展览深度探索——探索宇宙的飞行器

活动形式： 宇航天地展区主题讲解+(三选一:火箭热缩片制作；科学列车神箭凌霄；科学列车重力加速度)。

活动时间： 60 分钟

活动地点： 宇航天地展区、3楼科学教室

活动对象： 全年龄段。

活动人数： 建议15—30人。

活动目标： 1 、通过人造卫星、火箭、宇宙飞船等飞行器模型，了解其结构、用途等；

2 、通过飞天历程，了解中国飞天梦的实现过程，培养学生的民族自豪感。

实施步骤：

1 、3楼宇航天地展区入口处集合观众，清点人数，让观众填写活动确认书。

2 、宇航天地展区主题讲解，约25分钟。

建议路线（仅供参考）：

东方红三号通信卫星 →创新1号数据通信卫星 →风云二号气象卫星 →风云2号气象卫星云图实时接收 系统→5个火箭模型→返回时卫星→（上夹层）太空育种南瓜→神舟5号飞船。

3 、前往科学教室，完成火箭热缩片制作，或观看科学列车：神箭凌霄/重力加速度，约30分钟。

背景信息：

1 、 宇航天地展区主题讲解词。

同学们，你们今天是乘坐什么交通工具过来的呢？

回答：校车/出租车/地铁……

其实，这些都属于交通工具。那你们知道，如果要去太空，我们能乘坐哪种交通工具呢？热气球？飞机？答案是火箭！那么你们对火箭了解吗？接下来我们走进宇航天地展区，一起来一场“飞天之旅”。

首先，我们看到的就是搭载火箭升空的一号“乘客”——卫星。我们所说的卫星，主要指人造地球卫星，是区别于月球这颗自然地球卫星以外的，其他人为制造的绕地球飞行的航天器，其种类多，用途广泛。那你们知道我国发射的第一颗卫星叫什么吗？不知道没关系，等会我们看到的第一个卫星模型，就是他的弟弟。

东方红三号通信卫星

大家看，这个卫星像不像一只小鸟？它叫做东方红三号通信卫星，是我国自主研制的第一代通信卫星，在香港回归的1997年5月就发射了，运行在赤道上空。通信卫星的作用就是一个中转加油站，收集不同地区的数据信号，再传输到别的地方，我们平时生活中收看一些赛事直播，拨打卫星电话，手机定位或者导航，都是用到了这类通信卫星。再看看这只小鸟的翅膀，就是我国首次使用的太阳能电池翼技术，展开后可以在太空收集太阳光来供电。小鸟的眼睛是可以喷气的通道，叫做三轴稳定系统，如果这个卫星发生了一些偏转，那就可以从不同角度的通道向外喷气，让他回到正确的轨道。

所以有没有人猜到我最开始的问题，我国第一颗人造卫星叫什么？是的，那就是东方红一号。东方红一号其实是一个实验卫星，它的功能就是在太空播放“东方红”歌曲，向世界展示我们中国在当时1970年就有能力发射卫星了，也是从1970年开始，我国航天事业拉开了序幕。

创新1号数据通信卫星

创新一号数据卫星是中国科学院自主研制的首颗100公斤以下微小卫星，它长宽各59厘米，高65厘米。它的研制成功，标志着我国低轨道数据通信微小卫星技术进入了开发应用阶段。创新一号数据卫星于03年10月上空。卫星及应用系统具有成本低、重量轻、功耗小等特点，将在交通运输、环境保护、油气输送、防汛抗旱、森林火灾、地震监测灯领域的数据传递中发挥重要作用。轨道类型属于太阳同步轨道；重量为88公斤；功率为85瓦。

风云二号气象卫星

看完通信卫星，我们来认识一下另外一种给我们带来许多便利的气象卫星，风云二号气象卫星。这颗卫星也是1997年发射的，让中国和周边地区可以每25分钟接受它发来的应用卫星云图，那气象卫星是如何工作的呢，大家看卫星的中间一圈，是不是像带了一条腰带，这一圈叫做多通道扫描辐射计，卫星靠他进行地球和大气层的气象观测，每一个通道针对一种数据，比如可见光、水汽、风场等，然后把收到的数据处理，回传到地球接收站。等地球到达地面，气象站的工作人员在对所有数据整合处理，形成了下面我们看到的风云二号气象云图，大家看看上海上空的天气怎么样。

