遨游太空的航天材料

前言

眾所周知，火的使用和工具的發(fā)明開(kāi)啟了人類(lèi)使用能源和材料的歷史進(jìn)程，促進(jìn)了人類(lèi)的進(jìn)化，推動(dòng)了人類(lèi)文明進(jìn)步。時(shí)至今日，能源和材料已成為人類(lèi)生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定著人類(lèi)文明的發(fā)展方向。它們的發(fā)展給全球經(jīng)濟(jì)、政治以及精神文化帶來(lái)了前所未有的變革，也使全球的生態(tài)環(huán)境傷痕累累。開(kāi)發(fā)綠色能源，發(fā)明新型材料，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)已迫在眉睫。    2012年，中國(guó)將啟動(dòng)《國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略》編制工作，提出我國(guó)能源發(fā)展的總體方略和戰(zhàn)略規(guī)劃。但是，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有一套詳細(xì)介紹新能源、新材料方面內(nèi)容的高新技術(shù)科普叢書(shū)。為了引導(dǎo)讀者，特別是廣大青少年更好地認(rèn)識(shí)和了解新能源和新材料，明確我國(guó)的能源現(xiàn)狀和材料科學(xué)的創(chuàng)新成果，增強(qiáng)開(kāi)發(fā)高新技術(shù)的意識(shí)，激發(fā)他們?yōu)楦咝录夹g(shù)事業(yè)奉獻(xiàn)的信心和決心，培養(yǎng)他們的民族自信心和創(chuàng)新精神。向青少年普及新能源和新材料的相關(guān)知識(shí)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，必將吸引和鼓勵(lì)更多青少年熱愛(ài)科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)，積極投身能源和材料事業(yè)，發(fā)明更多低碳、綠色的新型材料，使我國(guó)能源結(jié)構(gòu)合理，為創(chuàng)造我們可持續(xù)發(fā)展的綠色家園做出更大的貢獻(xiàn)。    “高新技術(shù)科普叢書(shū)”，由國(guó)內(nèi)知名材料學(xué)專(zhuān)家、西北師范大學(xué)博士生導(dǎo)師莫尊理教授擔(dān)任叢書(shū)總主編，西北師范大學(xué)等高校的教授、博士生導(dǎo)師擔(dān)任編委，叢書(shū)各冊(cè)的作者均為相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家、學(xué)者。他們熱愛(ài)科學(xué)、朝氣蓬勃、學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮探索，以真摯的情感和對(duì)人類(lèi)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的使命感，用樸實(shí)而又不失優(yōu)美的文筆嚴(yán)肅認(rèn)真地編撰了本套叢書(shū)。    本套叢書(shū)作為新材料、新能源的科普讀物，宗旨鮮明，風(fēng)格獨(dú)特，系統(tǒng)性強(qiáng)，認(rèn)真探討了人類(lèi)與能源材料和諧的發(fā)展歷程和方向。與一般科普讀物相比，具有如下鮮明的特點(diǎn)：一是內(nèi)容豐富時(shí)代感強(qiáng)，本叢書(shū)共18個(gè)分冊(cè)，緊扣當(dāng)前能源、材料發(fā)展的困境，以新能源、新材料方面最新的研究成果及翔實(shí)的資料為基礎(chǔ)，用通俗易懂的文字分別敘述了與人類(lèi)生存、發(fā)展最密切的各種新能源和新材料，構(gòu)成了一個(gè)完整的知識(shí)體系。另外，本套叢書(shū)多視角，多層次、全方位介紹了材料和能源領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，深入淺出地展示了材料和能源的發(fā)展腳步?！渡裢◤V大的第三金屬》《新材料的寵兒：稀土》向你展示第三金屬和稀土的魅力；《高新科技的特種鋼》《取之不盡的太陽(yáng)能》《持續(xù)不斷的風(fēng)電新能源》《可再生能源：生物質(zhì)能》《又愛(ài)又恨是核能》《待開(kāi)發(fā)的地?zé)崮堋贰肚鍧嵞茉矗簹淠堋贰段磥?lái)無(wú)害新能源可燃冰》《無(wú)限豐富的海洋能》讓你盡情領(lǐng)略能源的豐饒和開(kāi)發(fā)前景；《異彩紛呈的功能膜》《節(jié)能減排的新動(dòng)力電池》《無(wú)處不在的碳纖維》《邀游太空的航天材料》《改變世界的信息材料》《比人聰明的智能材料》《神奇的人體修復(fù)材料》向你呈現(xiàn)新型材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)以及帶給我們生活的變化。二是時(shí)尚流行的編創(chuàng)，本叢書(shū)語(yǔ)言流暢、深入淺出，配有大量精美的圖片，圖文并茂、通俗易懂，加上擴(kuò)充知識(shí)面的小百科，使讀者朋友全面了解新材料、新能源并享受著它們帶來(lái)的無(wú)限魅力。    20世紀(jì)80年代以來(lái)，人們逐步認(rèn)識(shí)到必須永續(xù)利用地球資源，改善地球的生態(tài)環(huán)境才能實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展。我們應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、合理開(kāi)發(fā)能源，積極開(kāi)發(fā)新能源、新材料，促進(jìn)人類(lèi)與自然界的和諧共處與協(xié)調(diào)發(fā)展。希望這套凝聚著策劃者、組織者、編撰者、設(shè)計(jì)者、編輯者等工作者辛勤汗水和心血的“高新科技科普叢書(shū)”能給那些熱愛(ài)科學(xué)，倡導(dǎo)低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展的人們以驚喜和收獲，并對(duì)我國(guó)的能源和材料事業(yè)做出貢獻(xiàn)。衷心祝愿應(yīng)時(shí)代所需而出版的高新科技科普叢書(shū)能得到讀者的青睞。

