时间：2023-09-12 17:09:50
导语：在航天知识问题的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
“中国航天为国家创建了‘两弹一星’、载人航天和深空探测三大里程碑，2030年前将对火星、金星、木星等星体进行9次探测，未来还将实现载人登月，圆嫦娥奔月千年梦”，龙乐豪院士坦言。龙乐豪院士围绕“中国运载火箭和航天”主题，从火箭起源与构成、火箭发展历程与成就、国外运载火箭现状和趋势、中国航天技术发展与展望等方面深入浅出地对中国航天技术进行介绍，让听众受益匪浅。
中国科普作家协会常务理事、《太空探索》杂志社原社长兼主编田如森为中小学生主讲了载人航天科普讲座。报告以“中国载人航天系统，中国航天三座里程碑”为主题，将第一手的珍贵照片和视频展现在大家面前，给同学们带来了极大的视觉冲击。他用通俗易懂、深入浅出、形象生动的语言，将世界航天的发展历程，我国航天的昨天、今天以及明天的发展方向，航天深奥的前沿科技等传授给学生，并从航天科普视角解读天文知识，航天员的衣食住行等知识都给学生带来了全新的体验，极大地开拓了学生的视野，不时博得学生们热烈的掌声。
“我们生活在这个宇宙中，本能地想要了解生命的起源、物质的起源。虽然随着科技的发展，人类已经具备了直接探索天空的能力，但至今，人类还只了解了宇宙中4%组成人类的原子物质。地球以外的星球上，是否还有生命存在？另外96%的暗物质、暗能量，我们还不清楚它们的属性和本质。”北京大学地球与空间科学学院焦维新教授为学校师生作了精彩的题为《载人航天与天空实验室》的航天科普报告，“对未知事物，我们永远保持着一种探索精神，这也促使人类的太空事业，从不间断。2020年中国将建成自己的太空家园，永久空间站的建立，将为我们深度探测宇宙提供更好的平台……”他的科普讲座中还穿插了国内外做空间研究的照片和视频，内容丰富充实、图文并茂。
中国国防科普委员会副理事长石磊为各校中小学生讲述了“神奇的载人航天”，她将载人航天知识分为“上得去、呆得住、回得来”等三大块，用生动、幽默、朴实的语言，结合游戏互动、视频、图片，向学生介绍了我国载人航天取得的成就，重点介绍了我国载人航天发展中遇到的难题、解决的过程，展望了我国载人航天科技的未来，让孩子们了解载人航天器的结构、体型、发射过程等科技知识，激发了他们对航天科技的兴趣。
北京丰台区东高地科技馆原馆长金声以《飞上太空》为题为广大中小学生讲述了我国航天事业发展的艰辛，并以动漫图表形式演示了气压变化、碳纤维、阻燃材料实验，化繁就简讲授了飞船、导弹、火箭、宇宙速度等科学名词，并详细介绍了航天员如何在太空“吃”、“喝”、“排泄”、“睡”等。幽默生动的语言，言简意赅的解释，一段段攻关趣事引来同学阵阵欢声笑语，金声用独特、轻松的方式引领青少年从太空“周游”了全球，对航空航天知识深入浅出的解读给同学们留下了深刻的印象。金声告诉学生们“宇宙的未知数太多了，2009年，发上太空的开普勒天文望远镜，已经把目标投向了银河系。”金声说，随着人类探测水平的不断提高，我们对于宇宙的视野，也将打开得更宽。
航天档案馆原馆长刘登锐为师生们开展了一场别开生面的航天科普知识讲座。他主讲的题目是一神箭、神星和神舟，为同学们带来了许多关于火箭、卫星和神舟飞船的科普知识，生动形象的讲解不仅让同学们大开眼界，还促使大家提出很多趣味性强的问题。尤其是瓷都晚报的小记者们，他们背着记者包，俨然大人般进行采访，刘登锐亲切地与大家进行了互动交流。
在景德镇，龙乐豪院士等专家纷纷接受了记者采访。龙乐豪表示，景德镇的陶瓷曾经创造了举世皆知的文明，两千多年来一直领先于世界，景德镇的这种精神与航天精神内涵是一致的，都是在不断探索中奋力前进。景德镇市科协在新的世纪，致力于全民科学素质提升，大力开展科普活动，必将为景德镇的跨越发展提供不竭的活水，必将在未来产生深远的影响。龙乐豪衷心祝愿江西省、祝愿景德镇的发展越来越好！
院士、专家们所到之处，都掀起了一股“学科学”的热潮，听众们都认真听讲、积极思考。尤其是各地的中小学生，他们怀着极大的热情，踊跃提问——“什么是两暗一黑？”、“天宫一号发射时搭载了多少燃料？燃料的主要成分是什么？”、“飞船发射的时间季节有限制吗？”、“航天飞船与火箭的区别？”、“孔明灯和风筝都能飞上天空，它们与航天器有区别吗？”、“航天器的燃料是什么？”、“有没有航天员真的去了太空回不来呢？”……一个个问题展现了同学的奇思妙想。面对这些问题，专家们都不厌其烦，用简洁而生动的语言一一解答。
75、国外航天员太空行走训练有何经验?
国外航天员太空行走训练的一般性经验是：
①太空行走训练的目的主要是为了获得知识和技能，而不是熟悉各种工作程序。掌握知识和技能比熟悉程序重要得多。因为在发生异常情况的时候，特别是在太空发生了预想不到的情况，只有知识和技能才能解决问题。
②计算机生成的虚拟现实是太空行走训练的一种重要手段。
③对于已经参加过太空行走并具有这方面经验的航天员，对他们训练的重点是特殊任务训练，而不是一般的基础训练。
④通过亲身实践所获得的经验是无价之宝。
⑤实际应用你的知识和技能比仅从书本上学习重要得多。
⑥航天员应对太空行走所有的装备了如指掌，如舱外航天服的组成和结构，气闸舱内脚固定器放置的位置等。
⑦飞行模拟器、中性浮力水池和地面控制中心之间通讯联络的测试应在综合演练模拟开始前的1至2个小时进行。中性浮力水池的所有工作人员都应该参加测试。
⑧训练模型应该与上天产品尽可能的相似，训练模型又要不断更新以适应上天产品的变化，有时可能要牺牲模型的逼真度以保证对上天产品变化的适应。
⑨在整个训练过程中要对训练设备不断地进行维修保养，有时候对训练模型维修保养所获得的知识，对上天产品的改进会提供很大帮助。
一般地说中性浮力水池是一种相当逼真的太空行走训练设备，但不可避免地也存在一些缺点和局限性。在太空失重环境中完成的一些动态任务，如载人航天器的机动飞行、遥控机械臂的操纵、处理大质量的飘动着的物体、太空行走航天员之间的合作与配合等，在中性浮力水池中是不能模拟的，而这些任务在轨道上又非常难完成，很需要在地面上进行模拟。水的黏滞性和浮力给航天员身体控制带来明显的影响，而这种影响在太空是没有的。水池中的身体控制给航天员一种虚假的知觉，产生这种知觉以后让航天员完成太空行走任务更为困难。
在中性浮力水池中的训练有时容易引起误导，如自由飘动状态处理大质量物体。在中性浮力水池中处理大质量物体，开始移动这种物体时比较困难，而停止这种物体的运动则相对容易。但在太空自由飘动状态下，情况正好相反。应该让每一个航天员都知道，穿着舱外航天服在太空飘浮状态下对周围环境的认识与在中性浮力水池中完全不一样；航天员在太空的全景视觉环境与地面也不一样。
经过多年的努力，中性浮力水池训练与太空实际体验之间的差别正在缩小。由于在地面上不可能同时模拟太空所有环境因素，因此必须采用部分任务模拟器来进行太空行走训练。
在中性浮力水池训练中，应该让航天员更多地学习身体的定位与转动，特别是身体移动的开始和停止。夜间太空行走是一件相当困难的航天任务，必须让航天员在水中反复体验。另外，舱内航天员也应该参加中性浮力水池训练，虽然他们不出舱，但对顺利完成太空行走任务他们起着重要作用。
在中性浮力水池中还要训练航天员使用动力工具，而且这种训练要尽可能逼真。所有在太空行走中使用的工具，都应该在中性浮力水池中进行训练。这种训练还应该包括工具的准备、测试、使用和收藏。
77、美国航天员对中性浮力水池中训练有什么重要经验?
