时间:2023-05-30 10:16:06
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇关于月球,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

本文就09年高考试题中出现的月球上中天时刻与农历日期的换算问题,导出简单的换算公式,方便学生学习。
【关键词】
上中天时刻 农历日期
2009年全国高考文综试题II卷的选择题出现了一类关于月球上中天时刻与农历日期换算的题目。题目如下:
某旅游团希望在杭州西湖欣赏“雷峰夕照”的同时,也领略“月到中天(月亮高度最大),水面风来”的情境。(注:月球公转周期约为30天,农历初一月球在天空中的视位置最靠近太阳)完成9-11小题。
9.若该旅游团在某日16时左右看到“月到中天”,则该日是农历
A.初二B.初五C.初八D.十一
10.若该旅游团在某日18时40分左右看到“月到中天”,则该日是农历
A.初二B.初五C.初八D.十一
11.若该旅游团在某日18时40分左右看到“月到中天”,并欣赏到“雷峰夕照”,那么这时期
A.华北平原小麦丰收在望B.长江三角洲油菜花盛开
C.松嫩平原稻谷飘香 D.山东半岛瑞雪迎春
在2010年高三的复习中,多数学生反映看不懂参考答案。讲解这道题时,我就结合教材中的自学内容“月相的变化”来讲解。
如图,右侧箭头为太阳光线,中心圆为从北极看到的地球,虚线圈为月球绕地球公转的轨道,圈上的小圆为月球在农历不同日期的位置,外面图形为从地球上看到不同位置的月球的月相。
月相变化的实际周期为29.53日,题目中概算为30日,这样就简化了计算。当月球在图中a的位置时,为日月合朔,即农历初一;当月球在图中c的位置时,为日月相望,即农历十五。
初一时月球与太阳的方位夹角为0°,十五时月球与太阳的方位夹角为180°。那么这个夹角也可以看作:地球上某地从正对太阳自转到该地正对月球所需的时间,即地球从某地太阳上中天时自转到到该地月球上中天时的时间差。已知地球每小时自转过15°。初一这天日月夹角为0°,即日月上中天时刻相差0小时;十五这天日月夹角为180°,即日月上中天时刻相差12小时。
在第9小题中,题目选择地点为杭州,杭州正好位于北京时间所在的东八区,题目所用时刻均可看作当地地方时。月球上中天的时刻为16时,而太阳上中天的时刻为地方时12时,两者相差4小时,这样就可以用农历十五和该日的日月上中天时刻差的比例关系来换算:
上式含义为:农历十五日这天日月上中天时刻差为12小时,那么日月上中天时刻差为4小时的农历日期为x。
解得:x=5。即该日为农历初五,选择B项。
同理第10小题中,日月上中天时刻相差6时40分,可列出关系:
解得x8。即该日为农历初八,选择C项。
由前两小题可知:月球上中天时刻与农历日期的换算关系为:
式中月球上中天时刻t如果等于12时,即日月合朔,直接定为初一;若t小于12时,就加上24小时来算,这样可以得到月球上中天时刻所对应的农历日期d了。
而第11小题则相对简单,关键词为“雷峰夕照”即日落,而地方时18时40分日落可理解为日落时刻晚于二分日的18时,昼长大于12小时,即昼长夜短,且杭州在北半球,故该时期为夏季。而选项中前三个选项都采用作物的成熟状态作为季节标志,这时就要考虑选项中提到的几个地区的作物熟制。
A项中华北平原两年三熟或一年两熟,小麦成熟在夏初。
B项中长江三角洲一年两熟,油菜成熟在春初。
C项中松嫩平原一年一熟,稻谷成熟在秋季。
D项容易判断出为冬季。
因此可以得出第11小题选A项。
月球,一个神秘的恒星,一个另人匪夷所思的话题,一个奇幻的世界。这天,我们的班会课上,让我们来探索月球的奥秘吧。
对于月球的起源之迷,一直是吸引人类的话题。关于月球的起源之迷,我们的科学家,对此列出了三大说,俘获说、放屁说、分裂说。。。。。。但仍未定论,我们的科学家对月球还没有足够的了解,虽然有足够样品,但想真正了解这个神秘的行星,我们的科学水平还没有达到这个境界,我觉得,我们要努力的学习更多的科学知识,这对我们以后了解月球的奥秘有很好的作用。虽然科学家们提出了这些不可定论的学说,但是还有人引用了其他学说剥策这些学说。所以,我们还要从月球的其他方面来探讨月球的起源了。据报告说,月球比地球古老,从月球带回的岩石,有百份之99比地球上古老岩石还要老。我们这些人类,只会依赖在现存的环境中,他们认为没有比地球更好的家,其实,我们根本就不会去探究我们身边的事物,想不到月球居然比地球还要老,它的历史其实就是太阳系的历史了。除了岩石,月球上的土壤还要久远于岩石,月球的奥秘啊!你这个神秘的面纱,你的这么多历史为什么一定要在地球上让我们去揭开谜底?你真坏?但是,我告诉你,凭我们的知识,总有一天,谜底将会迎刃而解的。咱们就骑驴看唱本吧!还有一点,看了都吃惊,月球具有强烈的磁性,早期的科学家都说,月球上没有磁场,但在近年来探讨月球的岩石后才知道他有强烈的磁性,但是月球应该有一个铁质的核心才对。
探索月球的奥秘真是多姿多彩,要想了解月球的奥秘,我们还要多学习更多的科学知识,这样我们了解月球就是一件容易的事了。
关于月球有许多有趣的事。站在月球看天空,除了能看到地球和太阳,其它就是一片黑色。我们许多人认为没有大气层的阻挡,星星应该更亮更清楚。其实,大气层只是一个收集光的借体,没有了这个借体,也就看不清了,再加上月球的特殊环境造成漆黑一片。
月球的气候和地理环境也很特别,月球可分为2份,我们平时看到的只是它的正面。正面白天最高温度达127度,反面夜里最低温度为零下183度,比“绝对零度”零下273度高90度。月球表面也很奇特,环形山遍地都是。地面积了一米多厚的灰层,月表的土壤能扭曲光线,所以月球上的东西影子并不平行。月表的土壤还能反射光线,这些都是地球比不了的。
“阿波罗”登月计划,由于疑点比较多,已经有一位参加“阿波罗”计划的一名美国科学家写了一本书《我们从未登上月球》来指出美国政府的骗人计划,书中陈述了一些登月计划的疑点。这书出版后,得到了美国许多科学家的支持,美国政府正全力向反对派解释。希望尽快得出结果。
人类登月7次,有17名宇航员登上月球,但月球的秘密还多呢,它们需要我们去探索、发现了。相信月球会更美的!
