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EFS2000-11114接近開關(guān)專業(yè)EFS2000-11114接近開關(guān)專業(yè)
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SICK iE-12-F1
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空間科學(xué)(space science)指利用航天器研究空間(空間是與時間相對的一種物質(zhì)客觀 存在形式蜀谤,由長度、寬度耙替、高度亚侠、大小表現(xiàn)出來。)即發(fā)生在日地空間俗扇、行星際空間及至整個宇宙空間的物理硝烂、天文、化學(xué)及生命等自然現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)铜幽≈托唬空間科學(xué)以航天技術(shù)為基礎(chǔ),包括空間飛行除抛、空間探測和空間開發(fā)等幾個方面狮杨。它不僅能揭示宇宙奧秘,而且也給人類帶來巨大的利益到忽。
編輯
自古以來橄教,人類就向往著宇宙空間。在漫長的歲月里喘漏,先輩學(xué)者傾注了很大的精力去觀測和研究發(fā)生在地球周圍空間(近地空間)护蝶、太陽系空間及更遙遠的宇宙空間的自然現(xiàn)象。如早期對地磁塞补、天體運行青烙、極光、彗尾喻丐、太陽黑子卸矾、太陽耀斑和超新星爆發(fā)的觀察等,對隕石進行化學(xué)分析篷浅,對宇宙物質(zhì)的某些化學(xué)組成的光譜測定等填庄,這些研究積累了人類認識宇宙的寶貴知識。
20世紀(jì)以來客娱,短波無線電遠程通信試驗成功题琅,電離層的發(fā)現(xiàn),宇宙線的觀測圈机,磁暴和電離層暴27天重現(xiàn)性與太陽自轉(zhuǎn)有關(guān)的發(fā)現(xiàn)歉活,以及等離子體振蕩的發(fā)現(xiàn)等,也促進了理論研究的發(fā)展偏戳,如S.查普曼和費拉羅(V.C.A.Ferraro)提出了磁穴和環(huán)電流的概念莉歼,Sir E.V.阿普爾頓和哈特里 (D.R.Hartree)建立了磁離子理論隶谒,朗繆爾(I.Langmuir)提出了等離子體的概念,H.阿爾文預(yù)言阿爾文波的存在等火架。在實驗方面鉴象,用探空火箭拍攝了太陽的整個光譜,探測了電離層和高層大氣結(jié)構(gòu)何鸡;光譜分析廣泛地用于測定太陽和行星大氣的化學(xué)組成纺弊,據(jù)此維爾特 (R.Wildt)提出了類木行星由大量氫所組成;對地外生物和地外文明也開始了探索骡男。這些都為空間科學(xué)的形成奠定了基礎(chǔ)淆游。
空間探測
50年代以后,在大量地面臺站隔盛、氣球和火箭觀測及*理論研究的基礎(chǔ)上犹菱,迫切要求各相關(guān)學(xué)科之間密切配合,要求性的協(xié)同觀測以及發(fā)展新的探測手段吮炕。1956年已亥,在地球物理年大會上,美國和蘇聯(lián)宣布將要發(fā)射人造地球衛(wèi)星以增強對地球物理學(xué)的研究来屠。1957年,蘇聯(lián)*發(fā)射了人造地球衛(wèi)星咱窜,這標(biāo)志著人類進入了空間時代囚请。從此,許多國家和團體發(fā)射了大量的空間飛行器并進行了廣泛的多學(xué)科的研究寂逛,促使空間科學(xué)迅速發(fā)展缚扩。