美国航天员在中性浮力水池中训练已经有几十年的历史，美国航宇局经过总结，最后归纳出航天员对中性浮力水池训练的几条重要经验：
①随时随地部应该按安全带的使用规则系好安全带。
②尽可能用脚固定器将自己飘动的身体固定在工作位置。
③不要轻易接受潜水员的帮助，因为这种帮助会给你身上一个额外的力，相似于你在太空从安全带或反推火箭上体验到的力。(但如果情况危急，或者因安全带缠绕你的身体需要解开时，应接受潜水员的帮助)
④在中性浮力水池中不要踩水或游泳。
⑤不要靠水的阻力来帮助你，因为太空没有这种阻力。
⑥在中性浮力水池中训练，不要紧张忙乱，应有条不紊和慢慢悠悠地运动。
⑦花时间调整一下服装的重量分布，以便让身体能保持在特定的工作方位。
⑧虚心向有经验的航天员和教练员请教。
⑨将你遇到的困难和问题摆出来向别人请教，因为别人可能已经遇到过相同的困难和问题，因此可以吸取他们的经验和教训。
⑩牢记牛顿的第三运动定律：在太空凡是有一个作用，就有一个大小相等、方向相反的反作用。
(11)将身体慢慢移动到工作位置，不要采用向相反方向推动或让身体自然下沉的方式进入工作位置。
(12)在训练中每一个行动都要经过仔细的思考和计划，然后再实施。
(13)在训练中不要粗暴对待航天服等训练设备，要像对待真的航天服一样精心爱护。
美国航宇局约翰逊航天中心的两个中性浮力水池中，航天飞机航天员太空行走训练用的主要是失重环境训练设备(WETF)，以下是航天员对失重环境训练设备提出的改进意见和建议：
①WETF作为训练航天员太空行走用的中性浮力水池显得太小，特别是深度不够。现在需要进行大量的部分任务训练，而部分任务训练需要加深水的深度，同时需要在水池中安装一些设备，航天员需要进行反复多次操作。因此WETF不适合完成这些任务。
②WETF中的液压遥控机械臂应该是让航天员可以操纵的，其控制显示仪表应该跟航天飞机和国际空间站上的一样。中性浮力实验室中的遥控机械臂也应该作同样改造。
③WETF应该安装一台经改进的广角摄影机，以便对航天飞机货舱进行广泛的监视。WETF的控制人员应能够对水下摄影机进行上下左右拍摄，并改变镜头焦距。
④在WETF中一些照明不良的区域工作时，水下头盔上应安装照明灯和闪光灯。WETF应为每个太空行走组提供一个可上锁的衣物柜，供他们存放特殊的工具和用品。
⑤应检查WETF中的模型与上天产品是否一致。对于经常使用的设备，上天产品与训练用品应该尽可能相似。
⑥中性浮力水池中的模型应该具有一定的保真度。航天员太空行走工作站和来回移动的过道应该是高保真的，而其它地方保真度可降低一些。
⑦对于WETF中的训练应作如下改进：水下服装内的压力应与天上服装的压力一致(标准为3.5千帕，但4.0千帕更好)；在发射前7周，WETF的训练次数应增加，训练时间应延长；舱内航天员应参加WETF中的训练，特别是穿脱航天服，舱内航天员与舱外航天员的协同配合；由于旁观者清，应主动邀请舱内航天员对太空行走程序提出意见和建议。
⑧中性浮力实验室比WETF有更多的优越性：水池面积更大，能容纳大型或全尺寸的模型；安装有水下电视摄像机，舱内航天员可以用它来练习对舱外环境的观察；有一台水下仿真遥控机械臂，可供舱外航天员练习站在机械臂末端的脚固定器上操作。
⑨目前的水下仿真遥控机械臂功能不全，不能很好模拟航天员站在机械臂脚固定器上的操作。
79、航天员对在热真空舱内的训练有什么经验?
①在真空舱和在太空行走中，舱外航天服的硬度相差不多。在每一次真空舱内模拟训练都应该练习使用便携式脚固定器。
②在热真空舱内完成任务跟在太空行走中完成任务一样困难。
关键词：航天科普基地建设 建设思考 特色 优势
中图分类号：V55 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（a）-0085-02
为深入贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》，促进全民科学素质的普遍提高，天津航天火箭制造有限公司秉承“弘扬载人航天科学精神、普及航天科学知识、传播科学思想和方法”的宗旨，围绕着《天津市“十二五”科学普及工作发展纲要》要求，积极开展航天科普基地的建设工作，2015年8月被中国科协命名为“全国科普教育基地”。基地建设坚持公益性原则，协同当地科协或根据基地自身特点及公众和社会的科普需求，积极广泛开展贴近实际、贴近群众、有特色、有实效的科普活动，着力展示基地风采，展现现代航天制造的先进性，对我国航天科普教育事业具有重要意义。
1 科普基地特色与优势
天津航天科普基地作为新一代运载火箭产业化发展平台，主要从事大型、中型运载火箭的研制生产及总装测试工作，具备总装、总测、数控加工、钣金成形、表面处理等专业领域先进的制造技术，是国家重要的现代制造业基地、科研成果产业化基地、制造人才培养基地。通过开展以新一代大型运载火箭制造技术为主的科普教育基地建设工作，结合现有的科研成果，依托型号科研生产任务和现有资源，在设施较为完善的科普建设点向参观人员集中展示现代航天制造的先进性，稳步推进，逐步提升能力。
基地利用现代化信息技术手段完善基础设施，为公众提供视觉、听觉于一体的科普感受。目前已初步形成网络平台、科技教育、仿真模拟为一体的展示体系。基地不断地丰富科普内容，用系列火箭模型、基地沙盘、屏幕音像、文字介绍等展示形式，进行新一代运载火箭产业基地的情况及先进制造技术的宣传和普及；建有电子触摸屏，系统的介绍现役火箭及在制火箭的科普查询系统，随时向公众提供航天科普知识宣传；建有一条开放的参观走廊，近距离的接触火箭总装系统，了解火箭总装全貌。迄今为止，基地已开展逾万人次的科普参观、接待活动，包括各地政府、学校及企业的相关科技管理人员，积累了丰富的科普宣讲经验，形成了成熟的参观路线。
基地目前获得“天津市企业技术中心、专利试点企业、科技小巨人”等称号，成立了“崔蕴技能大师工作室、刘琦辉技能大师工作室”，并与天津市各大高校联合开展工程技术研发和人才培养，入选天津市“新型企业家培养工程”1人、天津市“131”第一层次创新人才2人。综上所述，天津火箭公司航天科普基地具有基础条件完善、技术技能人员聚集、科技资源丰富、科研能力突出的优势，是开展科普宣传、促进公民科学素质提升的重要力量。
2 基地建设思路与内容
天津航天科普教育基地是重要的教育资源，丰富了都市科学文化的内涵，为科技传播创造了一个载体，也是贯彻科技兴国战略的一个新举措。作为一名年轻的全国科普教育基地，它的成长之路还很长远，需要从各个方面完善自身的建设，才能达到传播科学知识、提升全民科学素养的宏伟目标。
2.1 强化管理，提升科普教育基地形象
科普教育基地的建设成长，离不开各项规范措施，否则放任自流，就失去了建立科普教育基地的意义[1]。要建立完善的科普工作制度，制定科普工作管理流程，确保公司科研科普工作的可持续性、有效性；设立科普工作奖惩措施，将科普工作纳入公司工作计划，纳入年度工作目标考核及表彰奖励范围；保障经费投入，落实工作部门和工作人员，开展科研科普教育基地建设工作计划实施情况的检查，使大火箭科普基地建设走上制度化和规范化的轨道。
2.2 加强科普基地的软硬件建设，保障科普活动场所