月食是由月月食是一种特殊的天文现象,指当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。也就是说,此时的太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线地球在太阳与月球之间,因此从太阳照射到月球的光线,会被地球所掩盖。以地球而言,当月食发生的时候,太阳和月球的方向会相差180度。古代月食记录有时可用来推定历史事件的年代。中国古代迷信的说法又叫做天狗吃月亮。月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球整个都进入本影时,就会发生月全食;但如果只是一部分进入本影时,则只会发生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。
在月全食时,月球并不是完全看不见的,这是由於太阳光在通过地球的稀薄大气层时受到折射进入本影,投射到月面上,令到月面呈红铜色。视乎月球经过本影的路径及当时地球的大气情况,光度在不同的月全食会有所不同。
有时月球并不会进入本影而只进入半影,这就称为半影月食。在半影月食发生期间,月亮将略为转暗,但它的边缘并不会被地球的影子所阻挡。不过看月全食必须在晚上看,而且观看月食的机率比日食的机率少的多。
关于月食,还有一个故事:16世纪初,哥伦布航海到了南美洲的牙买加,与当地的土着人发生了冲突。哥伦布和他的水手被困在一个墙角,断粮断水,情况十分危急。懂点天文知识的哥伦布知道这天晚上要发生月全食,就向土着人大喊,“再不拿食物来,就不给你们月光!”到了晚上,哥伦布的话应验了,果然没有了月光。土着人见状诚惶诚恐,赶快和哥伦布化干戈为玉帛。
朱行小学五年级:贝贝
永不磨灭的登月历程
右手戴着三枚戒指的奥尔德林面带微笑,逢人便能聊几句。“‘月亮’代表我去过那,‘星星’是因为我写过一个关于星星的故事。”奥尔德林右手指上的一枚星月戒指十分显眼,除了这枚戒指,其余两枚来自拳王阿里和他的祖父。
1969年7月,奥尔德林作为“阿波罗“11号的航天员,紧随阿姆斯特朗之后登上月球,成为“登月第二人”。
奥尔德林说:“我其实不愿意过多地谈论我的登月历程,诚然这段经历非常辉煌,但它在诸多的书中和回忆录中早有颇为详尽的描述。我着眼于未来。当然,我依然非常怀念在月球上并肩战斗的伙伴。我很遗憾阿姆斯特朗这么早、这么快地离开了我们。明年是“阿波罗11号”登月45周年,明年7月在华盛顿将举行盛大的庆祝活动,届时我们将纪念和缅怀阿姆斯特朗。
倡导“国际月球基地”
奥尔德林说:“目前,美国是唯一实现了登月的国家,按道理,美国有责任、更有能力以重返月球的方式来带领众多有探月、登月愿望和规划的国家共探月球资源和宝藏,共同创建“国际月球基地”。我希望在不久的将来,很多国家可以发挥各自的优势,在月球上建立共同的基地共同探索月球,虽然会比较难。我曾在各种场合向各国政府游说这个设想,在明年纪念‘阿波罗’11号登月45周年的场合,我将向奥巴马政府进一步重申此设想。
奥尔德林认为,从美国方面来说,尽管当前存在着某些政治阻力,但各国联合起来共享月球资源的一天终将到来。他建议,探月可以通过机器人来完成,人类在地球上操作机器人来完成工作,也在用这种方式探索火星和小行星等。
曾预测海南发射场
在报告中,奥尔德林介绍了自己的科幻小说作品,他说:“前些年,我曾写了部科幻小说,在书中预测中国将会在海南某座岛屿上建造航天发射设施。数年后的今天,我欣喜地看到当年的科学幻想已经变成现实。如同中国刚刚欢度的中秋佳节一样,中国古代‘嫦娥奔月’的神话已经变成人类登月的现实,中国不久将发射的嫦娥三号更会使中国航天向着载人登月的梦想迈进一大步。”
奥尔德林说:“我很期待嫦娥三号登月。发射到月球的各种探测器让每个在地球上的人知道月球是什么样子。我看到过嫦娥二号拍的图片,很清楚。嫦娥三号会带回来很多有用的关于月球的信息,这些信息不仅仅对中国,对其他国家也是很有意义的。”
支持中美航天合作
