“航天發(fā)射”問題分析

浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)院橋中學(xué)（318025） 陳繼革 阮小敏

“航天發(fā)射”問題分析

浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)院橋中學(xué)（318025） 陳繼革 阮小敏

航天器的出現(xiàn)使人類的活動(dòng)范圍從地球大氣層擴(kuò)大到廣闊無垠的宇宙空間，引起了人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然能力的飛躍，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活產(chǎn)生了重大影響。相關(guān)內(nèi)容頻頻成為命題熱點(diǎn)。

一、發(fā)射基地及著陸地區(qū)位因素分析

發(fā)射基地及著陸地區(qū)位因素主要考慮以下因素：①緯度因素：緯度低，地球自轉(zhuǎn)線速度大，可提高火箭運(yùn)載能力。②天氣因素：晴天多，風(fēng)速小，大氣能見度高，便于觀測(cè)。③地質(zhì)因素：地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。④地形因素：地形平坦開闊，便于發(fā)現(xiàn)目標(biāo)和營(yíng)救。⑤水文因素：良好的水質(zhì)，主要用于發(fā)射臺(tái)及相關(guān)設(shè)備的降溫。⑥交通因素：交通（沿海則海運(yùn)）便利，利于運(yùn)輸大型火箭。⑦通訊因素：通訊條件良好，保證發(fā)射試驗(yàn)時(shí)的通訊暢通。⑧監(jiān)測(cè)因素：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完善，以及時(shí)準(zhǔn)確地跟蹤監(jiān)測(cè)。⑨安全因素：安全性高，三面臨海（若在陸地，地廣人?。?，利于火箭殘骸安全墜落。

例1：讀我國(guó)四大衛(wèi)星發(fā)射基地的氣候資料。回答（1）～（3）題。

①最高氣溫達(dá)42℃，最低為-34℃；年均降雨量不足100毫米，集中在6～10月份；無霜期127～158天。②年均氣溫17℃，晝夜溫差在10℃以上，海拔1500米至2317米，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，年均降水量1013毫米，無霜期273天。③冬季寒冷干燥，春季回暖迅速；夏季雨量集中，日溫差較大；秋季天高氣爽，氣溫穩(wěn)定少變。年均氣溫9．3℃。一月份最冷，平均氣溫-6．8℃；7月份最熱，平均氣溫23．5℃。年均降水量461毫米，集中在夏季。④年均氣溫為24℃。常年最高溫度在36．9℃，一月平均氣溫17．5℃；雨量充足，常年降雨量1799．4毫米，雨季主要集中在5-10月份，降雨量占全年的79%。

（1）上表中①②③④所示衛(wèi)星發(fā)射基地依次是

A． 西昌、酒泉、太原、文昌

B． 酒泉、西昌、太原、文昌

C． 太原、西昌、酒泉、文昌

D． 酒泉、文昌、太原、西昌

（2）與其他三大發(fā)射基地比較，文昌的主要優(yōu)勢(shì)是

① 天氣晴朗，便于對(duì)飛行器進(jìn)行觀測(cè)

② 人煙稀少，地勢(shì)平坦開闊

③ 緯度低，易于發(fā)射，節(jié)省燃料和成本

④ 毗鄰大海，具有良好的海上運(yùn)輸條件

A． ①④ B． ②③ C． ③④ D． ②④

（3）根據(jù)西昌的氣象氣候特點(diǎn)及衛(wèi)星發(fā)射所需要的條件，推測(cè)西昌衛(wèi)星發(fā)射的最佳季節(jié)為

A． 7月～8月 B． 8月～9月

C． 10月～次年5月 D． 6月～7月

解析：酒泉發(fā)射基地在內(nèi)蒙古，屬溫帶大陸性氣候，氣溫日較差大，降水少；西昌位于川西高原，地勢(shì)較高，屬亞熱帶季風(fēng)氣候；太原屬溫帶季風(fēng)氣候；文昌位于海南東北部，屬熱帶季風(fēng)氣候。衛(wèi)星發(fā)射要求的氣象條件是天氣晴朗，大氣透明度好，10月至次年5月西昌降水少，多晴天，是最佳發(fā)射季節(jié)。答案：（1）B（2）C （3）C

二、航天器經(jīng)過的空間特征分析判斷

航天器是把觀測(cè)儀器送到離地面幾百公里高度以上的宇宙空間進(jìn)行天文觀測(cè)的航天工具。航天器在地球大氣層以外運(yùn)行，擺脫了大氣層阻礙，可以接收到來自宇宙天體的全部電磁輻射信息，開辟了全波段天文觀測(cè)；航天器從近地空間飛行到行星際空間，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間環(huán)境的直接探測(cè)以及對(duì)月球和太陽系大行星的逼近觀測(cè)和直接取樣觀測(cè)；環(huán)繞地球運(yùn)行的航天器從幾百公里到數(shù)萬公里的距離觀測(cè)地球，迅速而大量地收集有關(guān)地球大氣、海洋和陸地的各種各樣的電磁輻射信息，直接服務(wù)于氣象觀測(cè)、軍事偵察和資源考察等方面；人造地球衛(wèi)星作為空間無線電中繼站，實(shí)現(xiàn)了全球衛(wèi)星通信和廣播，而作為空間基準(zhǔn)點(diǎn)，可以進(jìn)行全球衛(wèi)星導(dǎo)航和大地測(cè)量；利用空間高真空、強(qiáng)輻射和失重等特殊環(huán)境，可以在航天器上進(jìn)行各種重要的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。