20多年來,人們對近地空間環(huán)境進行了大量的普查亏铃,發(fā)現(xiàn)了地球輻射帶闪妓、環(huán)電流,證實了太陽風(fēng)穴眼、磁層的存在甚庇,發(fā)現(xiàn)了行星際磁場的扇形結(jié)構(gòu)和冕洞等;月球探測器和“阿波羅”飛船載人登月没赔,對月球進行了探
測和綜合性研究葵嗦;行星際探測器系列對行星進行了探測,并由對內(nèi)行星發(fā)展到內(nèi)外行星的探測取铃;天文觀測衛(wèi)星系列對太陽英品、銀河輻射源、河外源,在紅外族壳、紫外憔辫、X射線和γ射線波段進行了探測趣些。在取得上述進展的同時,空間生命科學(xué)也相應(yīng)地迅速發(fā)展起來贰您。例如研究人在空間*生存的一系列問題坏平,包括在失重、超重枉圃、高能輻射功茴、節(jié)律改變等條件下人體的適應(yīng)能力等;空間生物學(xué)孽亲、醫(yī)學(xué)和生保系統(tǒng)的研究也取得了很大的進展坎穿;關(guān)于地外生命也在進一步探索。
在70年代后期返劲,空間科學(xué)的發(fā)展進入了更高階段玲昧。這主要表現(xiàn)為:對重大科學(xué)課題的研究更有針對性,并能制定周密的探測與研究計劃篮绿,同時加強了理論研究孵延;在開展廣泛的合作下,進行了性的協(xié)同探測與研究羽剪。航天飛機的出現(xiàn)茸例,將開辟空間科學(xué)史的一個元,成為空間時代第二階段的標(biāo)志殴燃。 [2]
編輯
空間探測是空間科學(xué)研究的基礎(chǔ)偷逆。空間探測的主要類型包括:
指人造地球衛(wèi)星斯荒、月球和行星探測器卤索、空間實驗室、航天飛機等的探測挨狡。這是空間探測的主要手段斯泥,探測的空間范圍廣、時間長迫赞。
探測的機動性強啼阵,但由于飛行時間短而受到某些限制。
比較簡便扑轮,適宜對平流層电湘、臭氧層的探測,不足之處是探測范圍小鹅经,探測高度也受到限制寂呛。
這是以地面為基地的間接探測方法。具有連續(xù)性和穩(wěn)定性的優(yōu)點,缺點是受大氣層的影響較大贷痪。在進入空間時代以后幻妓,即以空間飛行器的探測為主。地面探測是輔助性的劫拢,但仍是一種必要的探測方法肉津。 [3]
編輯
主要研究發(fā)生在日球空間范圍內(nèi)的物理現(xiàn)象的學(xué)科。它的研究對象舱沧,包括太陽妹沙,行星際空間,地球和行星的大氣層熟吏、電離層距糖、磁層,以及它們之間的相互作用和因果關(guān)系蒲龟。
(即日地關(guān)系)是空間物理學(xué)的主要部分慢杜,是太陽物理學(xué)和地球物理學(xué)之間的邊緣學(xué)科。它研究太陽能量的產(chǎn)生凌宫、輻射(包括電磁輻射和帶電粒子輻射炫咱,尤其著重于它們的變化部分)、在日地空間的傳播和對地球所產(chǎn)生的影響等整個過程麻坯。太陽中心部分的核聚變所釋放的輻射能投圣,經(jīng)過漫長的熱擴散過程傳至太陽的外層氣體而被吸收,產(chǎn)生對流不穩(wěn)定性毙帚,稱為對流區(qū)脓脸。后大部分能量作為熱能傳到光球?qū)佣蛲廨椛洌芰恐饕诳梢姽獠ǘ蝺?nèi)篷低,這部分能量比較穩(wěn)定。
太陽有復(fù)雜的磁場結(jié)構(gòu)届饰,黑子的磁場強度達數(shù)百至數(shù)高斯(1高斯=10-4特斯拉),它們的極性具有準(zhǔn)周期性其种,因而太陽活動及相關(guān)地球物理現(xiàn)象也有準(zhǔn)周期變化。凍結(jié)于對流區(qū)等離子體內(nèi)的磁場隨等離子體的對流狸眼、湍流運動彎曲扭轉(zhuǎn)藤树,從而產(chǎn)生一些強的磁場活動區(qū),如表現(xiàn)在光球面上的黑子拓萌。儲存的磁能在適當(dāng)條件下會被迅速釋放岁钓,表現(xiàn)為強烈的太陽活動,耀斑是其中較強烈的微王。