奥尔德林说:“中国载人航天和探月工程卓有成就。美国应邀请具有载人航天成就的中国加入国际空间站,共同为人类探索外层空间贡献更大的力量。不仅如此,双方还可推动航天领域其他方面的合作。但很遗憾,由于政治原因,这些计划尚未实现。从当前来看,美航宇局的经费预算仅能够支撑国际空间站到2020年,国际空间站在此后的命运何去何从尚是一个大问号。一种可能是由日本宇宙探索局和欧洲空间局共同出资,使国际空间站延长寿命。无论如何,国际空间站这样昂贵、庞大的项目单单靠美国一个国家的经费支撑终究不是长久之计。”
奥尔德林表示,既然美国和苏联都能够从冷战走向合作,他对中美航天合作持乐观态度。2015年7月是美国“阿波罗”和苏联“联盟”号飞船在冷战期间太空首次会合的40周年纪念,这也是纪念双方首启国际合作的里程碑事件。
人类应该去火星
“人类下一步空间计划重点,应该是火星。火星的居住环境接近地球,比月球好多了。”奥尔德林表示,“美国不应再花很多费用重返月球,而是把重点放在火星。”
奥尔德林说:“全球不应该有两个或两个以上的火星计划,中美应该共同探索火星,加强合作。人们可以把探测月球作为登陆火星的跳板和基石,先在月球上建立基地,然后去火星的卫星上建立基地,然后再把人类送到红色的火星上面。世界各国要一起合作,包括中国、俄罗斯等等,但是美国应处于领导地位。我希望在不久的将来,各个国家能‘八仙过海,各显其能’,充分发挥自身强项和优势,共同做些事情。”
面向未来的事业
给月亮划分国籍,听起来似乎是一件很荒谬的事!
然而,这并不是瞎扯,随着人类登上月球,这件事也变得不再遥远。
20世纪60年代末,美国的“阿波罗飞船”第一次把人送上了月球,实现了人类梦寐以求的登月理想。不久,苏联也实现了登月计划。1985年初,美国国家航天局郑重向世人宣布,美国将于21世纪初在月球上建立有人居住的农场和永久性天体观测站,并建造包括饮水工厂在内的各种设施。科学家预言,未来的50年中将有10多个国家登上月球。我国于2007年10月29日成功发射了首颗月球探测卫星“嫦娥一号”,实现绕月探测。
随着科技的突飞猛进,登月国家增多,无法避免会产生月球上地皮和资源的划分问题。月亮表面有山地、平原;有环形山,有热班地,尤其是不同地段蕴藏有不同性质的丰富矿物资源。所有这些形成了月球表面不同部位的不同价值。如何解决这些利用价值不平衡的月球表面的划分利用问题,是一个非常特殊而又复杂的问题。
阿拉伯民族有一古老的传说。很久以前,统治月亮的大帝是一位仁慈的老人,在他的治理下月亮上秩序井然,所以,人类一直处于光明之中。月亮大地死后,他的30个儿子为争夺继承权,在月亮上抢占地皮,划分疆界,互战不息,严重损害了天国的秩序。后来,太阳大帝出面调和,提出由月亮大帝的30个儿子在月亮上轮流称王的建议,30个儿子欣然答应。于是,月亮世界每天换一主,30天轮换一圈。由于这30个孩子的品行、才德不同,在他们的统治下,月亮秩序也互有区别。其中,第七子最仁慈,也很有才华,他继承了父亲的统治方法,因此,每次轮到他称帝,月亮最圆最亮,与其父王在世时完全一样;第十三子最凶残无能,逢他称帝,月亮则黯然无光,甚至在茫茫天国中不见踪迹。
这种轮流执勤的方法,显然不能适用于今天世界各国与月球的关系。为了真正地解决月球的问题,人类世界花费了相当的气力,经过长期的努力,终于获得初步成果。1979年12月,联合国大会通过了《月球协定》。这是集中解决月球及其他天体与人类社会之间关系的国际法文件之一。目前,已有不少国家加入这个协定。该协定规定,月球和其他天体及其自然资源为人类共同财产,为世界各国共同所有。这就否定了国际法中传统的先占为主说法。从根本原则上规定了月球的归属问题。然而,由于各国科学技术发展水平的不平衡,截至目前,能够登上月球并对其加以科学利用的国家还仅限于少数国家, 这就存在着世界各国对月球的共同如何体现、实现的问题。
根据 《 月球协定》 , 月球资源为全人类共同所有。按理说登月飞行器带回的月球表面泥土岩石标本及其他科学数据, 当然也应属于世界各国共有,但实际上这是不现实的。反过来说, 个别大国未经其他所有权国家允许, 擅自登月, 并取回作为全人类共同所有的财产,必然构成违法。此种推理所得的结论当然是荒唐可笑的。但所有上述这些说明, 完满地解决月球归属、资源等问题, 还得有一个相当漫长的过程。这个过程又是相当复杂的,它涉及外交、 政治、法律、科学技术各个领域。
