1、宇宙速度宇宙速度人造卫星简介人造卫星简介人造地球卫星人造地球卫星航天飞机航天飞机宇宙飞船宇宙飞船 从地面上发射卫星，只要达到适当的速度，卫星就能从地面上发射卫星，只要达到适当的速度，卫星就能绕地球运行成为人造地球卫星。绕地球运行成为人造地球卫星。一、人造地球卫星一、人造地球卫星Rvmgm2 Rgv m/s104.68.96 m/s109.73 km/s9.7 当发射速度当发射速度v=7.9 km/s 时，卫星恰好能绕地球近似地时，卫星恰好能绕地球近似地做匀速圆周运动，这个速度叫做做匀速圆周运动，这个速度叫做第一宇宙速度第一宇宙速度。G 设地球的质量为设地球的质量为M，人造地球卫星的质量为，人造
2、地球卫星的质量为m，围绕，围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为地球做匀速圆周运动的轨道半径为R，卫星的速度为，卫星的速度为v，卫，卫星做匀速圆周运动所需的向心力就是地球对它的吸引力。星做匀速圆周运动所需的向心力就是地球对它的吸引力。RvmRmMG22 二、宇宙速度二、宇宙速度 若发射的卫星在地面附近其速度在若发射的卫星在地面附近其速度在7.9103 m/sv11.2103 m/s，卫星的轨道是椭圆。当，卫星的轨道是椭圆。当v11.2103 m/s时，时，卫星就可以挣脱地球吸引力的束缚，成为绕太阳运动的人卫星就可以挣脱地球吸引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，不再是地球的卫星。我们把造行星，不再
3、是地球的卫星。我们把 11.2103 m/s 这个速这个速度叫做度叫做第二宇宙速度第二宇宙速度。若卫星的速度若卫星的速度 v16.7 103 m/s，卫星则会挣脱太阳，卫星则会挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间中去，此速度外的宇宙空间中去，此速度叫做叫做第三宇宙速度第三宇宙速度。注意：注意：（1）必须明确三个宇宙速度都是指地面附近的）必须明确三个宇宙速度都是指地面附近的发射速度。发射速度。（2）从受力角度看，发射卫星时）从受力角度看，发射卫星时必须给其一个强大的推力（靠火箭完必须给其一个强大的推力（靠火箭完成），先使卫星在地面附近做加速运成），先使卫星在地面附
4、近做加速运动，卫星处于超重状态。到达预定轨动，卫星处于超重状态。到达预定轨道，绕地球做圆周运动时，万有引力道，绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，此时卫星处于完全失重提供向心力，此时卫星处于完全失重状态，内部物体间无弹力作用。状态，内部物体间无弹力作用。（3）从卫星运动轨迹来看，卫星轨道通常是椭圆，但）从卫星运动轨迹来看，卫星轨道通常是椭圆，但我们在定量分析时，往往近似地把卫星的轨道看成是圆，我们在定量分析时，往往近似地把卫星的轨道看成是圆，把卫星的运动看成是匀速圆周运动。把卫星的运动看成是匀速圆周运动。通信卫星是作为无线电通信中继站的卫星。它像一个通信卫星是作为无线电通信中继站的卫星。它
5、像一个国际信使，把来自地面的各种国际信使，把来自地面的各种“信件信件”带到天上，然后再带到天上，然后再“投递投递”到另一个地方的用户手里。由于它到另一个地方的用户手里。由于它“站站”在在36000km高的高空，所以它的高的高空，所以它的“投递投递”覆盖面特别大，一覆盖面特别大，一颗卫星就可以负责颗卫星就可以负责1/3地球表面的通信。地球表面的通信。1.通信卫星通信卫星 三、人造地球卫星简介三、人造地球卫星简介 气象卫星是对地球及其大气层进行气象观测的人造地气象卫星是对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。它能大范围地，及时迅速地，连续完整地对气候球卫星。它能大范围地，及时迅速地，连续完整地
6、对气候“察颜观色察颜观色”，并把云图等气象信息发给地面用户。，并把云图等气象信息发给地面用户。2.气象卫星气象卫星 地球资源卫星是勘测和研究地球自然资源的卫星。地球资源卫星是勘测和研究地球自然资源的卫星。它能它能“看透看透”地层，发现人们肉眼看不到的地下宝藏，地层，发现人们肉眼看不到的地下宝藏，历史古迹，地层结构，能普查农作物，森林，海洋，空历史古迹，地层结构，能普查农作物，森林，海洋，空气等资源，能预报和鉴别农作物的收成，考察和预报各气等资源，能预报和鉴别农作物的收成，考察和预报各种严重的自然灾害。种严重的自然灾害。3.地球资源卫星地球资源卫星 技术试验卫星中最让普通人感兴趣的是生物卫星。我
