空间科学 (关于空间科学的论文专题)
简介 (空间科学是指利用航天器研究发生在日地空间、行星际空间及至整个宇宙空间的物理、天文、化学及生命等自然现象及其规律的科学。空间科学技术以航天技术为基础,包括空间飞行、空间探测和空间开发等几个方面。)
空间科学 国际地球物理年
简史 (【历史】在漫长的时光中,先辈倾注了大量精力去观测和研究发生在地球周围空间(近地空间)、太阳系空间及更遥远的宇宙空间的自然现象。如早期对地磁、天体运行、极光、彗尾、太阳黑子、太阳耀斑和超新星爆发的观察,对陨石进行化学分析,对宇宙物质的某些化学组成的光谱测定等,这些研究积累了人类认识宇宙的宝贵知识。【奠基】进入20世纪后,科学技术迅猛发展。短波无线电远程通信试验成功,宇宙线的观测,电离层的发现,磁暴和电离层暴27天重现性与太阳自转有关的发现,以及等离子体振荡的发现等,促进了相关理论研究的发展。在实验方面,用探空火箭拍摄了太阳的整个光谱,探测了电离层和高层大气结构;光谱分析广泛地用于测定太阳和行星大气的化学组成,对地外生物和地外文明也开始了探索。这些都为空间科学的形成奠定了基础。【成形】20世纪50年代,在大量地面台站、气球和火箭观测及长期理论研究的基础上,迫切要求各相关学科之间密切配合,要求全球性的协同观测以及发展新的探测手段。1957年,苏联首次发射了人造地球卫星,标志着人类进入了空间时代。1969年美国“阿波罗”飞船载人登月,对月球进行了探测和综合性研究;之后的行星际探测器系列对行星进行了探测,并由对内行星发展到内外行星的探测;天文观测卫星系列对太阳、银河系和河外天体辐射源,在红外、紫外、X射线和γ射线波段进行了探测。在70年代后期,空间科学的发展进入了更高阶段。这主要表现为:对重大科学课题的研究更有针对性,并能制定周密的探测与研究计划,同时加强了理论研究;在开展广泛的国际合作下,进行了全球性的协同探测与研究。航天飞机的出现,开辟空间科学史的一个新纪元,是空间时代第二阶段的标志。)
空间科学发展历程 嫦娥奔月 后羿射日 我国古代天文观测 古代流星研究
我国古代彗星研究 宇宙线的研究 电离层相关研究 磁暴与太阳自转 等离子体振荡研究
太阳光谱研究 阿波罗登月 载人航天 航天飞机
研究领域 (按照研究对象及研究手段的不同,空间科学主要分为:空间物理学、空间天文学、空间化学、空间地质学和空间生命科学、空间辐射生物学、空间材料科学等。)
空间物理学 (空间物理学主要研究地球20-30公里高度直到太阳大气这一广阔的日地空间环境中的基本物理过程。主要研究方向方向有电离层与磁层研究、中高层大气环境及其电磁波诊断方法、日地系统扰动传播及空间天气预测等。)
空间物理学 日地物理学 日-地关系 “太阳-行星系统”研究 “地球自转”研究
“太阳黑子”研究 “太阳耀斑”研究 地球科学 “大气层”研究 微波遥感研究
地球空间双星探测计划
空间天文学 (空间天文学是在地球稠密大气层外利用空间飞行器进行天文观测和研究的一门学科。通过接收宇宙天体的电磁辐射,对它们的物理状态和过程进行研究。在地面上,仅能从可见光和射电两个大气窗口来观测天体,从而发展成为天文学的光学天文学和射电天文学两个分支。)
空间天文学 射电天文学 光学天文学 红外天文学 紫外天文学
X射线天文学 γ射线天文学 新星爆发 黑洞研究 流星研究
彗星研究
空间化学 (空间化学又称为宇宙化学、太空化学,是研究发生在空间的化学过程、宇宙物质的化学组成及其演化的一门学科。空间化学研究的主要对象,包括太阳系天体、恒星、星系、星际物质和星系际物质等的化学组成,包括元素、同位素、分子等,以及它们的化学演化规律。)
