日本第一颗金星探测器“晓”号升空
人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测题(包含答案解析)(1)
一、选择题1．“木卫二”在离木星表面高h处绕木星近似做匀速圆周运动，其公转周期为T，把木星看作一质量分布均匀的球体，木星的半径为R，万有引力常量为G。
若有另一卫星绕木星表面附近做匀速圆周运动，则木星的质量和另一卫星的线速度大小分别为（）A．()3222R hGTπ+32()R hT Rπ+B．()3222R hGTπ+34()3R hT Rπ+C．()3224R hGTπ+32()R hT Rπ+D．()3224R hGTπ+34()3R hT Rπ+2．2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场成功发射，飞行约2200s后，顺利将探月工程“嫦娥五号”探测器送入预定轨道，开启中国首次地外天体采样返回之旅。
如图所示为“嫦娥五号”运行的示意图，“嫦娥五号”首先进入近地圆轨道I，在P点进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点Q后进入地月转移轨道，到达月球附近后，经过一系列变轨进入环月轨道。
近地圆轨道I的半径为r1，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T1；椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T2；环月轨道Ⅲ的半径为r3，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T3。
地球半径为R，地球表面重力加速度为g。
“嫦娥五号”在轨道I、Ⅱ上运行时月球引力的影响不计，忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。
下列说法正确的是（）A．3 333 1222 123r r aT T T==B．“嫦娥五号”在轨道I1grC．“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行时，在Q点的速度小于在P点的速度D．“嫦娥五号”在轨道I上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度3．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。
下列说法正确的是（）A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度4．一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的（）A．环绕半径B．环绕速度C．环绕周期D．环绕加速度5．2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，这颗卫星为地球静止轨道卫星，距地面高度为H。
太阳系行星探测
太阳系行星探测太阳系中有八大行星，自从人类发现这些行星以来，就一直对它们进行探索。
从早期的望远镜观测到现代的探测器，人类对行星探测的技术不断发展。
如今，太阳系中各个行星的探测已成为了一个专门领域。
本文将探讨太阳系行星探测的过程和成果。
一、探测的历史最早关于太阳系行星的探测始于人类对夜空的观察。
首先被探测到的是火星，由于其红色外表，人们把它称为“战神星”。
一直到公元16世纪，人们才开始使用望远镜来观察它。
1642年，瓦西里·卡普尔斯在日内瓦制造了第一颗望远镜。
到了19世纪中叶，随着观测技术的不断进步，人们开始使用摄影技术记录火星表面的细节，同时开始对其他行星进行观测。
20世纪初，人类的太空探索开始了。
1957年，苏联发射了第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”。
随后，苏联又成功发射了第一颗人造地球卫星“火箭1号”和第一颗拍摄月球表面的探测器“月球1号”。