月亮无国籍迄今已成定论。《月球协定》的明文规定似乎已解决了月亮的“ 国籍”问题, 其实不然。由于各国科学技术发展得极不平衡, 大多数国家对月球的共同所有权仅体现在纸面上,无法真正得以实现。再加上, 对月球社会的司法管辖仍无明确规定,一国公民在月球上对另一国公民实施犯罪行为,该由哪一个国家审理此案件? 适用哪一国的法律? 关于一国法律在本国域外的效力问题, 目前世界上均采用 “ 保护主义”的原则,即凡是侵犯本国公民或国家利益的犯罪行为, 皆适用本国法律, 这一原则能否适用月球社会呢? 最后, 将来月球社会发展了, 月球社会的秩序由哪国来维持? 月球城市的警察由哪国人担任? 在月球上出生的自然人的国籍问题, 诸如此类, 所有这些都悬而未决, 还有待于人类进一步的探索和解决。
官方简报露出蛛丝马迹
俄媒体透露,早在1996年3月21日,美国华盛顿国家新闻署就发表过一份含糊其辞、欲说还休的简报。该简报中,参与探测火星和月球的美国宇航局的科学家和工程师们汇报了他们的一些研究结果。科学家们称,他们在月球上发现了一子些不明物体――谈到这些不明物体时,科学家们用词字斟句酌、非常谨慎。尽量避免谈到UFO、外星人等。尽管他们也提到月球上的这些不明物体可能是人造的,但是又声称不敢确定,称他目前仍在对该现象进行深入研究,最终研究结果将于不久后公布。然而随着时间的流逝,这“不久后公布”却一下子成了“永远不公布”,关于月球上不明物体的研究再无下文。然而,从这份措辞谨慎的简报里仍不难看出――这是科学家第一次正式宣称他们在月球上发现了一些不明的(人造的)建筑或物体。
美国宇航局无奈藏匿敏感照片
同时,此前由阿波罗号和美苏太空站传回来的上千幅月球照片和视频资料,也向科学家们揭示了月球上的确有某种不明文明活动的痕迹。在美国华盛顿国家新闻署1996年的简报里;科学家们就提到了不少作为证据的月球照片和视频资料的名称、代号。然而,这些上面有着不明人造建筑和物体的月球照片,美国宇航局却从来没有向公众展示过,甚至人们从来就没有听说过这些照片。
月球研究专理查德・赫格兰,美国宇航局之所以隐瞒这些照片,是因为政府无法预测当人们得知月球上存在不明生物后的反应。一些看过这些照片的研究者一致认为,某个外星种族一直都在将月球用作他们通往地球的中转站。
月球上有44处不明人造物体
照片上,月球表面的城市废墟绵延长达几公里。大面积地基上的巨大圆穹形建筑遗迹、数不清的地穴遗迹,以及其他一些不明建筑使得科学家们不得不重新考虑此前对月球的认识。科学家们认为月球表面上一些像是废墟的物体或互相联合在一起,或呈现几何形构造,不可能是自然的地质现象。在哈德利大裂缝的上部,距阿波罗15号降落地点不远,科学家们就发现了一座像是被D型墙壁包围的建筑。到现在为止,不同的人造物体在月球上44个区域被发现。此外,在蒂赫火山口附近,科学家们还发现了一个神秘的大石坑,这个同圆心的六边形的大石坑,以及其中一边上的地穴入口,显然不是地质自然演化的结果。事实上,它们看起来就像一个挖空的矿洞。在哥白尼火山口附近,科学家们发现了一个透明的圆穹形建筑,让研究者们大为惊讶的是,照片和视频资料显示,这个圆穹形建筑的内部不时会发出蓝色或白色的光。最让人不可思议的发现是,在“工厂区域”的上半部分,一个直径约50米的大圆盘栖息在一个正方形地基上,四面被墙壁状的物体包围。在“工厂区域”和哥白尼火山口中间,则是一个大约有300米宽,400米长的巨大的长方形物体。
“城堡”照片不翼而飞
阿波罗10号的宇航员曾拍下过一张被称作“城堡”的物体的照片,该物体有1.6公里长、数公里高,在月球表面投下了一个清晰的阴影。该物体看上去像几个圆柱状物体被另一个物体横向贯穿而成。在照片上,能清楚地看到“城堡”内部有许多孔状结构,给人的印象好像这座“城堡”的一部分也是个透明体。许多美国宇航局的科学家都看到过“城堡”的原始照片,然而,当理查德・赫格兰第二次要求再看一下“城堡”的照片时,却被告知该照片已经不见了。
“我感到无数双眼睛看着自己”
当阿波罗12号的宇航员们降落到月球表面时,他们看到自己的降落正受到一个半透明的锥状不明飞行物的跟踪和监视,它在月球上空几米处的空中盘旋,在黑暗的天空中发出各种颜色的灿烂光芒。1969年宇航员飞到月球“风暴海地区”上空时,再次看到了不明飞行物。宇航员米切尔成功返回地球后,向美国宇航局科学家描述了他当时的感觉:“在月球上我感到无数双眼睛在注视着我们,当时除了祈祷外,我们没有其他任何选择。”