內(nèi)容概要

科學(xué)是無(wú)邊界的，思想也不能讓自己終結(jié)?！陡咝录夹g(shù)科普叢書(shū):遨游太空的航天材料》重點(diǎn)研究航天材料，從研究航天材料的發(fā)展再到中國(guó)人漫漫的飛天路，然后再到氣象衛(wèi)星、空間站、空間探測(cè)器、宇宙飛船的成功升天，一一向讀者詳細(xì)揭秘中國(guó)人的飛天大秘密。

書(shū)籍目錄

第一章 航天村料的發(fā)展與意文 第一節(jié) 人類(lèi)載人航天的歷史與發(fā)展 一、女?huà)z補(bǔ)天——航天材料的神話 二、嫦娥奔月——人類(lèi)航天的夢(mèng)想 三、風(fēng)箏——古代的滑翔機(jī) 四、孔明燈——航天材料的起源 五、熱氣球——航天材料的發(fā)展 六、現(xiàn)代航天器——航天材料的高峰 第二節(jié) 載人航天的目的及意義 一、多領(lǐng)域科技的體現(xiàn) 二、提升國(guó)力，振奮民族精神 三、開(kāi)發(fā)太空資源，造福人類(lèi) 四、太空旅行，欣賞美妙仙境 第三節(jié) 載人航天材料的難點(diǎn) 一、環(huán)境改變，技術(shù)攻關(guān) 二、速度變化，動(dòng)力先行 三、摩擦生熱，誰(shuí)來(lái)降溫 第二章 漫漫中國(guó)飛天路 第一節(jié) 中國(guó)航天史 第二節(jié) 中國(guó)人的飛天之夢(mèng) 一、兩彈一星，偉大決策 二、八年四彈，長(zhǎng)征見(jiàn)證 三、神州真神，奇跡誕生 四、探月工程，嫦娥夢(mèng)將成真 五、天宮之吻，情真意切 第三章 性格獨(dú)特的航天村料 第一節(jié) 我想輕，我想強(qiáng)，金屬合金來(lái)幫忙 一、變形金剛——鋁合金 二、百毒不侵——鈦合金 三、“輕”如鴻毛——鎂合金 四、硬如鉆石——鋼 第二節(jié) 我合作，我提高，非金屬材料來(lái)?yè)窝?一、力大無(wú)窮——聚合物基復(fù)合材料 二、千絲萬(wàn)縷——玻璃纖維 三、四通八達(dá)——碳纖維 四、千變?nèi)f化——樹(shù)脂兄弟 五、躲閃自如——隱形材料 第四章 航天家族人員多 第一節(jié) 天氣觀測(cè)員——?dú)庀笮l(wèi)星 一、氣象衛(wèi)星分門(mén)別類(lèi) 二、風(fēng)云既出，誰(shuí)與爭(zhēng)鋒 第二節(jié) 太空的新居所——空間站 一、太空“禮炮”筑“天宮” 二、一代天驕“和平”站 三、常駐“天空”，做“實(shí)驗(yàn)” 四、“聯(lián)盟”三次換新顏 五、中國(guó)站，翹首盼 第三節(jié) 太空偵察兵一空間探測(cè)器 一、“碩果累累” 二、各國(guó)探測(cè)器爭(zhēng)奇斗艷 三、空間探測(cè)器的五種歸宿 第四節(jié) 天高任船飛——宇宙飛船 一、“東方”創(chuàng)造新紀(jì)元 二、“聯(lián)盟”三次換新顏 三、“水星號(hào)”載人飛船 四、“雙子星座”閃金光 五、“阿波羅”飛船永載史冊(cè) 第五節(jié) 太空千里眼——哈勃望遠(yuǎn)鏡 一、“哈勃”打遍天上無(wú)敵手 二、繼任者——詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡 第六節(jié) “未雨綢繆”——預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng) 第五章 太空生活趣味 第一節(jié) 奇妙的飲食 一、“難以下咽” 二、太空食品種類(lèi)多 三、自力更生 第二節(jié) “艱難”的太空睡眠 一、“太空臥室”有多大 二、“太空臥室”新技術(shù) 三、“捆”在床上的太空睡眠 四、有趣的太空睡眠程序 第三節(jié) 太空實(shí)驗(yàn)創(chuàng)奇跡 一、太空育種 二、太空動(dòng)物實(shí)驗(yàn) 第六章 中國(guó)飛天大揭秘 第一節(jié) 嚴(yán)格的選拔和魔鬼訓(xùn)練 一、全部選自空軍戰(zhàn)斗機(jī)飛行員 二、復(fù)雜的選拔過(guò)程 三、嚴(yán)格的家庭審核 四、海量的理論學(xué)習(xí) 五、艱苦的體能訓(xùn)練 第二節(jié) 中國(guó)航天基地 