科普知识的宣贯需要多样化传播媒介，充分利用现代信息化手段实现集科技教育、现场观光、仿真模拟为一体的航天知识普及体系。目前基地已启用总装车间展厅作为公司形象宣传的科普点，采用透明显示器技术，参观人员可以通过点击操作屏幕，了解系列火箭及在制新型运载火箭系统知识。在不影响生产的前提下其他车间也可以适当建设参观走廊，制作各车间具有专业技术特点的展示宣传牌，使参观者从参观走廊直观的了解火箭生产的全过程，全面的了解火箭产品零件、部段的构成和生产。并完善已有的参观走廊建设，将宽阔廊道空间建成科普宣传的文化长廊，让科学氛围无处不在，让科普基地的墙壁也可以“说话”[2]，设立专栏介绍航天科普知识、前沿科学技术、著名航天专家以及航天技术在生活及高新技术领域的应用等内容，让参观人员了解科学研究的过程，有助于培养科学精神和提高科学素养。
2.3 配制有效的管理机构，确保科普工作高效开展
科普基地的建设和各项工作的实施离不开核心管理部门的指导和牵引，建立健全科普工作组织架构势在必然。依托工艺技术部门成立公司科普工作管理办公室，统筹管理公司科普工作，协调组织科普工作中出现的各种问题。确立各主管单位和配合单位的职责，围绕“科普基地建设、企业技术中心、专利示范单位”等做好大火箭基地科研科普建设工作，提升科普工作能力。
2.4 加强培训，建立高素质的科普人才队伍
科普人才是科普教育基地发展的智力保障，是科普工作实施的主体。配备科普教育兼职宣传讲解人员，是开展科普工作必不可少的部分。在基地各单位组织一批讲解水平较高的人员成立科普宣传教育小组；对宣传教育人员不定期的进行专题培训讲座，强化讲解水平，增加知识储备，提高宣传能力；组织宣传教育人员参观其他科普基地及全国科普日、科技活动周等全国性大型科普活动，交流科普工作经验，扩展知识视野，通过“引进来、走出去”，不断地提高科普基地工作人员工作水平。
2.5 开展特色活动，提升公众航天知识认知
青少年科学素质的培养是我国科普工作的重点，航天科普知识的宣传更能拓展他们对我国航天事业发展现状的认知，进一步强化青少年的创新意识，提升创新能力，激发青少年学生爱国、爱科学的热情。基地科普工作要组织多层次的展览活动，开辟完善科普线路；联合北京航天科普基地、航天科技集团人才中心、天津市科协、天津市开发区科协等单位，加强与大中小院校的联系，积极开展现场参观、仿真模拟体验、人物事迹展示等科普活动，积极互动，引导和培养青少年对科技知识的探索，促进航天科学知识的宣传，更好的了解和学习“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的航天精神。
2.6 加强对外联系，提升基地科研科普管理能力
航天科学知识是科普宣传的内容，科技创新是科普宣传的不竭源泉。企业型科普基地依托自身各项专业技术优势、产品优势、研发优势等丰富资源，提升科普宣传力度，推动科普基地建设发展。天津航天科普基地的发展以实习基地、科研合作研究伙伴等形式和国内知名学府、技术专家开展合作，促进运载火箭技术研究的深度与广度，提升技术创新能力；建立与航天科技集团人才中心等北京关联单位合作关系，推进京津两地科普工作合作交流，进一步将大火箭科普基地推向全国，并努力将基地打造成国内了解大型运载火箭制造技术的科普窗口；加强与天津市各级科技主管部门和其他企事业单位的联系，提升公司在社会及行业内的影响力和知名度，争取更多的人才开发、配套设施建设等方面的外部资源。
2.7 积极创新拓展宣传渠道，扩大科普基地影响力
科普基地的宣传工作是基地建设的一项重要内容，能够提升公众对航天基地的认知，对科普基地社会化效应有极大的推动作用。充分利用信息化、数字化手段，搭建微信、门户等对外宣传报道和形象展示的网络平台，及时收集和遴选科普知识和动态信息，定期利用平台。利用网络互动，做到线上问题线下实际体验、线下问题线上思考研究，形成线上线下相结合的立体化科普模式[3]，提升公司的公众关注度和社会影响力。充分利用新闻、广播、报刊等新闻媒体，积极宣传报道基地科普工作信息，加强对外宣传，营造大火箭科普基地良好的发展软环境。
3 结语
天津航天科普基地作为国家级科普基地，立足自身特色和优势不断在科普基地优化改造、能力建设、管理水平、人才队伍建设等方面进行完善和提高，不断地提升基地的科普服务能力，通过各项活动、承担科普项目共享科普资源，增进公众对航天科学技术的兴趣和理解，让公众通过科普活动近距离的接触航天知识，了解中国航天梦，让“大火箭”成为新一代运载火箭的科普名片。
参考文献
[1] 徐超.提升全民科学文化素质，从打造科普教育基地开始[J].华东科技，2010（7）：34-35.
神舟十号的发射升空开启了中国载人航天应用飞行的新时代。10时11分，太空授课正式开始，在大约40分钟的授课中，航天员通过质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个基础物理实验，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象，并通过视频通话形式与地面课堂师生进行了互动交流。因此，在这里我们教师上一堂有关介绍航天器与太空知识《太空梦》有积极作用。
【教学内容分析】
神十飞天包含了很多物理知识能与我们的物理知识有效结合，其中设计信号传输通信电磁波，火箭升空过程的能量转化功和能，真空中的光现象，声现象.失重状态下物体的运动.大气压强以及物理的物态变化的结合.以带领同学们遨游太空的形式开展教学，充分发挥学生的想象力，通过学生提出和讨论解决相关问题，参与到课堂教学中去，成为课堂的主角，达到教学目的。
【教学对象分析】
学生已学习了声现象、光现象 、力和运动、 能、 电磁波传送信号、大气压强、 物态变化等知识，具备了解决相关问题的基本知识。学生对航天问题较感兴趣，对火箭和太空生活的知识有所了解，但还不深入，有迫切了解航天知识的愿望。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解火箭的基本原理（2）知道真空中的声光现象，以及太空通讯，太空垃圾问题
（3）探究力和运动关系，验证牛顿第一定律得正确性（4）了解人类在航天技术领域取得的伟大成就
2.过程与方法
（1）通过实验，了解火箭发射的原理，力与运动关系。（2）通过问题设置和交流，复习巩固有关知识
3.情感、态度与价值观
（1）体会理论对实践的巨大指导作用（2）了解人类在航天技术领域取得的伟大成就，体会航天事业对人类所产生的影响（3）了解人类对太空探索所做的努力，激发学生进一步探索的兴趣
【教学重点】
（1）介绍航天航空领域的成就以及太空实验现象
（2）通过航天过程问题探讨，巩固相关物理知识
【教学难点】
太空实验现象的物理原理
【教学策略设计】
教学方法：启发引导、实验、阅读、思考，讨论、交流展示与对话相结合。
教学形式：小组讨论、新闻会
发言组上台展示图片和讲解 回答他学生提问。
【教学用具】
长条形状气球、方便面盒、温度计、开水、剪刀，毛巾、棉布、木板、劈型斜面、小车课件、多媒体投影仪及展示台等
设计预习环节
将与神十相关初中物理现有知识罗列出来
1、飞船升空，降落
2、宇航员太空生活
3、太空中的声光通讯
分组完成相应问题资料收集以及运用相关物理知识，可通过课下查阅资料和网络收集视频及图片，激发学生自主学习在课堂交流扩大知识容量，提高课堂学习效率。
引入课题
播放“神舟十号载人飞船发射全程精彩回放”视频，人类一直梦想能够在太空中遨游，古代就有人尝试用各种方法飞向天空，但均以失败告终，伴随着科技的发展，终于从梦想变神舟十号载人飞船发射成了现实。
教师对学生情感、态度与价值观教育