月球有水吗?这是一个困扰我们许久的难解之谜。
航天新发现:月表有水
早在2009年9月,美国宇航局宣布,经过对3个独立航天探测仪器传回的数据研究分析,发现月球表面存在水和羟基1。这是人类自1959年1月2日开始发射航天器对月球进行探测以来,首次确认月面有水。
在月球上找水,一直是航天探月活动的一个重点问题。以前主要在月球陨石坑内寻找,没想到,首次发现月球有水,竟然是附着在月球土壤表层、普遍存在的水。
专家最先是根据印度首颗探月卫星“月船1号”提供的数据分析得出了这个结论。这颗探月器载荷了多台美欧提供的科学仪器,其中就包括美国宇航局研制的重要仪器“月球矿物质绘图仪”,即M3。
M3利用光谱扫描的方式来开展探测工作。月球上没有大气层和云雾,太阳光能够直接照射到月面上,M3在绕月运行过程中,对月面反射太阳光的情况进行追踪扫描分析,从获得的数据能判断月球土壤中的物质元素成分。也就是说,根据达到吸收峰值的光波波长数值,就可以判断月面上可能存在的对应物质。美国专家分析数据后发现,月球两极地区吸收的光波波长与水分子和羟基1分子吸收的光波波长相一致,从而确认了月面存在水和羟基物质。水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的,而羟基1则是由一个氧原子和一个氢原子组成的。
三个探测器共同证实
以前,多次航天探测和12名航天员登月都没有在月球表面找到水,所以人们一直认为月球是一个干燥荒凉的星球。以至于研究人员对M3提供的数据产生了怀疑,以为仪器出了故障,给出的是错误信号。
这时,研究组成员森夏恩想起,他在美国“深度撞击”号探测器上也安置过类似M3的仪器。这颗彗星探测器曾释放子探测器撞击过“坦普尔1号”彗星的彗核,其后又绕经月球飞行。于是,研究人员从这台仪器上也找到月球上有水和羟基1的信号。这就基本解除了研究组原本存在的疑惑。
但是,他们没有就此止步,而是又找到装有类似M3仪器的“卡西尼”土星探测器的记录。通过数据分析,他们再次发现了月球有水和羟基1的信息。
不同航天器上的3台探测仪器同时出现同类型故障的概率几乎为零,所以这就证实了月球上确实存在水和羟基物质。
2009年10月9日,美国宇航局用一枚重2,2吨的半人马座火箭和一个重891千克的牧羊探测器连续撞击月球南极的凯布斯坑。从溅起的坑底物质中发现,至少撞出了96升水,此举揭示了月球南极永久阴影带里存在水冰。这一堪称里程碑式的发现,终于使月球露出了神秘的一面。
在2010年,美国宇航局又在月球北极附近发现了数十个含水陨石坑,其中至少蕴藏有6亿吨水冰。
月球表面水的来源
月球表面水和羟基1的来源又是何方呢?
研究人员分析称,其形成和滞留是一个持续进行的过程,有些可能来自撞击月球的彗星或小行星,有些可能来自因为撞击而释放的困于月表下面的水,但绝大部分则可能是太阳风的缘故。
太阳风是日冕因高温膨胀而向外抛出的超音速带电粒子流,其中主要是带正电荷的氢原子。由于地球有大气层的阻隔和磁场的屏蔽,太阳风无法直接到达地面,而月球缺乏这种保护,太阳风可直达月面。在太阳风的连续冲击下,月面岩石的化学链被打破,结果释放出氧原子,氧原子与氢原子相遇产生化合作用,就生成了水分子。
2012年10月14日,美国研究人员宣布,他们利用红外线光谱分析“阿波罗飞船”带回的3份月球土壤颗粒样本,结果显示,其中所含有的羟基中的氢原子,其同位素比例等特征与太阳风中的氢原子相似。羟基物质是由一个氢原子和一个氧原子组成的原子团,再加上一个氢原子就变成了水。这就证实了前面研究人员的结论,即月球上发现的一部分水可能来自太阳,更确切地说是太阳风将氢原子携带至月球表面,氢原子可以转化为水分子或相近的羟基物质。
在确认月表有水后,一些研究者进一步认为,随着时间的推移,水分子在月表移动,最终被两极月坑捕获而结冰。月坑水如若果真存在几十亿年的话,它就很可能为研究者提供解开太阳系形成之谜的密码。
高科技的“兔子”
“玉兔号”是一辆六轮全驱的月球车,由9个分系统组成,具有小型化、低耗能、高集成等特点。它重约140千克,呈长方形盒状,太阳翼收拢状态下长1.5米,宽1米,高1.1米,有6个轮子,周身金光闪闪,有没有感觉很威风的样子!
月球车是个什么东东?