對流區(qū)內(nèi)部分等離子體浮涌出光球和色球屡限,受到加速加熱而形成日冕和太陽風(fēng)。太陽風(fēng)將太陽磁場帶入行星際空間,由于太陽的自轉(zhuǎn)和太陽磁赤道面稍有彎曲钧大,從地球赤道上看翰撑,行星際磁場呈阿基米德螺旋線狀和具有磁極性相同的扇形結(jié)構(gòu),從太陽活動區(qū)浮涌出色球表面的等離子體啊央,一般又重新落到附近表面眶诈,形成閉合的穹形磁力線雙極結(jié)構(gòu),但在有些區(qū)域可能出現(xiàn)開放的磁力線瓜饥,伸展致行星際空間逝撬,產(chǎn)生沿磁力線流出的高速等離子體流,這樣的區(qū)域稱為冕洞快混。異常的太陽活動致使電磁輻射和帶電粒子流增強愚矗,增強的電磁輻射主要在紫外線、X射線专勇、γ射線和射電波段內(nèi)的非熱輻射,這兩類增強的能量雖在總輸出能量中所占比例不大纸级,但對地球大氣層和空間環(huán)境都產(chǎn)生巨大的影響。
日地物理學(xué)的發(fā)展客洁,要求把整個日地系統(tǒng)作為一個有機的整體描刹,進行定量的、綜合性的研究垢类。
空間物理學(xué)還包括太陽-行星系統(tǒng)的研究婆崔。經(jīng)過比較研究,可更好地理解日地系統(tǒng)的物理過程革襟,從而取得對作為一個整體的太陽系的深刻理解十卖。如地球磁層的概念,同水星鸭嗡、木星俘伤、土星的磁層比較;地球的大氣結(jié)構(gòu)與金星份氧、火星唯袄、木星的大氣比較;地球的電離層與金星蜗帜、木星恋拷、土星的電離層比較等。
利用空間飛行器在地球稠密大氣外進行天文觀測和研究的一門學(xué)科厅缺。人們通過接收宇宙天體的電磁輻射來研究它們的物理狀態(tài)和過程蔬顾。這種電磁輻射波長在108~10-12厘米范圍內(nèi),但在地面上,僅能從可見光和射電兩個大氣窗口來觀測天體湘捎,從而發(fā)展成為天文學(xué)的光學(xué)天文學(xué)和射電天文學(xué)兩個分支诀豁。空間技術(shù)的發(fā)展,開拓了紅外天文學(xué)、紫外天文學(xué)且叁、X射線天文學(xué)和γ射線天文學(xué)等嶄新的領(lǐng)域都哭。
由于大氣的湍流運動,使光波經(jīng)過時產(chǎn)生起伏逞带,造成光學(xué)望遠鏡的頻譜分辨率和角分辨率降低欺矫。將高分辨率的光學(xué)望遠鏡安裝在空間實驗室里,能顯著地提高它的分辨本領(lǐng)吱台。
高能天體和激烈活動的天體現(xiàn)象姥憋,產(chǎn)生著X射線和γ射線,這包括溫度達數(shù)千萬至數(shù)億度的熱輻射和在強烈爆發(fā)過程中產(chǎn)生的相對論性帶電粒子所發(fā)出的非熱輻射苦爸,例如超新星爆發(fā)及其遺跡產(chǎn)生的輻射拼肥;當(dāng)*密星(中子星或黑洞)與一伴星形成雙星時,致密星對伴星的吸積而產(chǎn)生的輻射瑟扁。γ射線天文學(xué)直接與核過程境仁、高能粒子和高能物理現(xiàn)象相系,將日益得到更大的發(fā)展匹氯。
有些宇宙天體的輻射主要在紅外波段內(nèi)阿切,如原恒星、紅*重抑、恒星際的氣體云和塵埃等擦蚣。活動星系和類星體既有很強的X射線亿永、紫外線輻射,也有很強的紅外線輻射掠廓。在恒星際空間發(fā)現(xiàn)很多種無機和有機分子,它們的諧振頻率在波長較短的微波段內(nèi)甩恼,2.7K的宇宙背景輻射主要在毫米波蟀瞧、亞毫米波波段內(nèi)。為了進行這些探測条摸,也要利用空間飛行器才較有利悦污。