一、中國(guó)航天第一城——“東風(fēng)航天城” 二、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心 三、太原衛(wèi)星發(fā)射中心 四、文昌航天發(fā)射中心 …… 第七章 廣袤宇宙繪藍(lán)圖 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   二、提升國(guó)力，振奮民族精神 發(fā)展載人航天能體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力，當(dāng)今世界各發(fā)達(dá)國(guó)家在發(fā)展戰(zhàn)略上都把綜合國(guó)力的增強(qiáng)作為首要目標(biāo)，其核心是發(fā)展高科技，而高科技的主要內(nèi)容之一就是載人航天。當(dāng)一個(gè)國(guó)家把自己的航天員送進(jìn)太空時(shí)，它可充分體現(xiàn)其綜合國(guó)力的強(qiáng)盛，也將增強(qiáng)該國(guó)民眾的民族自豪感、振奮民族精神，增強(qiáng)全民的凝聚力。特別是我國(guó)航天員一旦進(jìn)入太空，則能像六七十年代我國(guó)擁有核武器和人造地球衛(wèi)星那樣，引起全世界人民注視，提高我國(guó)的國(guó)際地位。 三、開(kāi)發(fā)太空資源，造福人類(lèi) 載人航天的發(fā)展能更好地開(kāi)發(fā)太空資源為地球人類(lèi)造?！，F(xiàn)已知浩瀚的太空是人類(lèi)巨大的寶庫(kù)，它含有豐富的資源，而載人航天事業(yè)是使人通向這個(gè)寶庫(kù)的橋梁，試想航天員們?cè)谔諏?duì)地球居高臨下，能以各種不同的手段對(duì)地球進(jìn)行觀測(cè)，它可以比無(wú)人的探測(cè)和遙感獲取更多的信息和資料。而太空工廠的工藝加工幾乎成了“魔術(shù)”，它在微重力，真空和無(wú)對(duì)流的條件下，可以制造出地球上難以完成的合金材料和“靈丹妙藥”以及有關(guān)產(chǎn)品。太空工廠的產(chǎn)品或半成品送回地面后，也許還會(huì)帶來(lái)“新的工業(yè)革命”?？梢灶A(yù)料，印有“太空制造”字樣的物品將會(huì)不斷的投放市場(chǎng)。 四、太空旅行。欣賞美妙仙境 載人航天是人類(lèi)發(fā)展的一個(gè)新階段的開(kāi)始，因?yàn)槿祟?lèi)可以通過(guò)載人航天的橋梁，轉(zhuǎn)移到其他星體居住和生活，開(kāi)發(fā)出更美好的生活空間。這不是可望而不可即的事情。當(dāng)前首先要做的是人們到太空旅游，先看看神秘的太空和美妙的仙境。不久，人類(lèi)將主宰太空，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)發(fā)展的革命。 第三節(jié) 載人航天材料的難點(diǎn) 載人航天是集國(guó)家政治、軍事、科技實(shí)力為一體的高難度系統(tǒng)工程。要真正把人送人太空乃至使人長(zhǎng)時(shí)期在太空生活，還必須要突破一些技術(shù)難題。 一、環(huán)境改變，技術(shù)攻關(guān) 研制實(shí)用的空天飛機(jī)面臨的難題很多，空天飛機(jī)的飛行范圍為從大氣層內(nèi)到大氣層外，速度從M=0到M=25，如此大的跨度和工作環(huán)境變化是目前現(xiàn)有的所有單一類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)都不可能勝任的，從而也就使為空天飛機(jī)研制全新的發(fā)動(dòng)機(jī)成為整個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵。 空間環(huán)境與陸地環(huán)境有著天壤之別。太空中高度真空，沒(méi)有氧氣沒(méi)有水，如果沒(méi)有任何保護(hù)，人體暴露在這樣的環(huán)境里，不消一分鐘，就會(huì)由于身體內(nèi)外的巨大壓差而爆炸，體液會(huì)迅速沸騰汽化。

編輯推薦

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