探月当然要有月球车了,咱们人类可是不能亲自到月亮上探月的,因为月球的环境实在太糟糕了,而且光是升空的过程就很危险,所以啊,我们目前只能靠月球车来探月了。
在探月任务中,分为“绕、落、回”三步,其中第二步任务中最关键的一环就是月面巡视,这必须依靠月球车完成。
据我国航天科技集团嫦娥三号探测器总指挥张廷新介绍:“‘玉兔号’的样子是根据探月任务决定的。也就是说,任务需要它做什么,它就要有什么相关的设备或设计。例如,月球车要承担月面勘查的任务,科研人员就设计了多双‘眼睛’,包括全景相机、导航相机、避障相机等;为了‘看’得更远,就设计了桅杆,上面还安装了与地面联系的通信天线;为了探测月壤成分,就在车上安装了机械臂。”
这么说吧,其实“玉兔号”就是个高智能机器人,它的综合电子分系统相当于人的“大脑”,研制人员把数据管理、导航控制、机构控制、热控管理、火工品管理等,分属在不同分系统中的控制,做了最大化集成,集中于十几块电路板上,都装到了玉兔的“脑子”里,足足有十几公斤呢!机械臂是“胳膊”,轮子是“脚”,结构与机构是“骨骼”。
咱们接着再说说“玉兔”的太阳翼。以往月球车设计的太阳翼,大多只承担为飞行器供电的任务,而“玉兔”的太阳翼却有多种功能。由于“玉兔号”在月球要经受极热和极寒的考验,所以太阳翼除了在夜昼时吸收太阳能,为月球车提供电能外,月夜时,它会重新合起来充当“被子”,为装在“腹部”的仪器设备保温;还能在中午阳光太强烈、温度太高时立起来,起到遮阳的作用。
考虑到月面环境的特殊性,在设计“玉兔”的同时,咱们研制人员还做了很多“功课”呢!在对美国、前苏联月球车相关资料进行充分调研的基础上,再结合我国实际情况对巡视器进行了精心设计。“玉兔”上天之前,研制者做了大量的验证试验,仅移动分系统能力件模拟月壤场地极限能力试验行驶里程就累计超过20千米,总爬坡次数超过700次,总越障次数700余次。正是这一个个貌似枯燥的研制数据,一次次不厌其烦的模拟试验,一个个不断优化的设计方案……才使得“玉兔号”的安全系数一次次得到提升。“玉兔号”是一只高科技的“兔子”,我们期待它在月球有更好的表现哟!
“玉兔”的设备库
可能你注意到了,“玉兔号”移动分系统由6个车轮、6个行进驱动机构、4个转向驱动机构、左右摇臂悬架和差动机构等组成。移动分系统主任设计师介绍说:“让‘玉兔’平稳落月并不是一件容易的事,著陆器一旦著陆在崎岖的高地,或是月尘厚度、松软度不均匀的地方,月球车就会在同一平面内随著陆器倾斜。就算降落在平面上,在释放悬梯导轨的过程中,万一‘玉兔’车轮滑动,后果同样不堪设想。”
为提高稳定性,设计师们联合攻关,从车轮的棘爪入手,提高控制的精度,确保导轨释放过程中车轮零转速,让“玉兔号”稳稳停在导轨上。为了保证月球车的行驶和越障能力,科研人员采取了主副摇臂加差动机构的悬架设计、六轮独立行进驱动、四轮独立转向的构型方案,确保“玉兔”能爬坡,能越障。即使行进间某个轮子被卡住,其他独立驱动的车轮也能帮助月球车摆脱陷阱,继续工作。
“玉兔”如何解决家乡的月尘?
乘坐阿波罗号登月的宇航员曾这样描述:“月亮上没有风,月尘扬起后,会长时间悬浮在半空中落不下来。”那我们的“玉兔号”该怎么解决防尘这个问题呢?
月尘是带有静电的,容易吸附在巡视器表面或侵蚀巡视器的活动部件,因此防尘密封圈就变得格外重要。密封圈虽小,但研制人员足足花费两年才找到合适的材料。他们对设计出来的每一种材料都进行了高温压缩永久变形测试、压缩耐寒系数测试、耐热空气老化测试等多项测试后,终于确定下来。由于月尘直径不足1毫米,甚至只有几微米,因此必须把密封圈的尺寸做到恰到好处,这对工艺与制作能力提出了苛刻的要求。一个小小的密封圈折射出“玉兔号”的研制难度。研制人员对多项关键技术进行了突破,包括月面巡视技术、月夜生存技术、测控通信技术、综合电子技术、月球探测科学及仪器技术等,每一项技术的攻克都是一次创新,也都让技术人员煞费苦心。
大家现在知道“玉兔号”在上天之前,我们的科研人员到底做了多少努力了吧!
现在“玉兔号”正在自己的“家乡”悠闲地散着步,不过,它的每一步都在为我们创造着奇迹。大家可要及时地关注它的行踪哦!
