 作者:孙殿平//陈美峰|主编:周凤林//王晓芜//胡炳元
  • 页数:242
  • 出版日期:2012-09-01
  • 印刷日期:2012-09-01
  • 包装:平装
  • 开本:16开
  • 版次:1
  • 印次:1
  • 字数:190千字
  • 周凤林、王晓芜、胡炳元主编的《开拓未来的世界》为“物理大视野”第四册,主要讲述了:畅想未来高新技术的发展趋势、清洁能源的开发与利用、对宇宙未来的探索。在这里,我们可以感受到智能机器人的神奇,体验量子计算机、云计算与物联网勾勒出的信息科技,也可以穿越纳米世界,感受微观和宏观对接与交融的惬意。
  • 周凤林、王晓芜、胡炳元主编的《开拓未来的世界》为“物理大视野” 第四册。 《开拓未来的世界》内容简介:上海市嘉定二中将“物理大视野”科普 展览以教育馆的形式保留了下来,并形成一套以《物理大视野》为题的科普 读物,让学生们能够经常游历在物理学发展长河之中,这是一项非常有益的 工作。“物理大视野”包括“认识久远的世界”、“改变昨天的世界”、“ 推动当今的世界”、“开拓未来的世界”四个篇章,本书为第四册,本书用 生动的文字和珍贵的图片,把深奥的物理学演绎成通俗的物理发展史画卷, 意图让更多的人领略到物理学发展的精妙,从而激发起科学探究的兴趣。
  • 第一章 深空探测与空间技术
    第一节 中国月球探测工程
    第二节 深空探测
    第三节 空间科学研究
    第四节 太空**
    第二章 信息技术的发展
    第一节 量子密码通信
    第二节 量子芯片
    第三节 量子计算机
    第四节 其他新型计算机
    第三章 能源的发展与未来
    第一节 新能源概况
    第二节 核电前沿技术
    第三节 理想清洁能源——“人造太阳”
    第四节 高效新型太阳能电池
    第五节 聚光太阳能发电技术
    第六节 聚光光伏技术
    第七节 风筝发电
    第八节 奇思妙想新能源技术
    第四章 电能储存技术
    第一节 电能储存技术概况
    第二节 机械储能
    第三节 电磁场储能
    第四节 化学形式储能
    第五章 未来光电子技术
    第一节 光电子技术概述
    第二节 单光子控测器
    第三节 有机光电功能材料
    第四节 光电子技术应用
    第六章 纳米技术与纳米器件
    第一节 纳米技术概述
    第二节 纳米电子学技术
    第三节 纳米光电子技术
    第四节 纳米发电机
    第五节 纳米技术在化工领域的应用
    第六节 纳米技术在其他方面的应用
    第七章 未来新技术
    第一节 隐形技术
    第二节 揭秘反物质
    第三节 未来交通工具
    第四节 未来航天动力技术
    第五节 智能**
    第六节 其他高新技术
    参考文献
    后记

  • 中国**月球探测工程被命名为“嫦娥工程”,它是一项**战略性科 技工程,将服从和服务于科教兴国战略和可持续发展战略,以满足科学、技 术、政治、经济和社会发展的综合需求为目的,把推进科学技术进步的需求 放在首位,力求发挥*大的作用。整个工程规划贯彻“有所为、有所不为” 的方针,选择有限目标,突出重点,集中力量,力求在关键领域取得突破, 为深空探测活动奠定坚实的基础。
    根据有关规划,中国将在2020年前,分三步完成对月球的无人探测。嫦 娥工程规划为三期,简称为“绕、落、回”三步走。
    一、绕月飞行——嫦娥工程的**期 (一)工程概要 **期工程“绕”,即发射***颗月球探测卫星,突破至地外天体 的飞行技术,实现**绕月飞行。
    (二)工程目标 嫦娥工程**期有五大工程目标:一是研制和发射***颗探月卫星 ,二是初步掌握绕月探测基本技术,三是**开展月球科学探测,四是初步 构建月球探测航天工程系统,五是为月球探测后续工程积累经验。为此,要 突破月球探测卫星的关键技术,初步建立中国的深空探测工程大系统,验证 有效载荷和数据解译等各项关键技术,初步建立中国深空探测技术研制体系 。
    (三)科学目标 一是获取月球表面三维立体影像,从而划分月球表面的基本地貌和构造 单元,初步编制月球地质构造纲要图,为后续优选软着陆区提供参考依据。
    二是分析月面有用元素的分布特点,即对月面有用元素进行探测,初步 编制各元素的月面分布图。