經(jīng)過的大氣層特點(diǎn)。對(duì)流層：集中了大氣質(zhì)量的四分之三和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)，厚度隨緯度變化而變化。低緯厚度約17～18千米；中緯厚度約10～12千米；高緯厚度約8～9千米。特點(diǎn)：氣溫隨高度的增加而遞減，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。平流層：有大量吸收紫外線的臭氧層，高度為自對(duì)流層頂至50～55千米。特點(diǎn)：氣溫隨高度的增加而上升，大氣以平流運(yùn)動(dòng)為主，天氣晴朗，有利于高空飛行。高層大氣：有自平流層頂至2000～3000千米高空。特點(diǎn)：空氣密度很小，氣壓很低，高空有電離層，有利于無線電通訊。

已知宇宙劃分為四級(jí)天體系統(tǒng)：總星系——恒星系（銀河系和河外星系）——行星系（太陽系等）——衛(wèi)星系（地月系等）。宇宙不算天體系統(tǒng)。目前發(fā)射的航天器一般都沒有離開地月系。美國(guó)航天局1977年發(fā)射的探測(cè)器“旅行者1號(hào)”，有望成人類首艘飛出太陽系的航天器，2012年5月，來自太陽系外的宇宙射線數(shù)量急劇增加，顯示它已到達(dá)太陽系邊緣。

例2：(2012·江蘇卷)北京時(shí)間2011年11月3日1時(shí)36分6秒，“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器與“神舟八號(hào)”飛船成功實(shí)現(xiàn)首次交會(huì)對(duì)接。圖為“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”首次對(duì)接空間位置示意圖。讀圖回答（1）～（2）題。

（1）首次成功對(duì)接時(shí)，地球表面的晨線是

A． ①線 B． ②線 C． ③線 D． ④線

（2）最可能干擾航天器與地面指揮系統(tǒng)通信聯(lián)系的是

A． 云霧 B． 流星 C． 太陽活動(dòng) D． 太陽輻射

解析：本題組主要考查地球運(yùn)動(dòng)的地理意義、太陽活動(dòng)對(duì)地球的影響等相關(guān)知識(shí)。第（1）題，根據(jù)題目已知首次對(duì)接時(shí)，北京位于夜半球，其東側(cè)是晨線。第（2）題，太陽活動(dòng)產(chǎn)生的短波輻射和帶電粒子流，引起地球上空的電離層擾動(dòng)，影響無線電短波通信。答案：（1）A（2）C

例3：2012年12月13日16時(shí)30分09秒，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星飛越距離地球約700萬千米的“戰(zhàn)神”小行星圖塔蒂斯，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)航天史上最遠(yuǎn)深空的一次跨越。在國(guó)際上，首次實(shí)現(xiàn)對(duì)圖塔蒂斯小行星近距離探測(cè)。完成（1）～（2）題。

（1）嫦娥二號(hào)衛(wèi)星

A． 到達(dá)了河外星系 B． 始終在地月系

C． 脫離了太陽系 D． 脫離了地月系

（2）此次飛越為人類開發(fā)利用太空資源提供了科技支持，下列不屬于太空資源的是

A． 太陽能資源 B． 礦產(chǎn)資源

C． 風(fēng)能資源 D． 環(huán)境資源

解析：嫦娥二號(hào)衛(wèi)星脫離了地月系，但未脫離太陽系。太空中無風(fēng)，無風(fēng)能資源。答案：（1）D （2）C

三、航天發(fā)射時(shí)間對(duì)應(yīng)地理現(xiàn)象

季節(jié)性地理現(xiàn)象常考常新，多以選擇題形式出現(xiàn)。季節(jié)性地理現(xiàn)象的考核一般要求考生先根據(jù)題干圖文信息判斷出月份或季節(jié)，再在選擇項(xiàng)中選擇與該時(shí)間相符的地理現(xiàn)象。選擇項(xiàng)中的四個(gè)季節(jié)性地理現(xiàn)象多與主干知識(shí)嫁接在一起。

例4：北京時(shí)間2009年2月11日某時(shí)，美國(guó)一顆衛(wèi)星（銥33）與俄羅斯一顆已報(bào)廢的衛(wèi)星（宇宙2251）在西伯利亞上空約800千米處相撞。這是歷史上首次衛(wèi)星相撞事故。其中，銥星33的軌道傾角為86度，宇宙2251的軌道傾角為74度。衛(wèi)星軌道傾角即衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面的夾角。讀 “衛(wèi)星相撞示意圖”，回答（1）～（2）題。