教 师：通过播放神舟十号视频，向学生展示我国的航天技术，增强学生的民族自豪感与自信心，激发学生的学习兴趣。
小组讨论交流后进行新闻会
发言组上台展示图片和讲解回答他学生提问
1、神十火箭升空
我们有必要先来了解一下火箭的工作原理，展示神十升空瞬间大量气体排出图片。
教 师：当时的场景在600多年后的今天看来，仍是那样的惊心动魄、令人叹服。科学的探索是艰难的，曾有无数先驱者，为此付出了心血乃至生命的代价。值得同学们敬佩和学习培养学生为科学敢于奉献精神品质。
进行实验：将手中一个充满气体的气球释放后，会看到什么现象？
现象：气球向前冲，
发言人：力的相互性，这些向下喷射的气体给空气向下的力，带动空气一起向下运动；同时空气给它一个向上的反作用力，使其减速。
从能量的角度：火箭升空动能增加，重力势能增加，机械能增加，由化学能转化机械能，同时摩擦生热一部分转化为内能，整个过程机械能不守恒，能量守恒。返回舱返回地面时通过与大气层摩擦以及打开降落伞方式，减少它的动能，使他安全落地。
学生提问：火箭升空与返回舱落地都会与大气层摩擦生热产生高温，我们怎么保护卫星以及宇航员安全？
采用的隔离方法，火箭的外部都有隔热层，尤其是火箭头部的整流罩，就是为了防护头部的卫星被烧毁而设计的。
学生实验：方便面盒倒入开水，温度计测量外部温度比内部温度低，撕开方便面盒发现由内外两层纸中间空气隔离导热慢。
学生提问：另一方面它为什么在高温时，会有不燃烧和隔热的性能呢？
如果再在这类耐高温的树脂中，加入一些无机填料（如二氧化硅、云母粉、碳硼纤维等）和升华物质（如氧化硒、硫化汞等）其中涂层中的升华物质可以吸热降温。
2、太空生活
发言组上台展示图片和讲解回答他学生问题
（1）实验设计
根据伽利略的实验和你对理想实验的理解，设计一个实验，说明力不是维持物体运动的原因。
器材：毛巾、棉布、木板、劈型斜面、小车
要求：同桌讨论实验方案，说明实验步骤。
牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
在地球上，一切物体都受重力，把物体拿到空中静止释放后，物体并不能静止在原处，而是要落下来。太空是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，一切物体都可以随拿随放，
大屏幕播放视频：有趣的太空生活。
图片展示讲解同学提问。
航天员在太空舱中给他一个速度将一直运动下去；
太空中的小球实验：小球在不受力作用下，总保持静止，对比地球小球受力运动，证明力不是维持物体运动原因，是改变物体运动状态的原因。
观看后请学生尝试在教室内再现以上的某个情景，结果物体运动形式不同。
学生提问：宇航员怎么睡觉，在太空睡觉与我们平时睡觉有什么不同？
发言人： 在太空失重状态下是没有上下之分的，所以，宇航员睡觉时想怎么睡就怎么睡，站着躺着都一样。失重时，身体完全放松会自然成弓状，专家认为，在太空中睡觉，身体稍为弯曲成弓状，比完全伸直平躺着舒服得多。在太空中飞行，睡袋一般固定在飞船内的舱壁上，这样就像睡在床上一样舒服。
问：睡觉时，仪器设备工作时会产生很大的噪声，我们可采怎样的方式减少噪音？
学生回答：用戴上耳机。是利用减少噪音方式中从声源处减弱。
学生提问：宇航员怎么淋浴？
发言人回答：长期航天的空间站内配有航天浴室。失重时水不会自动流出，水箱中有气加压，水才会源源不断流出来。洗澡时水不会自动往下流，洗完后要用泵将空气和水一起抽走，利用大气压强差。
学生提问：宇航员在太空中怎么上厕所？
人紧贴坐在马桶上用泵将排泄物抽走利用大气压强原理
3、太空中的声光通讯
学生提问：宇航员在太空中怎么交流，他们与地面怎么交流，这次的太空授课通讯是怎么实现的？
发言人回答：宇航员在太空真空中是不能直接对话声音是不能在真空中传播，但电磁波可以，这次的太空授课通讯是将电磁波信号从天宫一号直接发到中继卫星上再发射到地面接收站过程，这次太空授课主要基于天链一号3颗卫星提供的中继卫星系统，数据中继卫星不同于传统的通信卫星，它必须要解决高速运动的卫星之间的捕获与跟踪，对精度要求极高。
天宫一号将信号直接发到中继卫星上比直接将信号发射到地表基站再依次传输信号方式简单降低成本。
课后作业：
关键词：航天器控制；数理力学；工程实验；人才培养；师资队伍建设
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）40-0143-04
一、绪论
“航天器控制理论与方法”是我校“探测制导与控制技术”本科专业的一个重要培养方向。该专业方向经过近十年的建设和发展，在人才培养和科学研究两个方面取得了长足的进步。我校大批毕业生进入航天科研院所工作，不少人已成为业务骨干，为我国航天事业进步和发展做出了应有的贡献。
当前，我国航天科技重大工程诸如载人航天、月球探测、北斗导航等均取得阶段性重大成果，正在酝酿和制定下一阶段主要发展目标和发展路线，我国航天事业处在承上启下的关键时期。在科教体制方面，国家正在酝酿新一轮改革，以期进一步祛除发展中的体制性弊病和痼疾，促进科教兴国大业顺利发展。在社会对科技人才的需求方面，随着我国社会主义市场经济的逐步完善和开放度的提高，对人才的知识能力结构的要求愈来愈呈现出多元化特点，过去那种靠掌握单一专业技能、在一个工作单位或岗位干一辈子的现象很难再出现了。包括人才在内的各种社会资源在社会化生产中的重新配置和流动将愈益频繁，也要求我们培养出的学生必须具备更厚的基础、更广的知识和技能、更强的适应性和开创性。
为了主动适应我国航天科技事业以及社会主义市场经济对未来高科技、高素质人才的需求，作为重点大学航天主干专业的教师，我们必须进一步思考如何建设一支高水平的航天主干专业师资队伍，如何进一步改革和改进教学内容和模式，如何更好地培养出我国未来航天科技事业的合格接班人，为早日圆中华名族强国梦做出我们这一代教育工作者的贡献。
本文将从“航天器控制理论与方法”专业方向培养目标、教学内容、师资队伍建设等方面阐述笔者近年来的实践与思考，以期引起国内同仁的关注和讨论，促进共同提高和进步。
二、“航天器控制理论与方法”专业方向培养目标的探讨
顾名思义，“航天器控制理论与方法”专业方向的学科特质是航天器动力学与控制理论的交叉融合。即以各类航天器为对象，运用控制理论的观点和方法，设计控制律，并分析其闭环或开环（取决于控制律）动态特性，用以指导工程设计和应用。具体到我们这样一所在业内享有盛誉的重点大学，该专业方向的培养目标该如何定位，才能既符合国家和社会对人才的需求，又能体现我们的特色和优势，这是我们院系领导和一线教师长期探索的一个重要课题。下面将从该专业方向在我校的发展历史、存在的问题和解决的思路等方面阐述。
（一）原来的定位――发展历史