空间化学 光化学反应 天体化学 陨石学
空间地质学 (空间地质学是一门较年轻的学科,主要研究月球、行星及其卫星等天体的物质成分、结构,以及形成和演化历史。月球探测器系列和“阿波罗”飞船对月球的土壤、岩石、矿物等进行了综合研究,编制出了月球地质图和构造图。月球是人类在地球以外研究得最充分的天体。其次就是对金星、火星的探测,但仅限于对它们的表面的了解,如地形、山脉、裂谷、火山、峡谷和土壤分析等。 )
空间地质学 月球环境研究 火星环境研究 金星环境研究
空间生命科学 (空间生命科学是研究在宇宙空间的生命现象和探索地外生命、地外文明的门科学。)
空间生命科学 地外生命与生命起源研究 外星人 地外文明 空间科学与生命安全研究
不明飞行物(ufo)
空间辐射生物学 (空间辐射生物学是研究空间辐射环境对生物的影响效应和机制的一门科学。)
空间辐射生物学 空间辐射与生物研究
空间材料科学 (空间材料科学是研究空间环境条件下材料加工、生产工艺过程的物理规律,从而获得性能全新的材料的一门科学。从材料生成机理看,空间材料可分为晶体生长和金属、复合材料制备两类;按材料的性能用途分,它又可分为包括半导体、超导、磁性和光纤等在内的功能性材料,包括合金、金属、泡沫多孔和复合材料等在内的结构材料,以及陶瓷、玻璃材料等几类。)
空间材料科学 微重力实验与材料
探测方法 (空间探测是空间科学研究的基础。空间探测的主要类型包括:空间飞行器探测、火箭探测、气球探测、地面台站探测。)
空间飞行器探测 火箭探测 气球探测 地面台站探测 空间探测
实际应用 (空间科学在实际应用方面已取得了很大进展,如在通信、导航、测地、气象观测、遥感、航空航天、生物工程等方面。在空间环境中,对于研制和生产高质量的单晶、多晶、合金和非晶态材料,以及高精度的电子、光学元件和特殊药品等,将产生巨大的经济效果。在空间诱变育种方面,已培养出性状优良、有生产应用价值的新品种,如早熟、矮杆、高产糯稻品种“航育一号”等。)
空间诱变育种 地震监测 天气预报 GPS定位 定位卫星
导航卫星 太阳能发电
中国空间科学发展 (中国的空间科学是从中国科学院开始发展起来的,最早是在1957年(国际地球物理年)到1958年,国家科学院开展了人造卫星轨道运行的一些计算,成立了科学院的“581组”。1968年2月20日,中国空间技术研究院正式宣告成立,钱学森兼任院长。1970年4月24日,由中国空间技术研究院负责研制的我国第一颗人造地球卫星——“东方红一号”准确进入预定地球轨道,太空响起了卫星播送的《东方红》乐曲。20世纪70-90年代,中国开始进行卫星上的搭载试验。2000年之后,中国进入载人航天搭载实验阶段,到目前已经初步开始了以科学目标为牵引的科学卫星时代。2007年,我国制定了《“十一五”空间科学发展规划》。然而,与其他国际航天大国相比,中国在空间探测和认知方面的能力还比较弱,缺少具备前沿性、探索性和原始创新性的重大科学发现和成果,中国仍然是空间知识的使用国,而不是产出国。)
“十一五”空间科学发展规划 581组与我国空间科学 中国载人航天工程 嫦娥工程 中国月球探测工程
展望 (人类已经成功登月,在可以预见的未来,人类还将登陆火星等行星。随着空间科技的发展,对水星和木星探测,应用卫星和卫星应用将会迈上一个新的台阶,在空间中建立太阳能发电站,发展空间产业,甚至可以开发月球资源,改造月球表面、火星的一些局部的环境,使得以后人可以到那儿进行一定的工作,居住等等。)
月球开发 空间能源 登陆火星 太阳能卫星发电 移民月球
空间科学发展前景