随后，美国也开始了太空探索，并成功发射了第一颗人造卫星“发现者1号”和第一颗抵达月球的探测器“旅行者1号”。
自那时以来，人们开始了对太阳系中各种行星的探测，每年都有数个探测任务被发射。
二、不同探测方式太阳系行星探测采用了多种不同的技术方法。
以下是其中的一些：1. 无人探测器已经有许多不同的无人探测器被用于太阳系行星探测。
这些探测器经过了深入的研究和设计，可以在太阳系中探测行星表面和内部结构，探测地质、气候、磁场等等特征。
其中最著名的无人探测器是美国“旅行者1号和2号”和“火星勘测轨道器”。
这些探测器已成功地探测到了木星、土星、天王星和海王星等行星，还拍摄了行星的许多令人惊叹的照片。
2. 人类探测虽然人类直接探测行星的技术难度很大，但是已经有几次人类登陆过火星。
最近的一次是2018年11月美国发射了“洞察号”探测器，成功降落火星表面，目前正在深入调查火星的内部结构和地震活动。
未来，人类将继续开展人类探测计划，计划在未来几十年内将有人登陆火星。
3. 空间望远镜空间望远镜是用于太阳系中行星探测的另一种技术。
2009年世界航天发展回顾之一
2009年世界航天发展回顾之一——太空进入能力进一步在亚洲扩散2009年，日本和印度航天发展有显著进步，日本使用新型大推力火箭H2B向国际空间站发射了H2转移飞行器，开启日本国内航天计划新纪元；印度则在积极研发自主低温上面级，试图实现火箭本土化。
两国都发射了新的间谍卫星，分辨率达0.6米-1米；两国的月球任务都有新的收获。
此外，亚洲的伊朗、朝鲜、韩国也都在尝试发射卫星入轨。
一、日本新型大推力火箭H2B发射H2转移飞行器1.日本将军事航天纳入宇宙开发战略2009年6月，日本宇宙开发战略总部通过《宇宙基本计划》，这是日本第一个航天总体战略。
文献对未来5年的重点项目给予预算支持，还提出未来10年内准备开发的项目。
例如：开发导弹预警卫星或天基传感器、独立的天基导航和定位能力、军事通信卫星、高分辨率成像侦察卫星、空间态势感知能力等。
该文献的出台，意味着国家安全将作为日本近期太空活动的重点与核心。
2.空间运载能力有大幅提升实用文档2009年9月11日，日本使用独立研制的新型大推力火箭H2B发射H2转移飞行器（HTV），为国际空间站提供重要的新能力。
H2B火箭是日本主力火箭H2A的升级版本。
H2B火箭长56.6米，重531吨，是使用液氧和液氢为推进剂的二级式火箭。
H2B火箭的地球同步转移轨道最大发射能力约8吨，空间站转运飞行器轨道的最大发射能力达16.5吨。
H2A和H2B火箭组合使用，能满足更广泛的发射需求；通过提高运载能力实现一枚火箭发射多颗卫星，削减发射成本，使日本的航天产业更具活力。
日本方面认为，这次发射活动开启日本国内航天计划新纪元。
11月2日，HTV在第三次脱轨机动后，成功再入大气层。
HTV演示飞行成功完成最后目标，运走国际空间站上垃圾，完成为期52天的所有任务。
另外，因继续开发费用过多、市场前景不明等原因，日本政府决定停止与民间企业合作进行的中型运载火箭GX火箭研发计划。
日本打算研发的另一个项目是三级“先进固体火箭”（ASR），该火箭由IHI宇航公司建造，未来将发射中型科学有效载荷，预计在2010年开始全尺寸研发工作，在2012年或2013年首次发射。
深空探测活动年表(四)
金星着陆器 成功
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序 号
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国别
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任务
任务 结果
任务概述
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“ 金星” １ 和 “ １ 金星” １ ２携带 了很 多科学仪器 ：一种
人类探测器的历史
人类探测器的历史作者：豌豆皮来源：《科学Fans》2019年第02期最早的启程，拜访月亮人类的空间时代，毋庸置疑是从1957年10月4日开始的。