我校是一所老牌航空航天高等院校，探测制导与控制技术专业在我校有着悠久的办学历史（尽管早先的专业名称未必这样），但传统优势方向是航空器和航空武器的探测制导与控制技术。在航天器控制方向，尽管也积累了较好的基础，但是教学和科研力量比较分散，没有以院系建制形式集中统一在一起。2006年航天控制系成立，同年“探测制导与控制技术”（航天控制方向）开始招生，标志着“航天器控制”作为我校“探测制导与控制技术”的一个重要专业方向以院系建制的形式被正式确立，也为我校“三航”（航空、航天、民航）特色办学提供了重要的支撑。在培养目标的定位过程中，我们曾充分调研了国内兄弟院校，特别是传统航空航天类重点院校的培养方案，初步确定将航天器轨道动力学与控制作为我们的重点培育和发展方向，这主要基于以下几点考虑：①深空探测是我国乃至世界未来航天技术发展的一个重要方向，其中轨道动力学的分析和计算起着关键作用；②国内传统航空航天类重点院校在轨道动力学方向比起我校没有明显优势，我们选择此方向作为重点建设方向完全可能迎头赶上；③南京大学的天体力学（含天体轨道力学）在国内首屈一指，我校与南大毗邻，因此在人才培养和交流、科研合作等方面具备独特的地域优势，可以藉此推动我校在航天器轨道力学方面的快速发展；④我校在飞行器控制理论与技术方面具备传统优势，将这方面的积累（成果和师资）转移应用到航天器控制领域，有望实现航天器控制专业方向的跨越式发展。
由于专业培养目标定位合理明确，师资培养和引进工作顺利，一线教师甘于奉献、勤奋工作，我校探测制导与控制技术专业之“航天器控制”方向在短短几年之内就在人才培养和科学研究方面取得了累累硕果。我们不仅培养了一大批优秀的本科生，而且选拔了一批优秀的学生继续在航天器“导航、制导与控制”学科深造，攻读硕士和博士学位。现在已有不少毕业生成为我国航天科研院所的专业技术骨干。这表明我们“航天器控制理论与方法”专业方向的办学实践是成功的。
（二）显露出来的问题
尽管我校在“航天器控制理论与方法”专业方向上的办学取得了较大的成绩，但是在多年的教学实践过程中，我们也逐渐发现了一些不足和缺陷。特别是在国家科技、教育、经济、就业等形式发生重大变化的今天，这些不足和缺陷更应该引起我们足够的重视，积极思考，认真应对，进一步改进工作，更好地适应国家和社会对人才培养的需要。下面逐一剖析我校探测制导与控制技术专业之“航天器控制理论与方法”方向在培养目标定位中显露出的问题。
1.培养目标单一化，缺乏细化分类。我们在确立“航天器控制理论与方法”这一培养方向之初，就将“熟练掌握近地航天器轨道计算、分析和设计的基本理论、方法和技能，熟练掌握航天器轨道和姿态控制的基本理论、方法和技能”作为我系探测制导与控制技术专业本科的培养目标。在肯定其科学合理性的同时，应该看到其局限性所在。航天器控制无论是作为专业方向，还是科技产业门类，其所包含的内容是丰富的，近地航天器轨道动力学与控制只是其中之一（尽管是非常重要的）。我们在要求该专业方向学生熟练掌握近地航天器轨道计算和控制基本理论、方法和技能的同时，还应掌握航天器控制其他重要领域的基本知识和技能，比如再入大气航天器的轨道（弹道）力学和控制方法、航天器交会对接的相对动力学与控制等。过于单一和狭窄的专业培养目标，一方面容易导致学生知识和能力结构欠缺，影响到其发展后劲，另一方面直接导致学生择业时选择余地不足，影响其就业。
2.理工融合不够，培养目标在体现厚基础宽口径方面有待进一步优化。诚如上述，我们的“航天器控制理论与方法”专业方向的建设重点是航天器轨道动力学与控制。而航天器轨道动力学与控制是典型的同时具有理学和工学特色的专业方向。它的理学特色体现于“轨道力学”，最早可以上溯到18世纪以来拉普拉斯、庞加莱这些数学、力学家在天体轨道计算方面的开创性工作。因此，要想真正掌握航天器轨道力学，哪怕只是近地椭圆轨道力学，也须具备非常扎实的数理力学功底。它的工学特色又体现在“控制理论和方法”方面。航天器的控制不仅是个理论问题，更是一个需要综合考虑诸多工程实际限制因素的工程技术问题。通过该专业方向的培养，我们的重要目标是让学生牢固树立工程的思想和观念，有能力设计有实际应用价值的控制规律和技术方案。但是反观我们现有的培养目标，在“理”和“工”两方面都欠火候，在“理工融合”方面就更是有问题了，具体表现在：①在“理”方面，我们没有要求学生熟练掌握近代分析力学、近现代应用数学的基本知识和方法，学生的理论力学课程也是按照非力学专业的规格和学时去教学的，直接导致数理力学功底偏薄弱，发展后劲受限。②在“工”方面，航天器控制领域的必要的实验设计、实验操作和实验数据处理技能方面没有纳入培养目标。一方面导致学生动手实践能力差，更重要的是难以树立工程的思想和观点，以及解决工程问题的思维方法和套路训练。③至于“理工融合”，就更是一个有挑战性的课题。粗浅地讲，“理工融合”的培养目标就是要培养“工程师中的科学家”和“科学家中的工程师”，这实际上也是我国老一辈科学大师，如钱学森、钱伟长等哥廷根学派传承人极力倡导的高等工科教育的理念，可惜直到现在，我国的重点工科大学还没能普遍地实现这样的目标。
（三）解决的思路――培养目标重定位和优化
1.培养目标细化分类，实现个性化培养。诚如前述，“航天器控制理论与方法”本身所包含的内容是广泛的，我们在强调重点方向（航天器轨道动力学与控制）的同时，决不能忽略其他方向，以适应我国航天科技工业部门对人才的广泛需求。为此，我们考虑在新一轮培养方案的改革和调整中，将培养目标细化分类。除了“航天器控制理论与方法”方面的共同专业课程在一起教学外，在大三下学期或大四上学期就要根据不同的亚类分班教学。对于个别学术科研苗子，要早发现、早培育，“单独开小灶”，加大课程深度，及早进行科研方法的训练。如果符合推免研究生条件，则要吸收进相关老师的科研团队。
2.在培养目标中凸显对数理力学基本功底的要求。无论是近地航天器轨道动力学，还是再入航天器弹道学，要想真正学懂学透，融会贯通，举一反三，非具备扎实的数理力学功底不可。否则，我们培养出来的学生，学近地轨道的设计不了深空探测轨道，学卫星控制的搞不了飞船再入控制，学再入弹道的不会计算绕地椭圆轨道。这样的学生发展后劲不足，工作适应性差，更不能期待做出创新性的成果来。因此，我们在探测制导与控制技术之“航天器控制理论与方法”的培养方案中，必须强调“培养学生具备扎实的数理力学功底”。
3.培养目标中应强调对实验技能和工程实践能力的要求。我校是一所工科院校，探测制导与控制技术（航天器控制方向）是工科专业，这样的本质属性要求我们须臾不能忘记本专业的培养目标中必须包含对实验技能的要求。而且这种实验技能不仅仅是普通的实验技能，比如《大学物理》、《模拟电路》、《数子电路》、《自动控制原理》、《微机原理》等课程中所要求的基本技能，而是要求学生具备一定的工程实验技能，即是为解决一个比较综合的工程问题，进行实验方案设计、实验操作、事后的实验数据分析和处理能力。只有具备这样的实验能力，才算达到了我校“航天器控制理论与方法”专业方向本科毕业生的要求。
三、教学内容和教学模式改革探讨
教学内容和教学模式是为培养目标服务的，有什么样的培养目标就应该制定什么样的教学内容，实行什么样的教学模式。围绕以上培养目标的调整，本专业方向的教学内容和模式也宜作以下调整或改革。
（一）大幅度增加近现代应用数学和近代分析力学的课程