小贴士
新知识的形成常常受已有知识的影响,学生每天忙于学习,并处理和组织来自身边众多的信息。他们在探究自己周围的环境中学习;他们在与父母、兄弟、同学等人的交流中学习;他们从电视、书籍、网络等各种资源中学习;他们还会从正式的学校教育途径中、从教科书里以及自身对知识的理解中学习。因此,学生在进入科学课堂学习时,已经在他们的日常生活经验中形成了许多关于这个世界的观点和看法,然而学生带到课堂中的这些知识往往是不完整的、天真的,他们的观点与科学观点也往往有很大出入。教师应该认识到学生这些半知半解的已有知识,了解他们天真的理论或者各种各样的概念,并在科学学习中进行针对性处理。其实,探究式教学手段与科学概念转变策略是非常一致的。在探究式教学中,教师可以让学生经历一定的问题情境,感到不能用已有的概念去解决问题,然后再设计有结构的学习经验来帮助学生建立起正确的核心概念,再将新建构的科学概念运用到不同的学习情境中去,与其他的科学概念一起进行检验。
因此,为达到概念转变,笔者建议科学教师首先必须了解并掌握学生的已有概念,其次促使学生不满足于现有的概念并进行内化与提升,再介绍给学生新的科学概念,最后学生提供应用和整合新概念的机会。以下就这四个方面进行阐述。
一、了解学生的已有概念
科学探究学习中教师通过参与、探究和解释等阶段来揭示学生对某一主题已经知道了什么或是怎样想的。我们在科学探究学习的所有阶段,都鼓励学生交流、随时记下他们的理解程度,画出图和图表。通过密切关注学生的观点,教师可能会了解到一些学生的前概念,包括他们的错误概念。
例如:在教科版《科学》六年级下册《宇宙》单元第二课“观察月相”的教学中,课一开始,让学生解释为什么会出现各种月相,研究和经验显示,大部分儿童会这样解释月相形成的原因:
月球的一部分被云档上了,所以,我们不能看到完整的月球:(云的观点)
地球的影子投到月球上,所以看不见完整的月球;(月食的观点)
太阳的影子投到了月球上:
一些行星的影子投到了月球上:
月球被太阳照亮的一面,只有一部分的光被反射回了地球;(科学的观点)
在各种研究中,70%以上的学生从“月食的观点”解释月相的成因,有相当比例的师范生也有这样的观点。
遇到这种情况,笔者认为:因为学生缺乏光反射与“看到”之间有何关系,要理解月相变化的概念是比较困难的。事实上,许多时候,教师告诉学生季节或月相变化的原因,学生并不理解。为帮助学生理解,建立“日――地――月”模型是必要的。
二、促使学生对已有概念的内化和提升
为了在探究教学活动中实现概念转变,仅仅指出学生的偏差或错误概念或仅仅提供正确的解释是不够的。教师应该鼓励学生通过观察和研究评价自己的观点。
例如,“观察月相”的教学中,如果学生认为是云导致了月相的产生,可以让学生在自己的记录表中加入对云量的观察,让学生解释他们观察记录的资料,分析是否有证据支持云与月相的形成有关。这个过程可以使学生认识到自己的不正确或不完善的解释,不满足于自己现有的解释。
有时,学生缺乏相关的背景知识,会产生不恰当的概念。例如,由于缺乏地――日――月的相关性的知识,学生解释月相的成因就会变得很困难。在一次期末测试中,有这样一道试题,学生选择的比例如下。
地球的卫星――月球:
A距离太阳比距离地球更近。(8%)
B距离地球比距离太阳更近。(49%)
C距离太阳与距离地球差不多。(9%)
D有时距离太阳更近,有时距离地球更近。(33%)
仅有49%的学生选择B这一正确答案,却有33%的学生选择D。可见学生对地――日――月三者之间的关系的理解方面还存在困难。
有些科学读物,甚至教科书中,在“日――地――月”模型或学生自己做的模型,往往没有考虑到三者之间的距离及大小的比例。要建立有比例的模型,一个有效地办法就是先进行数学计算,算出距离及大小的比例,然后再做模型。这样的日――地――月模型才可以帮助学生真正认识到地球和月球是距离很近的邻居,它们是一起围绕太阳旋转的。
三、介绍给学生新的科学概念
科学探究活动对概念转变起很大作用,但是学生并不能轻易完成这种转变。让学生自己去探究、去发现,学生可能会获得许多关于月球的有趣的事情,但是要让他们如此形成科学概念,却是很困难的。科学概念需要明确地教给学生。
当学生已经不满足于自己的已有概念,又在探究阶段搜集了充足的数据等资料知识,这时才是教师向学生讲解与主题相关的关键科学概念、原理和解释的最佳时候。学生在经历了探究活动的基础上,在教学的每一步,教师都要帮助学生更改、重建或者放弃他们原有不确切的概念,建立对科学概念和解释的新的理解。
例如,在“观察月相”的教学中,学生认识到用云的观点和月食的观点解释月相成因证据不足,又知道了地球和月球是很近的邻居,他们距离太阳很远,这就为建立科学的解释做好了准备。这样在解释科学概念的教学中,图表、实物模型、计算机模拟星体关系的课件、讨论都可以用来做科学的解释,即:遥远的太阳发出的光照射在月球上,只有一部分光被反射到地球,因而产生了月相。
四、提供学生应用和整合新概念的平台
同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处。(取地球表面重力加速度g=10 m/s2,空气阻力不计)
⑴求该星球表面附近的重力加速度g/;
⑵已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4物理论文,求该星球的质量与地球质量之比M星:M地。
解析:⑴
所以有:
⑵,所以
可解得:M星:M地=1′12:5′42=1:80,
点拨:重力加速度的计算,我们一般这样处理。由得,式中R为中心天体的半径,h为物体距中心天体表面的高度。
2.质量
例2.两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量。
解析:此为天体运动的双星问题,除两星间的作用外物理论文,其他天体对其不产生影响。
两星球周期相同,有共同的圆心,且间距不变,其空间分布如图2所示。
图2
设两星质量分别为M1和M2,都绕连线上O点做周期为T的圆周运动,两星到圆心的距离分别为L1和L2,由于万有引力提供向心力,
故有 =M 1 ①
=M 2 ②
由几何关系知 L1+L2=R, ③
联立解得 M1+M2=
点拨:天体质量的计算,我们的一般过程是这样的。1.由得;2.由得.
本题的解答告诉我们,物体在中心天体表面或表面附近时物理论文,物体所受重力近似等于万有引力。该式给出了中心天体质量、半径及其表面附近的重力加速度之间的关系,是一个非常有用的代换式。
3.第一宇宙速度
例3.若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星的质量是地球的6倍,半径是地球的1.5倍,这行星的第一宇宙速度约为 ( )
A.16 km/s B.32 km/s
C.4 km/s D.2 km/s
解析: 此类题要结合第一宇宙速度的计算公式进行对比分析来计算.