“斯普特尼克1号”卫星在这一天发射升空，向地面发回单调的声音信号，随即拉开了以美苏争霸为基调的太空竞赛的序幕。
第一个成功的空间探测器也是苏联发射的，1959年9月14日，“月球2号”探测器准确地撞上月面，成为第一个抵达月球的人造物体;三周后，“月球3号”飞掠过月球，发回第一张月背的照片，人类得以目睹月球背面的真容。
远征太阳系在探索月球的同时，飞往太阳和其他行星的探测器也——踏上征途。
奔月轨道实际上是一个相当扁的围绕地球的轨道，只是远地点的距离超过月球;而去往其他行星则需要达到宙速度，不再绕着地球运行。
在前往行星际目标的空间探索上，美国取得领先：“先锋5号”“水手2号”和“水手4号”分别成为第一个成功飞往太阳、金星和火星的探测器。
在载人前往另一个天体之前，一些动物为宇航员打过前站，包括猴子、狗、乌龟和一些昆虫。
美国的阿波罗8号率先完成载人的奔月行动，飞船环绕月球飞行，随后返回地球。
接下来是阿波罗11号史无前例的登月壮举，从它开始，共有6个登月舱、12名宇航员踏上了月球表面。
阿波罗系列行动至今仍是载人空间探测的最高峰，在它之后，人们的注意力转向其他星球。
两艘“海盗号”在火星取得巨大成功，“水手 10号”拍下了水星表面的大部分地图。
“先锋1号”成为第一个穿越小行星带的探测器，它在拜访木星后向太阳系外飞去，是第一个达到太阳系逃逸速度的人造物体。
1979年，由于行星排列恰好来到极其有利的位置，两艘“旅行者号”开始了利用行星引力加速的“大巡游”，它们拜访了太阳系外侧的几颗巨大行星，发回史无前例的照片。
“旅行者1号”至今仍能与地球保持联系，它已经离开太阳风的范围，进入恒星际气体，成为距离地球最远的人造物体，正向遥远的奥尔特云飞去。
第二宇宙速度航天器最小發射速度是第一宇宙速度，指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，按照力学理论可以计算出v<sub>1</sub>=7.9 km/s。
深空探测的意义
深空探测导论大作业一、深空探测的意义深空探测是在卫星应用和载人航天取得重大成就的基础上，向更广阔的太阳系空间进行的探索。
通过深空探测，能帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状，进一步认识地球环境的形成和演变，认识空间现象和地球自然系统之间的关系。
那么，深空探测的意义何在呢？在我看来，深空探测可以进一步解答地球如何起源与演变、行星和太阳系究竟是如何形成和演化、人类是不是宇宙中唯一的智慧生命、地球的未来将如何等一系列问题，同时有利于人类积极开发和利用空间资源。
对于地球的起源我们已经有了初步的推断：约在50亿年以前，银河系中存在着一块太阳星云。
太阳星云是一团尘、气的混合物，形成时就有自转。
在它的引力收缩中，温度和密度都逐渐增加，尤其在自转轴附近更是如此。
于是在星云的中心部分便形成了原始的太阳。
其余的残留部分围绕着太阳形成一个包层。
由于自转，这个包层沿着太阳赤道方向渐渐扩展，形成一个星云盘。
星云盘的物质不是太阳抛出来的，而是由原来的太阳星云残留下来的。
星云盘是行星的物质来源，所以行星不是由太阳分出来的。
太阳星云原含有不易挥发物质的颗粒，它们互相碰撞。
如果相对速度不大，化学力和电磁力可以使它们附着在一起成为较大的颗粒，叫做星子。
在引力、离心力和摩擦力（可能还有电磁力）的作用下，星子如尘埃物质将向星云盘的中间平面沉降，在那里形成一个较薄、较密的尘层。
因为颗粒的来源不同，有一个总的趋势：随着与太阳的距离增加，高温凝结物与低温凝结物的比值减小。
尘层形成后，除在太阳附近外，温度是不高的。
太阳带有磁场，辐射着等离子体和红外线，不断地造成大量的物质和角动量的流失。
由于磁场的作用，太阳的角动量也有一部分转移给尘层，使它向外扩张。
在扩张的过程中，不易挥发和较重的物质就落在后面。
这就使尘层的成分在不同的太阳距离处，大有不同，而反映在以后形成的行星的物质成分上。
尘层是一个不稳定的系统。
在太阳的引力作用下，很快瓦解成许多小块的尘、气团。
小学一年级航天知识
小学一年级航天知识第一，飞行环境不同。
所有航空器都是在稠密大气层中飞行的，其工作高度有限。