现在我校探测制导与控制技术（航天控制方向）专业教学计划中所涉及的数学课程，除了包括全校公共基础课的《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》外，仅有《复变函数与积分变换》、《数值计算方法》两门课，而且课时都较小。《理论力学》是按非力学类专业的培养规格教学的，内容只涉及古老的牛顿矢量力学部分，缺乏作为近代力学基础的拉格朗日分析力学。而且随着一轮又一轮的所谓教学改革，为学生“减负”，以上课程的课时被一缩再缩，学生的数理力学基本功训练得不到必要保证，一线教师普遍感觉到学生的基础越来越薄弱，前景堪忧。为了改变这种状况，培养基本功底扎实的航天控制类精英人才，我们拟在修订培养方案和教学计划中，大幅度增加近现代应用数学和近代分析力学的课程，初步计划增加如下课程：《数学物理方法》、《张量初步》、《摄动方法》、《量纲分析》、《分析力学》。这些课程所能提供给学生的不仅仅是知识，更重要的是思考和解决广泛的数学、物理和工程问题的方法和技能，作为“航天器控制理论与方法”专业方向的学生，当然应该熟练掌握之。下面仅就《张量初步》、《摄动方法》、《量纲分析》等课程的必要性做简要说明。张量理论是数学的一个分支，其概念源自力学，最早用来表示弹性介质中各点的应力状态，后来人们发现许多物理量均具有张量的属性――对坐标变换的不变性。现在工科学生熟知的矢量和标量都是张量的特例，分别是一阶张量和零阶张量，它们均具有对坐标变换的不变性。但是世界上的物理量仅用标量和矢量来描述是不够的，比如航天器的转动惯量，既非矢量也非标量，而是一个二阶张量。如果我们用张量的概念来描述航天器的转动惯量，就比通常大部分教科书所用的转动惯量矩阵更能反映其本质。因为惯量矩阵对坐标变换是变化的，而张量是不变的，不变的量恰恰是事物的本质属性。下面再说《摄动方法》。摄动方法是近似求解非线性代数方程、常微分方程、偏微分方程的强有力工具。该方法诞生于数子电子计算机还没有问世的近代，最早被科学家用来计算天体轨道。1946年数字电子计算机问世后，数值求解成为人们最热衷的方法，但是数值解很难给出带有规律性的结果。摄动法可以通过引入小参数摄动，给出复杂问题的近似解析解，不仅求解方便，而且能够发现解的结构中一些规律性的东西，更利于我们认识事物的本质。所以《摄动方法》是一门具有方法论性质的重要课程。最后讲《量纲分析》。量纲分析是一门十分重要但几乎被我国高等工科学校严重忽视的课程。上世纪我国一大批数理力学家均能十分熟练地运用量纲分析的方法来对系统建模、实验数据进行分析。但是不知何故，现在这门课在高等工科学校的教学计划中几乎绝迹。据传，牛顿最早就是用量纲分析的方法从开普勒第三定律导出万有引力定律的！我们呼吁高等工科学校尽快给《量纲分析》以应有地位。
（二）加大综合实验课的比重，提高学生工程实验技能
我校探测制导与控制技术（航天控制方向）专业的教学计划中，课程实验的课时不少，但是综合实验课的课时严重不足，而综合实验课是培养学生工程实验技能，使其确立工程观念和思想，培养其用实验或试验的手段解决工程问题的最重要的机会。造成此种局面的原因是复杂的，既涉及到师资队伍本身的知识和能力结构，也涉及到当前高校内部考核评价机制不够健全，影响广大教师从事实验教学的积极性等。因此，要根本解决此问题，必须从学校内部管理和评价机制等深层次入手，大刀阔斧改革，进一步健全实践教学评价机制，鼓励一部分优秀教师能专心从事综合实验课的教学工作。
（三）对学生实行“精英化”和“大众化”分离的分类教学模式
探测制导与控制技术（航天控制方向）专业的毕业生未必全部到航天科技工业部门就业，更未必全部从事该领域的学术科研工作。相当数量的毕业生会进入国民经济建设的其他各业，比如工业自动化、机电设计、企业管理等。对于那部分有志于从事航天科技，尤其是在学术科研方面有发展潜力的学生，我们在教学计划中应加大必修课的比重，降低选修课的比重，因为必修课是为今后从事学术科研打基础的非常重要的课程。对于其他学生，则可适度减小必修课的比重，根据其个人兴趣和未来择业方向，给其以自由选课的机会，只要修满规定学分，就是合格的毕业生。当然可以预见，这种改革方案在操作层面上将会遇到不少困难，比如怎么分类、何时分类、分类后能否再调整等问题。改革得好，大家满意；改革得不好，影响稳定。因此，需要我们上下一心，积极探索，谨慎实施。
四、师资队伍建设中的问题与解决思路
师资队伍建设始终是专业建设中的核心关键。上述培养目标、教学内容和教学模式改革无一不牵扯到师资队伍本身的建设。因为教学内容要靠教师传授给学生，教学活动要靠教师来实施，教学改革也要靠教师来贯彻落实，师资队伍的水平决定了教学效果的“最大理论值”和培养目标的实现程度。欲实施前述教学内容的改革，我们感觉到当前在师资队伍方面最突出的问题如下。
（一）任课教师学科专业结构过于单一
我校探测制导与控制技术（航天控制方向）的一线任课教师基本均毕业于“导航、制导与控制”或“飞行器设计”二级学科，学科专业结构过于单一，难以完全适应“航天器控制理论与方法”专业方向厚基础宽口径人才培养的需要。前文提到，要在教学内容中大幅度增加近现代应用数学和近代分析力学的课程，比如《数学物理方法》、《张量初步》、《摄动方法》、《量纲分析》、《分析力学》等，对于这些课程我们就缺乏专业的授课教师。虽然部分课程比如《数学物理方法》在我校其他专业（比如流体力学或电磁场专业）有授，可以让我专业学生全部去他院修课，但是毕竟不同专业对该课的要求和课时均不同，在课程教学管理和课程考试协调上会遇到很大障碍。还有一些课程，即便在其他专业也未必有授，比如《摄动方法》和《量纲分析》等。
（二）一线任课教师中具备较强工程实验技能和教学经验的教师匮乏
近十年来，我们专业新引进的教师全部是国内重点名牌大学毕业的博士，整体上理论学术水平较高，科研创新能力也较强，但是工程实验技能相对薄弱。造成此种现象的原因是多方面的，比如各学校对博士生学术考核的要求偏重于理论水平，而工程实践能力受到一定淡化。这就造成了我们的一线教师中具备较强工程实验技能的比较匮乏。
解决以上问题的初步考虑如下。
1.在现有师资中发掘并动员一些数理力学功底厚实的教师，鼓励其早日为本科生开出上述近现代应用数学和分析力学的课程来，并在教学工作量计算、职称评聘等方面给予倾斜或适当照顾，以激励其为打牢学生基本功多多出力。
2.在新引进师资中，我们不必局限于接收“导航、制导与控制”、“飞行器设计”等学科专业的博士毕业生。对于“应用数学”、“力学”等学科专业的优秀博士毕业生，只要热爱航天及国防教育事业、有志于转型从事航天器动力学与控制方面的应用数学问题或力学问题研究，我们应该张开双臂欢迎。引进这些师资后就不愁我们专业的本科生数理力学功底打不扎实了。
3.尽快引进高水平的实验技师，为我专业的学生开设高水平的综合实验课。在引进师资的学历中，也应该解放思想，实事求是，不能一刀切地“非博士不要”。古人早就说过“不拘一格降人才”，我们现在难道不应该比古人更开明、更有胸怀和眼界吗？
五、结论与展望
世界新一波科技革命浪潮已经掀起，祖国航天事业和科教兴国伟大战略已经向我们吹响了冲锋的号角，国家和社会对新一代高素质、复合型科技人才的需求比历史上任何时期都迫切。作为重点工科大学的一线教育工作者，我们责任重大，必须深刻认识到：越是在科技日新月异的今天，越是要夯实学生的基础；越是在知识翻新快的时候，越是要加强师资队伍自身的建设。只要我们着眼于夯实学生数理力学基本功和工程实践能力基本功，抓住师资队伍建设这条主线，就抓住了问题的要害，相信我们专业方向的人才培养工作会更上一层楼，为祖国航天事业、科教兴国和国民经济建设输送更好、更多的合格人才。
参考文献：
[1]韩艳铧，徐波.正确处理教学科研关系，做一名合格的高校教师[J].中国科教创新导刊，2008，（32）：49-50.
[2]韩艳铧，徐波，陆宇平.重视和改善基础教学工作，培养创新型科研人才[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2008，10（4）：83-87.
[3]刘燕斌.航天控制专业精英化教育的研究[J].教育教学论坛，2014，（46）：203-204.