由G=m得v=.
因为行星的质量M′是地球质量M的6倍,半径R′是地球半径R的1.5倍.即M′=6M,R′=1.5R得:
=2
即:v′=2v=2×8 km/s=16 km/s.答案为A.
点拨:计算第一宇宙速度有两种方法:1.由G=得:v=;2.由mg=m得:v=。
4.密度
例4.中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T=。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.67×10-11m3/kg·s2)
解析:考虑中子星赤道处一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时物理论文,中子星才不会瓦解。
设中子星的密度为ρ,质量为M,半径为R,自转角速度为ω,位于赤道处的小块物质质量为m,则有
由以上各式得
代人数据解得
点拨:计算天体密度时,我们要注意下面的两个过程:1.由和得;2.由 和得。
5.周期
例5.神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度km的圆形轨道。已知地球半径km,地面处的重力加速度。试导出飞船在 上述圆轨道上运行的周期T的公式(用h、R、g表示),然后计算周期T的数值(保留两位有效数字) 设地球质量为M,飞船质量为m物理论文,速度为v,圆轨道的半径为r,由万有引力和牛顿第二定律,有 地面附近 由已知条件 解以上
各式得
代入数值,得
。
例6.我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息,让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m,地球和月球的半径分别为R和R1,月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1,月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面,求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响)。
解析:如图3所示:
??
设O和分别表示地球和月球的中心.在卫星轨道平面上物理论文,A是地月连心线与地月球表面的公切线ACD的交点,D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星轨道的交点.过A点在另一侧作地月球面的公切线,交卫星轨道于E点.卫星在圆弧上运动时发出的信号被遮挡.
设探月卫星的质量为m0,万有引力常量为G,根据万有引力定律有:
……………………①
……………………②
②式中,T1表示探月卫星绕月球转动的周期.
由以上两式可得:…………③
设卫星的微波信号被遮挡的时间为t,则由于卫星绕月球做匀速圆周运动,
应有:……………………④
上式中,.
由几何关系得:………………⑤
美国落基山脉古生物学博物馆馆长杰克・赫耐尔表示,他和同事正在致力于研究鸡体内DNA中包含的恐龙基因记忆,以唤醒鸡的恐龙特征,培育出一种一半像恐龙、一半像鸡的动物“恐龙鸡”,进而在未来培育出真正的史前恐龙,让这种史前灭绝的物种重返地球。他们通过改变现代鸡体内在进化历程中被抑制特征的蛋白质水平,从而恢复恐龙的多样化特征,例如尾部、牙齿和前爪等。赫耐尔解释称,鸟类是恐龙的后代,因此从技术上他们可以从恐龙的后代物种中还原出恐龙,仅使用鸡,而不使用其他鸟类,是由于鸡的基因图已绘制出来,并且他们已经对鸡进行了彻底深入的研究。
始祖鸟不再是“鸟类始祖”
始祖鸟一开始被认为是鸟类的祖先,现在被认为是一种小型的兽脚类恐龙,相反,它们并不是鸟类的祖先,而极有可能是后期恐爪龙类的祖先。
如今,始祖鸟整整戴了150年的“鸟类始祖”的光环被摘下了。英国《自然》杂志刊登了中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星等人的论文:经最新的系统发育学分析,始祖鸟应属于早期的恐爪龙类,而不属鸟类,它不再被认为是最早的鸟类。
始祖鸟是一种生活在侏罗纪晚期的小型恐龙,隶属于恐爪龙下目,代表了一种恐爪龙类的原始类型。它头部像鸟,有爪和翅膀,稍能飞行,有牙齿,与爬行动物近似,尾巴很长(尾椎多达二十个),由多根尾椎骨成。除身上有鸟类的羽毛外,一般它被认为是爬行动物到鸟类的中间类型,仍属于恐龙类,出现在侏罗纪时期。
火星或存在生命
据英国《每日邮报》报道,火星表面被侵蚀了的陨石坑,已经被科学家认为其内部是红色的,他们相信岩石表面下的火星“温泉”已经存在了几亿年。科学家推测,这很可能是火星上会出现生命迹象的地方。
地球曾有两个月亮
美国科学家最近提出一套新理论,指出地球曾有两个月亮,但两颗行星发生碰撞后合二为一了,成为了现在的月球。
刊登在《自然》杂志上的这篇研究报告说,月球上,对着地球的一侧地形平坦,但背对地球的那一侧却有许多凹坑和高山。研究人员认为,地球曾有两个月亮的假说,可以较好地解释月球的这一奇特现象。他们说,两个月亮在约44亿年前相互撞击,只可惜当时地球还没有任何生命存在,无人见证曾有“双月”出现。
月亮在此前的1亿年前就已形成,当时有一个巨型行星撞击地球,飘散在太空中的物质逐渐形成了今天月球的主体。
当时的撞击还形成了另一个较小的行星,其直径只有约965公里长。这个较小的月亮跟着大月亮绕着地球转,大月亮的宽度是小月亮的3倍,重量是它的25倍。
报告的其中一名作者、加州大学的行星科学家艾斯庞表示:“它们注定要碰撞。这是没有办法的……它们的撞击是低速的。”由于相撞速度相对较低,结果两个月亮都没有融毁,而是合二为一了。电脑模型显示,该次撞击应该发生在今天月球背对着地球的一侧,并因此造成了月球远地一侧更加起伏不平的地形。