空間科學(xué)的意義

【專家解說】：空間科學(xué)是指利用航天器研究發(fā)生在日地空間、行星際空間及至整個宇宙空間的物理、天文、化學(xué)及生命等自然現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)?？臻g科學(xué)以航天技術(shù)為基礎(chǔ)，包括空間飛行、空間探測和空間開發(fā)等幾個方面。它不僅能揭示宇宙奧秘，而且也給人類帶來巨大的利益。 發(fā)展簡史 對地球周圍及更遙遠的宇宙空間的各種自然現(xiàn)象，如地磁現(xiàn)象、星體運行、極光、流星、彗尾等的觀察;對地外來源物質(zhì)隕石的分析研究;對電離層、宇宙線的發(fā)現(xiàn)和觀測，使人類積累了認識宇宙的豐富知識。隨著火箭技術(shù)的發(fā)展，1957年蘇聯(lián)首次發(fā)射人造地球衛(wèi)星成功，標志著人類進入了空間時代。隨后，許多國家發(fā)射了大量的空間飛行器，并進行廣泛的多學(xué)科的綜合考察研究，促進空間科學(xué)的迅速發(fā)展。發(fā)現(xiàn)了地球輻射帶、環(huán)電流，證實了太陽風(fēng)、地球磁層的存在，發(fā)現(xiàn)了行星際磁場的扇形結(jié)構(gòu)等。月球探測器和阿波羅飛船載人登月，對月球進行了實地考察和綜合性研究。這是人類第一次登上除地球之外的星球。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)展到外行星的探測。對地外生命的探索也取得了成果。 學(xué)科內(nèi)容 ①空間物理學(xué)。主要研究發(fā)生在宇宙空間的各種現(xiàn)象及其規(guī)律性。研究對象包括地球高層大氣、電離層、磁層、行星大氣和行星際空間等。②空間化學(xué)。研究宇宙物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)過程及其演化規(guī)律的學(xué)科，又稱宇宙化學(xué)?？臻g化學(xué)的研究，對太陽系的起源、天體的起源和生命的起源等重大科學(xué)問題，有密切的聯(lián)系。③空間地質(zhì)學(xué)。研究月球、行星及其衛(wèi)星等天體的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)以及形成和演化歷史的學(xué)科。月球是地球的唯一天然衛(wèi)星，也是離地球最近的天體，月球探測器系列和阿波羅飛船對月球的巖石、礦物和土壤等進行了綜合考察研究，以及對火星、金星等行星的探測，促進了空間地質(zhì)學(xué)的發(fā)展。④空間生命科學(xué)。主要研究宇宙空間的生命現(xiàn)象和對地外生命、地外文明的探索。在空間時代，人類和生物在宇宙空間中的活動，會遇到宇宙輻射環(huán)境、微重力條件以及生活節(jié)律等問題，有待進一步去實驗、探索、研究解決。對火星、金星等行星的探測表明，除地球外，太陽系的各天體還沒有發(fā)現(xiàn)有生命的跡象。⑤空間天文學(xué)。利用空間飛行器到地球稠密大氣外所進行的天文觀測和研究的學(xué)科。是空間科學(xué)和天文學(xué)的邊緣學(xué)科。 探測方法 空間探測是空間科學(xué)研究的基礎(chǔ)?？臻g探測的主要類型包括:①空間飛行器探測。指人造地球衛(wèi)星、月球和行星探測器、空間實驗室、航天飛機等的探測。這是空間探測的主要手段，探測的空間范圍廣、時間長。②火箭探測。探測的機動性強，但由于飛行時間短而受到某些限制。③氣球探測。比較簡便，適宜對平流層、臭氧層的探測，不足之處是探測范圍小，探測高度也受到限制。④地面臺站探測。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。在進入空間時代以后，即以空間飛行器的探測為主。地面探測是輔助性的，但仍是一種必要的探測方法。 展望 空間科學(xué)在實際應(yīng)用方面已取得了很大進展，如在通信、導(dǎo)航、測地、氣象觀測、遙感等方面。在空間環(huán)境中，對于研制和生產(chǎn)高質(zhì)量的單晶、多晶、合金和非晶態(tài)材料，以及高精度的電子、光學(xué)元件和特殊藥品等，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效果?，F(xiàn)代空間科學(xué)技術(shù)，已發(fā)展到有可能在地球同步軌道的高度建立太陽能衛(wèi)星發(fā)電站，以獲得取之不盡、用之不竭的潔凈能源?？臻g的開發(fā)和利用已向人類展示了美好的前景。