关键词 物理；航空航天；问题；探讨
中国航天事业的蓬勃发展也给我们的高考物理命题提供了很好的素材。卫星问题与现代科技结合越来越密切，与之相关的应用型试题应运而生，这已成为了高考中的热点问题，同时也符合加强理论联系实际，让科学技术与社会和经济发展紧密联系，注重物理知识在生产、生活等方面广泛应用的高考大刚及实践要求。为此下面我想就卫星的变轨、人造卫星、黑洞等方面来谈谈我理解的航空航天中的物理问题，具体主要包括以下几个方面：
一、航天飞行器的变轨问题
飞船或卫星从地面发射时，一般先将其发射到距地球较近的轨道上做圆周运动，再在适当位置实施变轨，使其离开原来的圆周轨道，在半长轴较大的椭圆轨道运动，当运行至椭圆轨道的远地点时再次实施变轨，使其在以椭圆半长轴为半径的圆轨道上做圆周运动，这个轨道就是飞船或卫星的稳定运行或工作轨道。
例1.2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱。如图所示，飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是：
A.飞船在变轨前后的机械能相等
B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度
D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后圆轨道运动的加速度
解析：飞船变轨前后，由于推进火箭的做功，飞船的机械能不守恒，故A错；飞船在圆轨道上运动时时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，B对；飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时，根据 T=■可知，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，C对。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，沿两轨道运动经过该点时，所受万有引力相等，有牛二定律知加速度相等，故D错。本题选BC。
二、人造地球卫星问题探究
人造卫星运行轨道的中心与地球球心重合。同步通信卫星的轨道与赤道平面重合，运行的角速度（或周期）与地球的自传角速度（或周期）相同，距地面的高度一定。近地卫星的轨道半径与地球半径相等。
例2.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响
（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期；
例3.某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳照射的此卫星。试问春分那天（太阳光直射赤道）在日落后12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射。
三、物理中关于黑洞问题的探讨
宇宙空间的大质量恒星演化到末期，在其自身引力作用下发生急剧塌缩，形成密度极大，引力场特强的特殊星体。它的引力场强大到使得外界物质只能进入星体内而不可能逃离，就连射向它的光线也只能乖乖被俘无法反射，看上去它就像宇宙中的无底洞，故天文学上称这类星体叫黑洞。若取无限远处为引力势能的零位置，在它的引力作用范围内，物体的引力势能总是负值。
例4.2008年12月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A”的质量与太阳质量的倍数关系。研究发现。有一星体S2绕人马座A做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50×102天文单位（地球公转轨道的半径为一个天文单位），人马座A就处在该椭圆的一个焦点上。观测到S2星的运行周期是15.2年。
（1）若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102天文单位的圆轨道。试估算人马座A的质量MA是太阳质量Ms的多少倍（结果保留一位有效数字）；
（2）黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚。由于引力的作用，黑洞表面处质量为m的粒子具有的势能为 （设粒子在离黑洞无限远处的势能为零），式中M、R分别表示黑洞的质量和半径。已知引力常量G=6.7×10-11N？m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，太阳质量Ms=2.0×1030kg，太阳半径Rs=7.0× 108m，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求人马座A的半径R与太阳半径之比应小于多少。
四、结语
中学物理考察的内容一直与当前航空航天紧密联系在一起，这充分体现了注重能力与科学素养、理论与实际相结合的特点和要求。物理学的研究，与其它学科之间有者显著的不同，其无论是概念的建立还是规律的发现、概括，都需要思维的加工，与一般的思维过程相比较，在共性之中，物理学科的思维又有其个性。所以需要我们在学习过程中静下心来，准确把握各个知识点之间的联系与区别，举一反三，最终做到融会贯通、灵活多变，让物理更好地服务于生产生活。
参考文献：
在航天系统中，合同发挥着不可替代的重要作用，航天系统的仪器采购、技术开发、保密协定都离不开合同管理的范围，合同管理包含了全部航天系统的各个方面，对航天系统的整个实行有着控制和安全保障的作用。合同管理是航天系统的核心，如果航天系统的运行过程中缺乏合同意识，航天系统的运作就没有目标，缺少合同管理，航天系统就没有一个系统化的管理思想，会造成效率不高、预定目标难以实现等问题［3］。
二、现阶段航天系统合同风险管理过程中出现的问题
(一)航天系统管理人员缺乏相关的知识和认知
航天系统合同管理人员在制定合同的流程中所参与的过程太少，大多根据多年的经验而不是因地制宜的对合同进行签订，对当前项目合同缺乏经验，缺少实质性的认识。另外，在签订合同的过程中，除了签订合同的当事人，其他相关工作者很少接触合同文本，导致大多数管理者不清楚合同流程，从而根据自己的想法对工程进行指导管理。在航天系统中一些小的项目很少设立专门的合同管理人员，没有根据工程对合同进行妥善保管，加上大多数航天企业并没有设立单独的合同管理体系，合同不单单是阅读一遍了事的，一份合同可以分解成多份，要由不同的人来参考。航天企业人员大多都是专业的科研人才、研究人才、行政管理人才，缺乏管理合同的专业人才。
(二)航天系统涉外合同中的风险
对于大多数外协合同中所需要采购的仪器以及仪器周边配套，没有精通仪器的专业人士进行分析，对合同约定中的不稳定性因素进行合理评估;对于外协加工、外协采购、劳务外协等合同的签署缺乏双方的认知度，存在盲目签订等风险度较大的弊病。
三、航天系统合同风险的防范
(一)对合同文本实行推广
合同是航天工程管理的科学指导和总结，有利于对双方行为进行规范。对于合同，整个航天体系自上而下都应认真了解、认真阅读，避免发生违背合同规定的事情。完善工程管理制度，坚持做到工程跟着合同实施的原则。
(二)确立专门的合同管理人员，并加强学习、提高素质
无论是中小企业或像航天企业这样的巨头，都应该设立专门合同管理人员，小至一人，大到设立一个分部。集中相应人才，并对相关人才实行培训，提高专业素养，杜绝缺少管理人才、或管理人才知识水平不高、素质过低等现象［4］。
(三)建立并完善外协合同签署管理制度和技术研发合同保密制度
一直以来，在企业外协合同以及采购合同签署过程中，存在着对所采购仪器操作不熟，缺乏相互认知以及盲目对对方信任。完善外协合同管理制度，确立以合同管理为中心，从根本上围绕提高企业效益和经济利益等目标来与国际接轨，建立科学、有效、合理化的对外合同签署制度。对涉外合同签署过程中出现的主观风险提高警惕，加强对合同的认知程度。在研发合同方面合理争取权益，委托方定时对对方进行必要检查，双方做到依照合同约定参与研究开发工作，并对研发成果保守相关技术秘密，并提前确立风险承担责任，以免技术开发失败造成较大损失［5］。
四、结论
1学生学习困难成因
1.1概念抽象、公式繁多
万有引力是自然界普遍存在的规律，但万有引力不像弹力、摩擦力那样具体、贴合学生实际生活，由于万有引力作用使天体做圆周运动，对学生来说是个抽象概念和物理模型.另外，万有引力公式与圆周运动公式结合之后，使得公式繁多、结论琐碎，学生很难将公式之间的联系、结论的来龙去脉等彻底弄清楚，往往重公式轻理解，死代公式，一代一个错，造成了学习上的困难.
1.2科学前沿、高不可攀
学生往往认为航天活动是一项高精尖的事业，与自己的距离较远，把天体运动看的过于神秘和高不可攀，在心理上产生了距离和畏难情绪，缺乏学好本章内容的自信心.
1.3空间想象能力、建立物理模型能力欠缺
本章的运动模型仍然是圆周运动模型，用到的是分析圆周运动的常规方法，学生前面牛顿运动定律和圆周运动基础不扎实，那么学习这章会非常吃力.况且本章题目往往题意复杂、材料新颖，无疑对学生的能力提出更高的要求，要求学生能在看似复杂的题目中提炼有用信息，建立正确的物理模型，选择恰当的解题思路和方法.另外，学好本章还需要一定的空间思维能力和地理知识.总之，两种能力欠缺，都会感觉学习困难.