现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30多千米。
即使以后飞机上升高度提高，它也离不开稠密大气层。
而航天器冲出稠密大气层后，要在近于真空的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行，其运行轨道的近地点高度至少也在100千米以上。
对在运行中的航天器来讲，还要研究太空飞行环境。
第二，动力装置不同。
航空器都应用吸气发动机提供推力，吸收空气中的氧气作氧化剂，本身只携带燃烧剂。
而航天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力，既带燃烧剂又带氧化剂。
吸气发动机离开空气就无法工作，而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。
吸气发动机包括燃烧剂箱在内都可随飞机多次使用，而发射航天器的运载火箭都是一次性使用。
虽然航天飞机的固体助推器经过回收可以重复使用20次，其轨道器液体火箭发动机可以重复使用50次，但与航空器使用的吸气发动机比较起来，使用次数仍然是很少的。
吸气发动机所用的燃烧剂仅为航空汽油和航空煤油，而火箭发动机所用的推进剂却是多种多样的，既有液体的，也有固体的，还有固液型的。
第三，飞行速度不同。
现代飞机最快速度也就是音速的三倍多，且是军用飞机。
至于目前正在使用的客机，都是以亚音速飞行的。
而航天器为了不致坠地，都是以非常高的速度在太空运行的。
如在距地面600千米高的圆形轨道上运行的航天器，其速度是音速的22倍。
所有航天器正常运行时都处于失重状态，若长期载人会使人产生失重生理效应，并影响健康。
正因如此，航天员与飞机驾驶员比较起来，其选拔和训练要严格得多。
一般人买票即可坐飞机，而花重金到太空遨游的人还必须通过专门培训。
第四，工作时限不同。
无论是军用还是民用飞机，最大航程计约2万千米，最长飞行时间不超过一昼夜。
其活动范围和工作时间都很有限，主要用于军事和交通运输。
虽然通用轻型飞机应用广泛，但每次活动范围相对更小。
而航天器在轨道上可持续工作非常长时间，如目前仍在使用的联盟TM号载人飞船，可与空间站对接后在太空运行数月之久。
空间科学探测卫星技术应用研究进展
PublicationPapers论文选登空间科学探测卫星技术应用研究进展+王晓海 空间电子信息技术研究院 空间微波技术重点实验室【摘要】本文对空间科学探测卫星技术进行简单介绍，重点阐述国外空间科学探测卫星技术的应用现状及未来发展趋势。
【关键词】电空间科学卫星 科学探测卫星 空间天文探测 空间物理探测1 引言自1957年至今，人类航天活动已经历了五十多年的发展历程。
1957年10月4日，前苏联成功发射了人类首颗人造地球卫星，开辟了人类探索外层空间活动的新时代。
用于进行空间科学探测和科学实验研究的卫星称之为空间科学卫星。
它携带着各种仪器，穿行于大气层和外层空间，收集来自空间的各种信息，使人们对宇宙有了更深的了解，为人类进入太空、利用太空提供了十分宝贵的资料。
空间科学卫星体系主要包括：空间天文物理探测卫星系统、日地关系物理探测卫星系统、空间科学实验卫星系统。
天文物理探测卫星是指采用各种探测技术利用外层空间进行各电磁谱段探测、引力波探测等的空间天文物理研究的卫星。
日地关系物理探测卫星是对日地物理现象和过程进行探测研究的人造卫星。
空间科学实验卫星指用于进行空间物理学实验、空间化学实验、微重力科学实验（包含空间材料科学实验）、空间生命科学实验用的卫星。
空间科学有效载荷是指搭载于科学卫星上，用于科学数据的收集、探测、校准、转换和处理，并据此研究发生在宇宙空间的物理、天文、化学和生命等自然现象及其规律的载荷。
具体在本文中主要指用于进行空间科学探测的有效载荷。
2 空间科学探测卫星技术应用现状2.1 空间天文探测卫星技术应用现状美国依靠其强大的空间技术和雄厚的天体物理理论基础，成为当今空间天文探测的领头羊，占据了世界的绝对领先位置。
欧洲在空间天文探测方面的成就仅次于美国，在很多领域处于世界领先地位。
日本在空间天文探测方面也非常活跃，在X射线探测和空间VLBI探测领域处于世界领先。
