光学望远镜纸

论天文学

天文历史

天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。在古代,为了指示方向,确定时间和季节,人们观察太阳、月亮和星星,确定它们的位置,找出它们的变化规律,并据此编制历法。从这个角度来看,天文学是最古老的自然科学学科之一。

在古代,人们通过肉眼观察太阳、月亮和星星来确定时间和方向,制作历法,指导农业生产,这是天体测量的最早开端。早期天文学的内容本质上是天体测量。自16世纪中叶哥白尼提出日心说以来,天文学的发展进入了一个新的阶段。此前,包括天文学在内的自然科学受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的理论把天文学从宗教的束缚中解放出来,在接下来的一个半世纪里,从主要描述天体位置和运动的经典天体测量发展到寻求引起这种运动的机械机制的天体力学。

18、19世纪,经典天体力学达到顶峰。同时,由于亚光学、测光学和摄影术的广泛应用,天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和过程的方向发展,天体物理学诞生了。

现代物理学和技术在20世纪迅速发展,在天文观测和研究中找到了广泛的应用,使天体物理学成为天文学中的主流学科,同时促进了经典天体力学和天体测量学的新发展,人们对宇宙和宇宙中各种天体及天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。

天文学本质上是一门观测科学。天文学的所有发现和研究成果都离不开天文观测工具——望远镜及其后端接收设备。在17世纪之前,人们已经制造了许多天文观测仪器,如中国的浑仪和简易仪器,但观测工作只能依靠肉眼。1608年,荷兰人利波尔赛发明了望远镜。1609年,伽利略制造了第一台天文望远镜,并取得了许多重要发现。从此,天文学进入了使用望远镜的时代。此后,人们不断改进望远镜的性能,以便观测更暗的天体,获得更高的分辨率。1932年,美国人扬斯基用他的旋转天线阵观测到来自天体的无线电波,开创了射电天文学。第一台抛物面反射镜射电望远镜诞生于1937年。之后,随着射电望远镜在口径、接收波长、灵敏度等方面性能的不断扩大和提高,射电天文观测技术为天文学的发展做出了重要贡献。20世纪最后50年,随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入,天文观测进一步从可见光和射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线、γ射线在内的电磁波波段,形成了多波段天文学,为探索各种天体的物理本质和天文现象提供了强有力的观测手段,天文学发展到了一个全新的阶段。至于望远镜后端的接收设备,19世纪中期,照相术、光谱学和测光术被广泛应用于天文观测,极大地促进了对天体运动、结构、化学成分和物理状态的探索。可以说,天体物理学是在这些技术得到应用之后,逐渐发展成为天文学的主流学科。

人类早就想在太空中游泳了。1903年,人类开辟了地球上第一个月球公园。你可以花50美分登上一辆雪茄形状的有翼汽车,然后车身剧烈摇晃,最后登上一个月球模型。

同年,莱特兄弟在空中咣当了59秒,而一位名叫康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(Konstantin Ziolkowski)的自学成才的俄罗斯人发表了一篇题为《用反应仪器探索太空》的文章。他在文章中计算出,导弹必须以每小时1.8万英里的速度飞行,才能克服地球引力。他还建议建造一个液体驱动的多级火箭。

在20世纪50年代,有一个公认的基本观点,即哪个国家最先成功建立永久空间站,迟早会控制整个地球。韦恩赫·冯·布劳恩向美国人描述了洲际导弹、潜艇导弹、太空镜和可能的月球之旅。他曾经设想建立一个频繁载人、能够发射核导弹的空间站。他说:“如果我们考虑到空间站飞过地球上所有有人居住的地区,那么人们可以意识到,这种核战争技术将使卫星制造商在战争中占据绝对优势。

1961年,加加林成为第一个进入太空的人。俄罗斯人用他来表明,在天上飞来飞去的不是天使,也不是上帝。约翰·肯尼迪在美国的竞选口号是“新边疆”。他解释说:“我们再次生活在一个充满发现的时代。太空是我们不可估量的新边疆。”对肯尼迪来说,苏联首次进入太空是“美国多年来经历的最痛苦的失败”。唯一的出路就是进攻和防守。1958年,美国成立国家航空航天局,同年发射第一颗卫星“探索者”。1962年,约翰·格伦成为第一个进入地球轨道的美国人。

许多科学家对危险的载人航天飞行持怀疑态度,他们更喜欢用飞机探索太阳系。

当时美国人实现了一项突破:三名宇航员乘坐阿波罗飞船绕月飞行。在这种背景下,定于6月1969+10月的两个载人飞船的首次对接具有特殊的意义。上世纪80年代,苏联第三代空间站“和平”号达到了其太空活动的巅峰,令美国人感到嫉妒。被称为“人造天宫”的“和平”号于1986年2月20日发射升空。是人类唯一能在近地空间长期运行的载人航天轨道站。与量子1、量子2、水晶、光谱、自然等相应的舱体形成一个重量为140吨、工作容积为400立方米的巨大空间轨道复合体。在这个“小型航天工厂”里接受过考察的俄罗斯和外国航天员有106人,科研项目多达22000个,重点项目600个。

在“和平”号上进行的最吸引人的实验是延长人在太空的停留时间。延长人在太空的停留时间,是人飞出摇篮地球,向火星等天体进军的最关键一步。要解决这个问题,需要克服失重、宇宙辐射和人在太空中产生的心理障碍。俄罗斯宇航员在这方面取得了巨大进步,其中宇航员波利亚科夫创造了“和平”号单人连续飞行438天的纪录,这不能不被视为20世纪航天史上的重要成就。在轨道站上进行了大量的培育鹌鹑、蝾螈、种植小麦等生命科学实验。

如果把和平号空间站看作人类第三代空间站,国际空间站属于第四代空间站。国际空间站项目耗资600多亿美元,是人类迄今为止最大的载人航天工程。从最初的构想到最后的实施,既是美苏竞争的产物,也是当前美俄合作的结果,从侧面反映了一个历史过程。

国际空间站计划的实施分为三个阶段。从1994开始的第一阶段已经完成。在此期间,美国和俄罗斯主要开展了一系列联合载人航天活动。美国航天飞机8次与俄罗斯“和平”号轨道站对接,一起飞行,锻炼了美国宇航员在空间站生活和工作的能力。第二阶段从6月1998+065438+10月开始:俄罗斯用质子-K火箭将空间站的主舱——功能货运舱送入轨道。它还承担一些军事实验,因此该舱只允许美国宇航员使用。实验舱的发射和对接将标志着第二阶段的结束,届时空间站已初具规模,可长期容纳3名宇航员;第三阶段是将美国的生活舱、欧洲航天局和日本制造的实验舱以及加拿大的移动服务系统送入太空。当这些舱与空间站对接后,标志着国际空间站组装的最终完成。此时,空间站上的宇航员人数可以增加到7名。补充回答:美国、俄罗斯等15国家共建国际空间站,预示着一个各国共同探索、和平开发太空的时代即将到来。然而,几十年来载人航天活动的成就远远不能满足他们对太空的渴望。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”人类一直有征服太空的愿望,也有和平利用太空资源的决心。1998 165438+10月,77岁的美国首位进入地球轨道的宇航员格伦,带着他矢志不渝的雄心再次踏上了太空之旅,似乎在告诉人类,以这样的速度征服太空不是梦。