空間天文學(xué)的誕生,使天文學(xué)又出現(xiàn)了一次大的飛躍屈溉。所研究的星空迥異于地面光學(xué)和射電天文觀測到的星空塞关√剑可以說子巾,現(xiàn)代天文學(xué)的成就,很多都與空間天文學(xué)的發(fā)展有關(guān)小压。它改變了對宇宙的傳統(tǒng)觀念线梗,對高能天體物理過程、恒星和恒星系的早期和晚期演化、星際物質(zhì)等的了解仪搔,加深了對宇宙的認識姻眼。
研究發(fā)生在空間的化學(xué)過程、宇宙物質(zhì)的化學(xué)組成及其演化的一門學(xué)科袄扛,又稱宇宙化學(xué)娄缴。
在地球大氣層和行星大氣層中,有著復(fù)雜的化學(xué)過程桂付,包括光化學(xué)反應(yīng)過程摊梯。
空間化學(xué)研究的主要對象,包括太陽系天體巍嘶、恒星杀乃、星系、星際物質(zhì)和星系際物質(zhì)原承√蓟罚空間化學(xué)要研究構(gòu)成宇宙物質(zhì)的化學(xué)組成,包括元素废奖、同位素鞍后、分子等,以及它們的化學(xué)演化規(guī)律闯捎。利用空間飛行器在大氣外觀測椰弊,使頻譜分析波段由可見光擴展到了紅外線、紫外線瓤鼻、X射線和γ射線范圍秉版;在星際空間發(fā)現(xiàn)了許多種分子,其中有一些是比較復(fù)雜的有機分子茬祷,如氰基清焕、氨等;對月球和行星的化學(xué)組成進行了分析祭犯。這使空間化學(xué)研究的內(nèi)容不斷地豐富起來秸妥,從而形成了空間化學(xué)。
空間化學(xué)的發(fā)展沃粗,對于太陽系的起源粥惧、天體的起源和生命的起源等重大科學(xué)問題,有著密切的系最盅。
空間地質(zhì)學(xué) 研究月球突雪、行星及其衛(wèi)星等天體的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)涡贱,以及形成和演化歷史的一門學(xué)科掠北。
月球探測器系列和“阿波羅”飛船對月球的土壤牌骚、巖石、礦物等進行了綜合研究攘宝,編制出了月球地質(zhì)圖和構(gòu)造圖缘荧。月球是人類在地球以外研究得充分的天體。其次就是對金星下驴、火星的探測蒿榄,但*于對它們的表面的了解,如地形赛臀、山脈脚培、裂谷、火山靡鞭、峽谷和土壤分析等纺围。所以,空間地質(zhì)學(xué)還是一門較年輕的學(xué)科蜘辕。
研究在宇宙空間的生命現(xiàn)象和探索地外生命僧旬、地外文明的一門科學(xué)。
在空間時代逼庞,人和生物在宇宙空間的活動成了現(xiàn)實蛇更。但是,生命在宇宙空間*生存赛糟,就有著一系列需要研究的科學(xué)問題派任。這包括:微重力條件、宇宙輻射環(huán)境以及生活節(jié)律的改變給人和生物帶來的影響璧南。相應(yīng)地掌逛,空間生理學(xué)、空間生物學(xué)司倚、空間醫(yī)學(xué)以及生命保護系統(tǒng)的研究也取得了很大的進展豆混。總起來說动知,空間飛行環(huán)境對人和生物是極其嚴(yán)峻的皿伺,但實踐證明,隨著空間生物學(xué)盒粮、醫(yī)學(xué)及生保技術(shù)的發(fā)展鸵鸥,人是能夠在空間飛行環(huán)境下較*地生活和工作的。
利用空間飛行來尋找宇宙中的生命嘶在,是十分令人感興趣的重大科學(xué)問題护忠。經(jīng)過對行星的探測,特別是對火星的探測精杜,尚未發(fā)現(xiàn)生命的跡象穗阐。但已在空間發(fā)現(xiàn)了30多種有機分子,其中有幾種屬于地球生命的基本物質(zhì)澳缴∧苣科學(xué)家們渴望能在星際空間找到更高級的有機分子形式。
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