风云2号气象卫星云图实时接收系统

这里展出的是风云2号卫星云图实时接收系统，在这里你可以通过云图观测了解实时的气象情况。风云二号系统将收集来的信息，经放大、频率变换、解调、数/模转换等处理后，就得到了我们现在所看到的云图。随着卫星每自旋一周（0.6秒），风云2号携带的多通道扫描辐射计，可得到包含可见光、红外、水汽信息的9条扫描线，地面站对接收到的原始云图扫描信息，进行处理，再发送给风云2号卫星，向中国境内外地面站进行播放。

这些卫星都需要搭载火箭这个交通工具才能够进入太空，接着，我们就来看看身后的5个火箭模型，它们分别来自中国、美国和俄罗斯。

长征二号Ｆ型火箭

中国的火箭，最具有历史意义的还要属长征二号Ｆ型火箭，简称长2Ｆ，现场会有一个模拟火箭发射的演示，通过观察特制透明火箭的内部，可以看到液体燃料在发射前加注，加满后灯光显现，预示着火箭飞向太空，而此时燃料液面开始下降，代表着燃料的消耗。我们的长2Ｆ是一艘二级半火箭，半级是指一级火箭周围捆绑的四个助推器，里面同样是燃料。从下至上的部位分别是，助推器、一级火箭、二级火箭、整流罩和逃逸塔。整流罩简单来说就是保护卫星和航天飞船的部分，所以卫星和航天飞船都是放在这里的。最上层的逃逸塔，就是为了放置发射失败为航天员逃离预留的部分，所以长2Ｆ的安全系数达到了99.7%。

土星五号火箭

前方黑灰色的火箭就是美国著名的土星五号火箭，它赫赫有名的原因，是它作为阿波罗飞船登月专门研制的火箭，土星五号的实物是我们面前这个模型的14倍，可想而知它的运载能力有多大。自1969年7月至1972年12月期间, 土星5号火箭共7次成功发射载人登月飞船,其中6艘飞船成功登月,12名航天员踏上了月球。而美国宇航员阿姆斯特朗，就幸运的成为了第一位登上月球的地球人，当时其实和他一起登月的另一名宇航员是奥尔德林。

长征2号E火箭

长2E为捆绑式火箭，在第一级箭体周围并联捆绑了四个液体助推器。我国第一枚采用先进的捆绑技术制造的火箭，是我国低轨道运载能力最大的火箭。1994年8月28日，长征2号捆火箭首次发射澳星成功，1995年11月与12月，又连续二次发射亚洲2号和艾科达1号通信卫星成功。长征2号捆火箭为长征2号F火箭的研制奠定了重要技术基础。

长征3号甲火箭

长征3号甲火箭是一种新型液体燃料三级火箭，是我国同步轨道运载火箭的基本型，先后将东方红3号等9颗卫星送上了地球同步转移轨道。它继承了长征3号的成熟技术，一、二级使用常温可贮存燃料，三级使用液氢、液氧低温高能燃料。1994年2月8日，在西昌发射中心，长三甲火箭首次发射，“一箭双星”，将实践4号与夸父1号一起送上同步轨道，至2016年3月30日成功将第22颗北斗导航卫星送入太空，共发射25次，成功率100%。期间，于2007年10月24日将我国首颗探月卫星“嫦娥1号”送入太空。

俄罗斯质子号火箭

俄罗斯是一个发射卫星上天的国家，我们面前的这个火箭就是俄罗斯质子号火箭，它是俄罗斯主要的运载火箭之一，有三级型和四级型两种。质子号火箭除发射各种卫星外，还曾用于发射各类空间站和星球探测器等。刚才说到三级型和四级型火箭，是指存放燃料的部分，级数越多运载能力越大，当然自身重量消耗也越大。

那有没有可回收的火箭？

2015 年11月24日，亚马逊创始人贝索斯旗下太空公司蓝色起源，将New Shepard太空火箭发射到计划高度，随后火箭成功地返回发射场。同年，美国当地时间12月21日晚间，特斯拉创始人马斯克旗下公司美国太空探索技术公司（Space X），发射了Falcon 9火箭（猎鹰9号）并成功将第一级火箭回收，这是人类第一个在实现有效载荷入轨后可实现一级火箭回收的运载火箭。