7、技术试验卫星中最让普通人感兴趣的是生物卫星。我们知道，在载人航天之前必须先进行动物试验，看看动物们知道，在载人航天之前必须先进行动物试验，看看动物能否适应太空生活，看看太空失重，强辐射的环境对动物能否适应太空生活，看看太空失重，强辐射的环境对动物生长，发育，遗传，生育有什么影响，采取什么防护措施，生长，发育，遗传，生育有什么影响，采取什么防护措施，然后才能慎重地将人送上天。然后才能慎重地将人送上天。科学卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的科学卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。卫星。4.科学卫星科学卫星 军事侦察卫星就是窃取军事情报的卫星，它站得高军事侦察卫星就是窃取军事情报
8、的卫星，它站得高看得远，既能监视又能窃听，是个名副其实的超级间谍。看得远，既能监视又能窃听，是个名副其实的超级间谍。5.军事卫星军事卫星 航天飞机航天飞机一种可重复使用的航天运载工具，它一种可重复使用的航天运载工具，它集火集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身，能像火箭那样垂直箭、卫星和飞机的技术特点于一身，能像火箭那样垂直发射进入空间轨道，又能像卫星那样在太空轨道飞行，发射进入空间轨道，又能像卫星那样在太空轨道飞行，还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆，是一种新型的多还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆，是一种新型的多功能航天飞行器。功能航天飞行器。四、航天飞机四、航天飞机 航天飞机可以航天飞机可以在太
9、空施放卫星，把空间站运到太空在太空施放卫星，把空间站运到太空轨道，可以发射宇宙探测器、空间望远镜、轨道，可以发射宇宙探测器、空间望远镜、射线探测射线探测器，也可以进行卫星空间回收和空间修理，开展了一系器，也可以进行卫星空间回收和空间修理，开展了一系列科学实验活动。载人航天飞机出现在太空舞台，取得列科学实验活动。载人航天飞机出现在太空舞台，取得了丰硕的探测实验成果，这是航天技术发展史上的又一了丰硕的探测实验成果，这是航天技术发展史上的又一个里程碑。个里程碑。载人飞船又称宇宙飞船，是一种运送航天员到达太空载人飞船又称宇宙飞船，是一种运送航天员到达太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保证宇航
10、员并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保证宇航员在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是几天到半个月，一般乘几天到半个月，一般乘2到到3名宇航员。名宇航员。1961年年4月月12日，日，27岁的前岁的前苏联空军上尉尤里苏联空军上尉尤里加加林乘坐加加林乘坐东方东方1号飞船，在离地面号飞船，在离地面181000米的轨道上，绕地球飞行米的轨道上，绕地球飞行108分分钟。这是人类航天史上的里程钟。这是人类航天史上的里程碑。碑。五、宇宙飞船五、宇宙飞船加加 加加 林林 1969年年7月月16日，美国成功发射了日，美国成功发射了“阿波罗阿波罗
11、”11号载号载人飞船，人飞船，3名宇航员经过名宇航员经过75小时小时50分钟的飞行后，进入月分钟的飞行后，进入月球轨道，球轨道，7月月21日宇航员阿姆斯特朗将左脚踏到月球上，日宇航员阿姆斯特朗将左脚踏到月球上，成为世界上第一个踏上月球的人，飞船成为世界上第一个踏上月球的人，飞船2424日返回。日返回。人类第一次人类第一次登月登月阿波罗阿波罗”11号三名宇航员号三名宇航员 从从1999年年11月月20日我国日我国发射发射自行研制的自行研制的“神舟神舟”一号一号试验飞船到试验飞船到20022002年年1212月月3030日发射日发射“神舟神舟”四号试验飞船，四号试验飞船，此间中国已成功发射四艘无人试验飞船，此间中国已成功发射四艘无人试验飞船，创造了我国航天创造了我国航天史上的奇迹。史上的奇迹。对我国全面掌握和突破载人航天技术具有重对我国全面掌握和突破载人航天技术具有重要意义，为中国在第十个五年计划内实现真正载人航天飞要意义，为中国在第十个五年计划内实现真正载人航天飞行，奠定了坚实的基础。行，奠定了坚实的基础。“神舟神舟”四号试验飞四号试验飞船船
