课件编号10483215

11《 宇宙生命之谜》 课件+教学设计(共29张PPT)

日期:2024-05-22 科目:语文 类型:小学教案 查看:63次 大小:1396575Byte 来源:二一课件通
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    捕捉遥远的星光 阿来 如果你想探究下面这两个问题,你会怎样阅读这篇文章: 1.哈勃太空望远镜在进入太空的最初阶段存在哪些问题? 2.你认为人类将哈勃太空望远镜送入太空的做法有价值吗? 人类最先通过望远镜把目光投向星空时,是想明了地球在太空中所处的位置。但是很快,人们便在星空中发现了更多的秘密。这些秘密促使人们开始考虑宇宙本身的历史与由来。在这个转折期中,一个重要的人物是美国天文学家哈勃。 在已经过去的伟大的20世纪,科学家们用满布天幕的星光,建立起了我们对于时间,特别是过去时间的直接观念。为了纪念哈勃,20世纪末一项最具野心的天文计划,便用上了哈勃的名字。 1990年4月24日,美国佛罗里达州卡拉维拉尔角,发现号航天飞机静静地竖立在发射架上。装载着最新型的观测宇宙的眼睛———哈勃太空望远镜的“发现号”航天飞机即将升空。 这个时刻,距当初预计的哈勃太空望远镜升空的时间已过去了9年。如果算上哈勃太空望远镜本身的设计与制造,这个过程则长达15年。在人类的认识水平一日千里的时代,15年已经是一段相当漫长的时间了。 这一天,花费了科学家们9年精力和7亿美元的巨资,装载着哈勃太空望远镜的“发现号”航天飞机顺利地升入了太空。 大气层保护着地球上的生灵,同时,又遮蔽着人类投向宇宙的目光,科学家们把一台大口径的天文望远镜送入太空,就是为了突破大气层对光线的屏蔽,观测到更遥远的天体,探索宇宙早期的模样,进而判断出宇宙的年龄。但是,发射期一共延迟了9年之久的哈勃真的能够完成这样的使命吗? 升空一个月后,哈勃在地面遥控下开始工作。一个意想不到的悲剧性结果呈现在人们面前:哈勃拍摄的天体照片都模糊不清,其解析度只能达到设计指数的1/20。哈勃太空望远镜设计者之一的威廉·鲍姆说:“我们事先针对哈勃所可能产生的各种问题进行了模拟演习,万万没有想到球面像差问题的产生,因为这个问题太基本了,连做梦都没有想到会有这种事情。” 球面像差,是指反射到主镜面上的光线无法聚焦的现象。这是早在伽利略和牛顿的时代就已经被认识并找到了克服方法的问题。哈勃的直径为2.4米,这块镜片磨制出来后,其边缘出现了0.002厘米的误差,使进入哈勃的光线产生了5厘米左右的扩散,所有星星都成为模糊的光团。 人们普遍认为,天文学家们浪费纳税人的大笔税金,发射上天的只是一个造价昂贵的太空垃圾。科学家们在自身与外界所施加的重重压力下进行最后的努力,发现进入哈勃的光线的15%可以聚焦,便尽量利用从这点光线中采撷到的观测成果,来缓解外界的压力,并以此来支撑这个群体本身的自信心。 球面像差不是哈勃唯一的问题。还有一个突出的问题与太阳能电池板有关。哈勃太空望远镜每96分钟绕行地球一圈,其中有一半时间会处在地球的阴影里。在太空环境中,受阳光照射与不受阳光照射两者之间有着极大的温差。太阳能电池板便无休止地因温度急剧下降而收缩,又在阳光照耀下因温度急剧上升而膨胀。膨胀过程引起太阳能电池板长达数分钟的震动,从而带动整架望远镜剧烈摇晃,使剩下的那15%镜面也无法拍到清晰的照片。 还有一个更大的问题,是控制哈勃飞行姿态并保持其稳定的陀螺仪。哈勃上装有六个陀螺仪,使用三个,三个作为备用。到1992年底,三个备用陀螺仪已全部启用,如果再有一个陀螺仪出现故障,哈勃的飞行姿态便无法控制了。 拯救哈勃的太空行动势在必行。 1993年12月2日下午4点27分,“奋进号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空。机上搭载了7名宇航员和一些必要的设备上天,对哈勃望远镜进行维修。 “奋进号”升空的第三天,便用机械手将哈勃回收进开放式的货舱中。然后,宇航员们分组进行太空行走。第一项工作是更换陀螺仪。尽管在地面时,便预想了可能出现的种种问题, ... ...

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