那么我国可回收火箭技术进展如何呢？

中国运载火箭技术研究院研发中心的可回收火箭项目始于2011年，和SpaceX公司提出的可回收火箭研发计划几乎是同一时间。中国运载火箭技术研究院研发中心在开展可回收火箭项目研发之初，便调研了国内外在可回收火箭方面的一些国外相关公司的研发状况。分析国内外研究方案，火箭的回收方式一般有三种：降落伞式、垂直降落式以及给火箭安装“翅膀”的方式。中国运载火箭技术研究院研发中心目前采用“两条腿走路”的方式，采用降落伞+气囊和垂直降落两种方式进行研发。并且在2015年11月下旬，成功完成了运载火箭子级回收群伞空投试验。

返回式卫星

除了火箭，卫星也可以回收，瞧，在我们身后就是一个“返回式卫星”。

大部分卫星出于成本考虑，我们不会回收，而它可以回家，这就是返回式卫星。这类卫星有特殊的作用，比如说它可用作遥感卫星、微重力试验平台和科学技术试验卫星，完成国土普查、地图测绘以及空间科学与技术研究等诸多领域的任务。比如说等会我们会在楼上看到一个巨大的南瓜，它就是通过这类返回式卫星旅行回来的，具体是怎么长成那么大的，我们待会看到了南瓜再来说。

（上夹层）

太空育种南瓜

我们眼前所看到的这个南瓜，就是通过太空育种所培育出来的南瓜品种。太空中具有失重、高真空、强辐射、宇宙射线等地球上没有的综合环境因素，会诱发植物的基因变异，产生更多的突变体，便于科学家从这些突变体中筛选出有利的变种，达到培育植株作物新品种的目的。我国的太空育种始于1987年（返回式卫星），是少数几个能开展太空育种的国家之一。最初只是想了解种子经过太空旅程会产生怎样的变化，到目前据不完全统计，有80多个品种在大面积推广，育种范围从水稻、小麦、蔬菜等农作物，发展延伸到林业、园林植物、油料植物等。

说了那么多，大家是不是对卫星和火箭有了一个初步的认识呢？最后，我们再来介绍一个火箭的乘客——神舟飞船。

同学们，请大家看正前方，现在出现在我们眼前的就是神舟五号飞船的1：1模型。真实的神舟五号总长8.86米，总重7790公斤。飞船由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段构成，即“三舱一段”。我国“神舟”号飞船是中国自主创新的高科技成果。有着返回舱可用空间大，留轨利用能力强等诸多特点。

神舟系列飞船是我国的载人飞船。那载人是什么意思呢？对，就是要将我们人类送上太空。这是件很不容易的事情，因为除了要考虑航天器的发射和回收以外，还要考虑人类在太空中的生活、工作以及更为重要的安全问题。

那你们知道，全世界实现载人航天的有哪些国家呢？对，前苏联和美国，还有中国。我们国家是继前苏联和美国之后，第三个实现载人航天的国家。神舟5号是中华民族的骄傲，因为是它搭载了我国第一位航天员——杨利伟，跨出了我国载人航天划时代的一步。

Ps ：飞行器是由人类制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的在大气层内或大气层外空间（太空）飞行的器械飞行物。在大气层内飞行的称为航空器，在太空飞行的成为航天器。

飞行器分为5类： 航空器 、 航天器 、火箭、导弹和制导武器。

大气层内飞行的飞行器称为航空器，如气球、 滑翔机 、飞艇、飞机、直升机等。它们靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行。在空间飞行的飞行器称为航天器，如 人造地球卫星 、载人飞船、 空间探测器 、航天飞机等。它们在运载火箭的推动下获得必要的速度进入太空，然后在引力作用下完成轨道运动。火箭是以 火箭发动机 为动力的飞行器，可以在大气层内，也可以在大气层外飞行。导弹是装有战斗部的可控制的火箭，有主要在大气层外飞行的弹道导弹和装有翼面在大气层内飞行的地空导弹、巡航导弹等。制导武器是能够按照一定规律进行的、在大气中飞行的、高命中率武器，如 末敏弹 、制导炮弹等。

2 、附件：火箭热缩片制作；科学列车神箭凌霄；科学列车重力加速度。