2.1.1 美国“哈勃空间望远镜”（HST）1990年发射的哈勃空间望远镜是迄今为止最为复杂的航天器之一。
天文时事
天文时事科学家发现银河系中央潜伏第二大黑洞天文学家已经发现巨大的黑洞潜伏在银河系中央附近，来自日本高校的Tomoharu Oka教授研究小组发一个神秘的气体云，编号为CO-0.40-0.22，距离银河系中央只有200光年。
科学家认为这个黑洞属于中等质量黑洞，比银河系中央黑洞人马座A *的400万倍质量要小得多。
日本国立天文台45米射电望远镜和智利ASTE望远镜观测到气体云被吸积后加速的现象，暗示这里有一个的黑洞存在。
玉兔发现新类型月球岩石或与火山活动有关目前，中国“玉兔”月球车在月球表面勘测到一种从未发现过的玄武岩样本，这是一种富含钛的岩石，通过分析这种岩石有助于掌握月球表面火山的更多信息。
发现迄今最近系外宜居行星距地球仅14光年目前，天文学家发现一颗岩石球体行星，质量是地球的4倍，它是迄今发现太阳系外部最近的潜在宜居行星，距离地球仅14光年。
这颗“超级地球”行星被命名为沃尔夫 1061c，是由澳大利亚天文学家发现的，此外还有两颗行星环绕一颗叫做沃尔夫 1061的红矮星运行。
研究报告负责人、新南威尔士大学邓肯-莱特博士说：“这是一项令人非常兴奋的发现！3颗低质量行星可能是岩石行星，具有固体表面。
”NASA将放弃国际空间站聚焦于月球和火星探索国际空间站可能已经“时日不多”了，目前，美国宇航局表示，对国际空间站的资金投入仅维持到2028年，未来将更多地着眼于载人登陆月球和火星。
直径2.4公里的小行星飞掠地球据国外媒体报道，一颗被称为2003 SD220的巨大太空陨石将在圣诞节前夕与地球擦肩而过。
这颗小行星的宽度达到了约2.4公里，由于它对地球潜在的威胁而被美国宇航局列为密切关注的优先对象。
国外一家风暴预警网站也声称，2003 SD220的引力足以导致地球出现地震或者火山喷发。
夏威夷法院暂时中止三十米望远镜的建造夏威夷最高法院撤销了三十米直径的巨型望远镜建筑许可证，根据法院裁定，美国国土资源部错误地将许可证颁发给一个有争议的施工项目，这个项目就是在夏威夷的山顶上建造一座巨大的天文台。
世界各国深空探测情况
当中国第一颗探月卫星——“嫦娥”1号迈出深空探测第一步，抵达38万公里外的月球时，美国的“旅行者”1号已经飞出了4万个地月距离，已经到达太阳系的边缘。
而另一边厢，日本的“隼鸟”号探测器失而复得，在小行星上成功采样并返回地球，完成了美国也未做到过的壮举。
在比月球更遥远的深空探测领域，中国目前还是一片空白。
中国探测器数量远远落后于欧美及日本。
美国探测器的最远飞行距离大约是中国的4万倍。
世界主要航天国家深空探测数据对比数据说明:从上图数据中可以看出，美国深空探测器的最远飞行距离大约是中国的4万倍。
无论从探测器数量和探测过的天体数，中国都远远落后于美国、欧洲、前苏联以及日本，且未进行任何采样返回。
日本成功从小行星带回样本，美国亦不曾做到。
综合实力：★★美国四颗正在试图飞越太阳系的探测器：旅行者1号、2号，先驱者10号、11号。
我们知道“嫦娥”2号这颗探测器本身已经跻身世界先进月球卫星行列，但以“嫦娥”1号、2号为代表的中国深空探测第一步，是否也迈在了航天列强前列呢？非也——在深空探测的决心与实践上，中国目前严重落后于美国、苏联（俄罗斯）、欧洲、日本。
前苏联：火星探索屡败屡试苏联第一个发射人造地球卫星之后，美国和苏联都认识到了太空竞赛注定要蔓延到航天的方方面面：人造地球卫星需要竞赛，探月需要竞赛，载人航天需要竞赛，火星金星需要竞赛，寻找外星人也需要竞赛……除了探测月球，第一个将火箭瞄向更远天体、更深宇宙的，就是自恃火箭技术拥有巨大优势的苏联。
1960年10月1日，苏联为了抢夺“率先探测火星”的纪录，试图向火星发射一颗探测器——“战神”1号，但是发射失败，随后的“战神”2号也发射失败。
接下来，准备飞往火星的“人造卫星”22号也失败，“火星”1号失败，“人造卫星”24号失败……2010年4月天文学家发现了苏联时代“月球车”1号留在月球的反光镜。
从此以后，苏联的深空探测开始和“失败”二字紧密相联，怎么也甩不掉。