1.4能量知识缺乏
初中时学生有一些能量知识储备，但还不足以解决本章涉及到的相关能量问题，较系统的功和能量知识是在《机械能守恒定律》这一章，恰在《万有引力与航天》之后，因此在一定程度上也造成了学生学习的困难.
2教学策略
2.1拉近与生活的距离，克服畏难情绪，提高学习兴趣
本章知识与我们的生活息息相关，教学时可以适时拓展学生知识面，比如航天事业是如何影响我们的生活，还可以鼓励学生通过网络搜集相关信息，了解当前航天事业科技前沿，并做交流展示.总之，让学生明白学习本章知识的重要意义.
2.2帮助学生理清本章与前面力学知识的逻辑关系
本章安排在运动学、力学之后，是圆周运动的延续，内容并不复杂.尽管本章是从万有引力的发现历史展开教学，但通篇来看，将天体运动看做匀速圆周运动，实质就是圆周运动的力学规律和运动学规律，因此在教学中，时时处处向学生渗透处理天体运动问题需从受力分析和运动分析入手，始终灌输圆周运动处理方法，从向心力来源入手，即万有引力提供向心力.
2.3深入理解两个基本原理
两个基本原理即万有引力提供天体运动所需向心力、物体在某处的万有引力等于物体在该处重力.首先，要帮助学生建立物理模型，万有引力等于向心力是适用于一个天体围绕中心天体做匀速圆周运动的情境；万有引力等于重力是在涉及重力加速度的情况下首先想到的规律，可以假设某物体在某处，其受到的万有引力等于该处重力.其次，重复强调两个原理运用时的注意点.比如，万有引力等于重力，学生运用时往往忽视等式两边必须地理位置一致这个前提条件.再比如，运用万有引力等于向心力时学生往往面对众多公式不知所措，因此在平时教学中一定要培养学生良好的审题习惯，在众多文字和条件中提炼匀速圆周运动模型和相关物理量，从而选择合适的向心力公式.第三，重基本公式轻二级结论.比如，所谓“黄金代换式”是万有引力等于重力这一基本关系的二级结论，然而学生容易记住这个“黄金代换式”，却忽视了其本源，运用时就容易死套结论.笔者在教学中不会给出这个结论，而是强调万有引力等于重力这一基本关系，避免学生犯舍本求末的错误.
2.4引领学生审题，帮助学生建立物理模型
本章题目的特点是条件繁多，信息量大，学生往往会被题目样式所吓住，丧失进一步审题分析的信心，因此在平时教学中更要注重学生审题能力的培养，引导他们如何去辩识和提取有用信息，如何将文字信息转换成图形信息，从而构建出正确的运动模型，运用恰当的物理规律和方法去处理.
南航航天学院本科毕业实习基地选在江阴市的中国卫星海上测控部，这个单位成立于1978年，是中国航天测控网的一个重要组成部分。毕业实习主要安排在基地的技术部、通信总站、远望2号测量船、港湾勤务大队、勤务船大队和船修所等部门，其中，技术部、通信总站和远望2号测量船为重点实习单位。
2南航航天学院本科毕业实习的实习内容
在半个月的实习期间，首先进行具体的定点操作实习，获得感性认识，进而了解测控跟踪系统的工作原理及网络体系结构，包括空间信息传输、地面测控、指挥、综合布站、航天器轨道及测控参数分析等。然后参观江阴航天测控基地的各个职能场所，了解地球站系统主要仪器设备的基本使用和操作，包括地球站监视系统及测试设备、分布式测控网络传输与监视显示系统等。最后，运用大学期间所掌握的专业理论知识结合具体的实习内容，完成专业实习报告和生产实习报告。
3毕业实习学生日记一览
实习过程中，国内要求学生每天写实习日记的教学方法已经获得广泛采用，南航也不例外。通过学生日记，可以了解实习效果。下面是学生的实习日记摘录。2013年7月8日，出发：早上8点从南航出发，在两小时的车程后，来到远望二号实习基地。尽管在来这里之前，我已经上网查阅了远望二号的相关资料，但亲眼见到远望二号后，还是不禁感叹它宏伟气派的外形。2013年7月9日，第一天实习：今天上午，我们系统地学习了船艇安全管理规定和保密十条禁令。接着，我们召开了暑期实习动员大会，介绍了这次实习的学习任务要求和安排：在进驻实习基地后，由基地安排人员给学生进行基地情况简介，并组织全体学生参观测控基地，全面了解航天测控系统,基地安排专门的技术人员负责学生在各专业实验室的实习辅导。
2013年7月11日，认识实习：今天上午，我们去机房待职，观察船上的工作人员如何进行实战操作。要求我们不许说话，只能看、听、想，可惜我完全没有看懂，这也让我知道自己还有许多知识需要学习，许多技能需要掌握。下午，我们观看了工程师对雷达天线的调试，看工作人员对地球同步轨道上的卫星进行跟踪。
2013年7月13日，参观：原本以为远望二号上的工作环境已经非常好了，在参观完远望21号和远望六号后，我再也不会这样认为了。
2013年7月15日，航天特色：今天早上举行了升旗仪式，我们和全船的官兵一起参加。尽管这是一只科研船，但是我还能深刻感受到军队的严谨作风。在下令转身时，所有官兵的脚步声整齐一致，甲板似乎都为之一振，感觉十分震撼。
2013年7月19日，结束：十天前，我带着好奇的心情、学习的动力来到远望二号；十天后，我带着对航天测控系统的初步认识。笔者认为实习日记可以对实习情况进行反馈，同时通过学生日记获取进一步改革的思路，特别是对于提高实习效果大有裨益。再看另一个学生的日记，也会得到一些启示。
2013年7月12日，活动：下午我们去爬山了黄山公园的小山，全程7公里。天气闷热，36度。整个过程挥汗如雨，T恤都湿透了。最郁闷的是被蚊子咬了，我两下拍死4个蚊子。明天还有去华西村参观……。2013年7月16日，感觉空空荡荡：实习渐渐接近尾声，早上不出操了，讲座也少了，没有什么可以参观了。因为船上迎接大检查，所以我们活动也受限制。晚上我们看了在船上最后一场电影，无聊得很。2013年7月17日，无聊了：实习就要结束了，晚上不睡了，起床也没有激情了。早上起来就到码头集合，回去在整理内务。上午没有活动，一堆人聚在一起打发时间，聊聊过去时光，打打牌……。
4对毕业实习的若干问题的认识与启示
4.1问题①毕业实习实际上是接触社会，接近现实生活，不像学校环境，而且一般的实习现场都不喜欢学生动手，所获得的效果与学生想象的效果不符。②当前国内高校教师的水平有了很大的提高，都具有博士学位，大多擅长某一很窄的研究方向，所以很难理解实习基地的各种环节的真实含义。③最近几年的实习经费有了较大的提高，但其他各种费用的增长，与国家其它实习单位一样，南航航天学院的实习单位向学校收取的实习费也逐年增加，这使得毕业实习的经费捉襟见肘。④很多学生对实习作用缺乏认识，对实习缺乏积极性，个别学生在实习动员和实习过程中，也未能产生足够的认识，还有一些学生此阶段忙于他事，例如复习外语和考研等活动。
4.2启示①现在指导教师的部分职能可以指导学生干部来完成，而指导教师大部分精力应该挖掘实习怎样与专业课程结合，提高学生思考解决问题的方法和能力；探索如何引导学生能在有限的实习时间里，学到学校学不到的知识。②对于大多数学生来说，基地及科研试验中的很多内容还是比较生疏的，如果实习指导教师不研究，在短时间实习过程中，难以使得学生对实习获取真正的认识。因此实习指导教师必须研究实习工程，实习指导教师还需要充当设计实习任务总师的角色。③实习指导教师应该结合毕业实习的目的，与基地人力资源部门进行协商，制定实习内容，并把核心课程知识引入到实习中。④毕业实习不仅是让学生将所学专业核心课程知识与科研试验相结合，更重要的是让大学生了解航天系统的科研试验与管理体制，实习指导教师应该引导学生融入到基地文化中去。
5总结
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