（1）兩衛(wèi)星相撞時(shí)

A． 莫斯科正烈日炎炎 B． 北京正處深夜

C． 華盛頓正夕陽西下 D． 倫敦正旭日東升

（2）兩衛(wèi)星相撞前那一時(shí)刻，衛(wèi)星“宇宙2251”的運(yùn)動(dòng)方向是朝

A． 東北方向 B． 西南方向

C． 東南方向 D． 西北方向

解析：依據(jù)晨昏線位置及2月時(shí)間，可知北極周圍是夜晚，北京為24時(shí)左右，倫敦16時(shí)、華盛頓11時(shí)左右，莫斯科處于冬季。宇宙2251的軌道傾角為74度，比銥星33的軌道傾角小，為距北極點(diǎn)遠(yuǎn)的軌道，兩衛(wèi)星相撞前那一時(shí)刻，衛(wèi)星“宇宙2251”的運(yùn)動(dòng)方向是東南方向。答案：（1）B （2）C

四、衛(wèi)星傳輸相關(guān)地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)主要由地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）三方面的核心技術(shù)組成。內(nèi)容考查要求對(duì)地圖與遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)的基本原理與相關(guān)知識(shí)有簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)，對(duì)3S技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活、軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用有初步了解，形成基本的地理信息素養(yǎng)。在3S技術(shù)集成中，GPS主要是實(shí)時(shí)、快速的提供目標(biāo)的空間位置，用于定位與導(dǎo)航。RS用于實(shí)時(shí)、快速的提供大面積地表物體及其環(huán)境的地理信息及各種變化，GIS則是多種來源時(shí)空數(shù)據(jù)的綜合處理和應(yīng)用分析的平臺(tái)。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析、判斷、預(yù)測(cè)、演示等都是GIS的功能。RS的關(guān)鍵設(shè)備是傳感器，偏重于采集各種信息，是否處理為圖要看其用途而定。GIS說穿了就是一套計(jì)算機(jī)硬件加大型軟件，主要處理地理空間數(shù)據(jù)，其能力由計(jì)算機(jī)和軟件水平?jīng)Q定。

例5：我國(guó)國(guó)防科技工業(yè)局公布“嫦娥二號(hào)”傳回的“嫦娥三號(hào)”預(yù)選著陸區(qū)——虹灣區(qū)域局部影像圖，對(duì)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星傳輸?shù)暮鐬硡^(qū)信息進(jìn)行處理并繪制成易識(shí)別的圖像，應(yīng)用的地理信息技術(shù)是

A． 遙感（RS）

B． 全球定位系統(tǒng)（GPS）

C． 地理信息系統(tǒng)（GIS）

D． 國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）

解析：要對(duì)信息再進(jìn)一步進(jìn)行加工處理必須借助GIS技術(shù)。答案：C

五、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)獨(dú)立發(fā)展、自主運(yùn)行，并與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容互用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)既能提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，還具備短報(bào)文通信、差分服務(wù)和完好性服務(wù)特色，是中國(guó)國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不可或缺的重大空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。目前我國(guó)分步實(shí)施北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展計(jì)劃，形成突出區(qū)域、面向世界、富有特色的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路。到2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球覆蓋能力。

在現(xiàn)代社會(huì)，航天技術(shù)的重要作用是其他技術(shù)所無法替代的，航天產(chǎn)業(yè)對(duì)于維護(hù)國(guó)家安全，提高我國(guó)的國(guó)際地位，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有十分重大特殊的意義，其相關(guān)內(nèi)容也成為命題熱點(diǎn)內(nèi)容。

例6：北京時(shí)間2012年10月25日23時(shí)33分，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭，成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。2012年3月，國(guó)家測(cè)繪地理信息局稱北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)向亞太大部分地區(qū)正式提供區(qū)域服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供高精度、高可靠的導(dǎo)航、定位和授時(shí)服務(wù)。回答（1）～（2）題。

（1）“北斗”系統(tǒng)可能用于以下工作

①交通運(yùn)輸 ②搜索營(yíng)救 ③調(diào)度指揮 ④導(dǎo)彈發(fā)射

A． ②③④ B． ①②③④ C． ①② D． ③④

（2）一支地理考察隊(duì)用手持式北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)信號(hào)接收機(jī)，顯示如下界面，據(jù)此判斷該考察隊(duì)可能

A． 在喜馬拉雅山測(cè)量珠峰高度

B． 在塔里木盆地勘探石油

C． 在柴達(dá)木盆地調(diào)查地質(zhì)構(gòu)造

D． 在河西走廊尋找地下水

解析：“北斗”系統(tǒng)為定位系統(tǒng)，提供定位、測(cè)速和授時(shí)服務(wù)。對(duì)地理事物全面的監(jiān)測(cè)并進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析需要運(yùn)用遙感技術(shù)和地理信息技術(shù)。答案：（1）B （2）C