    三是探测月壤特性。目前月球上已知矿物有100多种,其中的氦3是一种 安全、高效、清洁的新型核聚变燃料,可改变人类社会的能源结构,但在地 球上十分罕见。每100吨氦3可以解决**一年的电力供应问题,而月球上的 氦3储量据估算有500万吨,可满足人类1万多年的用电需求。月球潜在矿产 资源和能源的开发利用前景,已成为各主要航天**组织重返月球和开展月 球探测的*主要动力。中国**开展月面的微波辐射探测,将估算全月球月 壤厚度,研究月表年龄及演化,获取月壤中氦3的资源量和分布特征的数据 。
    四是探测地月空间环境,记录原始太阳风数据,研究太阳活动对地月空 间环境的影响。
    (四)“嫦娥一号” ***颗月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年10月24日在西昌卫星发 射中心发射升空,并于同年11月7日正式进入工作轨道,11月20日开始传回 探测数据。2009年3月1日16时13分,完成各项探测任务的“嫦娥一号”成功 撞击月球,并准确落于月球预定撞击点,为中国探月**期工程画上了圆满 的句号。
    二、落月探测——嫦娥工程的第二期 (一)工程概要 第二期工程“落”,即发射月球软着陆器,并携带月球巡视勘察器(俗 称月球车),在着陆器落区附近进行就位探测。这一阶段将主要突破在地外 天体软着陆和自动巡视勘察的技术。在人类进行的月球与深空探测活动中, 环绕探测、软着陆探测和巡视勘察是*主要的探测手段,软着陆*是踏上另 一个星球进行实地科学探测的**步。
    (二)工程目标 一是突破月球软着陆、自动巡视勘察、深空测控通信、月夜生存等关键 技术,提升航天技术水平。
    二是研制月球软着陆探测器和月面巡视探测器,建立地面深空站,获得 包括运载火箭、探测器、深空站等在内的功能模块,具备月球软着陆探测的 基本能力。
    三是建立月球探测航天工程基本体系,为后续工程服务。
    (三)科学目标 一是月表形貌与地质构造调查。获取月壳浅层物质结构特性的数据也是 **月球探测与研究的热点之一。由于月球本身的构造运动在3l亿年前就基 本结束,因此,获取月表地质构造信息,开展月球早期构造活动的系统研究 ,对月球与太阳系类地行星早期的构造演化历史的研究具有重要的科学意义 。
    二是月表物质成分和可利用资源调查。月球蕴含丰富的可利用矿产和能 源资源。开发和利用月球资源,关系到将来月球基地的选址以及建设方案的 选择。
    三是月球内部结构研究。月球内部结构不但体现月球目前的状态,还记 录着其形成和演化历史的信息。月球内部结构探测不仅可以使人类清楚认识 月球的状态、结构和组成,而且可以为了解月球的起源和演化历史提供*可 靠、*直接的证据。
    四是日一地一月空间环境探测。
    五是月基光学天文观测。月基天文观测不但与常规的地面观测相比优势 突出,与一般的空间观测(空间望远镜和天文卫星)相比,仍然具有连续监测 时间长、望远镜姿态易控制、所需的地面站数量少等显著优势。
    (四)“嫦娥二号” “嫦娥二号”于2010年10月1日在西昌卫星发射中心发射升空。与“嫦 娥一号”任务相比,“嫦娥二号”任务技术*新、难度*大、系统*复杂。
    对探月工程起承上启下关键作用的“嫦娥二号”,将实现六个方面的技术创 新与突破: 一是突破运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的技术。相比“嫦娥 一号”先发射到地球附近的转移轨道,再经过自身多次调整进入奔月轨道, “嫦娥二号”由运载火箭直接送人奔月轨道。“嫦娥一号”用了近14天时间 进入工作轨道,“嫦娥二号”7天以内就可做到。因此,“嫦娥二号”任务 所需的运载火箭推力*大,对人轨精度和控制精度的要求*高。
    二是试验x频段深空测控技术,初步验证深空测控体制。“嫦娥二号” 任务**验证了中国新建的x频段深空测控体制。相比“嫦娥一号”任务中 使用的s频段卫星测控网,x频段无线电传输信号频率*高,远距离测控通信 效果*好。
    三是验证100千米月球轨道捕获技术。“嫦娥一号”在距月面200千米处 被月球捕获,而“嫦娥二号”在距月面100千米处进行制动,飞行速度*快 ,轨道*低,同时,月球不均匀重力场对卫星轨道的摄动影响也相应增大, 大大提高了对卫星制动控制精度的要求。
    四是测试将飞行轨道由100千米圆轨道调整为100千米×15千米椭圆轨道 的能力。
    五是试验全新的着陆用相机,数据传输能力大幅提高。“嫦娥二号”增 加配置了着陆用相机,以检验对月成像能力,为“嫦娥三号”在月面软着陆 做准备。“嫦娥二号”的数据传输速率比“嫦娥一号”提高了1倍。
    六是对“嫦娥三号”预选着陆区进行高分辨率成像试验。P2-7
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