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遨游天穹
从古至今，人类从未停止对苍穹的仰望、对星空的向往。从神话里的飞天绮梦，到笔尖下的星河畅想；从万户飞天的勇敢尝试，到如今神舟巡天、嫦娥探月，一代代人怀揣航天梦，以勇气为翼、以探索为炬，冲破天际束缚，奔赴浩瀚宇宙。
今天，就让我们一同遨游天穹，追寻星辰足迹，解锁宇宙奥秘，致敬每一份逐梦苍穹的赤诚与荣光！
Be lucky, healthy, and happy every day.
——嘿嘿嘿制作
同学们火箭由哪几个部分构成呢？
主要由燃料仓、货舱和驾驶室构成，
那么火箭与哪一种武器非常相像呢？
导弹
因此导弹便是火箭最早的原型机。
弹道导弹和火箭本质上都是属于航天飞行器，原理上也都是利用喷气反推作用从一个位置移动到另一位置。
火箭可作为运载工具，两者的区别在于有效载荷：如果头部装入炸药，那么便是速度极快、杀伤力巨大的导弹武器；如果装的是卫星，那么它就是一枚火箭。
1919年美国火箭工程师罗伯特·戈达德（1882-1945）发表经典型论文《到达极高空的方法》，并在实验室首次进行了推进剂火箭发动机的点火试验。在研究经费捉襟见肘，外界的言论攻击接连不断的情况下，戈达德的火箭却在1926年腾空而起。虽然这枚火箭以及其用到的技术放在今天只能用简陋来形容，但是其成功发射却宣布了现代火箭技术的诞生。
在戈达德的研究基础之上，德国的工程师冯·布劳恩（1912-1977）和赫尔曼·奥博特（1894-1989）成功研制了声名赫赫的V-2弹道导弹（又称“A-4”火箭，V-2是其军用版本），并使其成为世界上第一枚实用型导弹。从此，人类进入太空迈开了决定性的一步。
二战结束后，布劳恩和奥伯特等德国顶尖火箭专家经“回形针”计划被美国吸纳成为航天技术的首席科学家，大量的V-2导弹原型被运送到了美国本土用于试验研发。与此同时，苏联也不甘寂寞，苏联同样劫掠了一批优秀的德国电气工程师以及少数的技术设备和资料，在首席工程师科罗廖夫的带领下即将书写一段红色的航天传奇。在冷战铁幕的笼罩下，航天即将迎来它空前的繁荣。。
第二次世界大战结束之后
首先是R-7火箭家族是苏联于 20 世纪 50 年代研发的世界首枚洲际弹道导弹（ICBM），也是人类航天史上最具里程碑意义的运载火箭家族，由苏联火箭大师谢尔盖 科罗廖夫主导设计，OKB-1 设计局研发。
一、基本概况
正式名称：R-7 Semyorka（俄语 “七号”，北约代号 SS-6 “杉树”）
首飞时间：1957 年 8 月 21 日（首次成功试射）；1957 年 10 月 4 日发射人类首颗人造卫星 “斯普特尼克 1 号”
核心用途：初始为核洲际导弹（瞄准美国），后转型为航天运载火箭，奠定苏联航天基础。
第一次载人航天计划
比起美国的艰难处境，苏联此时的航天事业一片欣欣向荣。这种举世瞩目的航天成就一方面离不开苏联当时快速高效的国家体制，另一方面也更离不开苏联航天巨轮的总舵手——谢尔盖×科罗廖夫（1907-1966）。正是科罗廖夫的远见卓识才总能让苏联在航天初期捷足先登，创立了多个“世界第一”
苏联航天的“灵魂人物”科罗廖夫、“第一名人类宇航员”加加林
1961年4月12日苏联成为世界第一个将人类送上太空的国家。苏联航天员尤里·加加林（1934-1968）的名字瞬间享誉世界。此外，在航天总工程师科罗廖夫的带领下，苏联实现了世界上第一次人类太空行走；发射了第一枚探月航天器——月球2号。科罗廖夫对世界航天发展的贡献无疑也是巨大的，当年瑞典科学院曾提名运载火箭和卫星设计者获诺贝尔奖，并两次致信苏联政府询问设计者
由科学家科罗廖夫直接领导的“东方”计划是苏联在20世纪60年代的一项伟大的太空计划。从1958年底到1963年6月，“东方”计划一共进行了7次试验机不载人任务，和6次每次发射一名航天员进入地球轨道的载人任务。“东方”计划中的运载火箭和宇宙飞船都取名为“东方号”。“东方”计划获得了极大的成功，特别是在太空环境医学实验和失重、超重适应性实验数据获取等方面取得了丰硕成果。
（1）“东方号”系列飞船
由科罗廖夫和克里莫夫共同完成，是苏联最早的载人飞船系列。从 1961 年4月～1963年6月共发射6艘。东方1号飞船是世界上第一个载人进入外层空间的航天器。
“东方号”飞船由球形密封座舱和圆柱形仪器舱组成，重约4.73吨。在轨道上飞行时与圆柱形的末级运载火箭连在一起，总长7.35米。球形座舱直径2.3米，只能乘坐1名航天员，舱壁上有 3个舷窗。舱外表面覆盖一层防热材料。座舱内有可供飞行10昼夜的生命保障系统、弹射座椅和无线电、光学、导航等仪器设备。座舱后面是仪器舱，安装了化学电池、返回反推火箭和其他辅助设备。最后面的圆柱体，就是末级运载火箭。座舱上面，有3个舷窗，可以用来观察外面的景物。座舱里还有氧气、水等航天员生活必需品。“东方号”携带的物品可供航天员10昼夜生活使用。
科罗廖夫十字指苏联火箭设计师科罗廖夫研发的R-7火箭在发射过程中产生的特殊现象。1957年10月4日，该火箭发射时将人类首颗人造卫星“斯普特尼克一号”送入太空，其四台助推火箭燃料用尽后同步脱落，翻滚时与主火箭构成十字型光点阵列 [1]。
R-7作为世界上首枚多级运载火箭，其设计被沿用至联盟号系列火箭。其助推器分离阶段在晴朗天气下可通过长焦镜头观测到科罗廖夫十字现象
二、设计与技术（经典 “科罗廖夫十字” 构型）
结构：1 个中央芯级（Block A）+4 个捆绑助推器（Block B/V/G/D），所有发动机地面同时点火，避免高空启动风险。
动力：
助推器：4 台RD-107发动机（液氧 + 煤油），燃烧约 2 分钟后分离。
芯级：1 台RD-108发动机，持续燃烧约 5 分钟入轨。
尺寸 / 重量：全长约 31 米，最大直径 11.2 米，起飞重量约 280 吨，起飞推力约 390 吨。
推进剂：液氧（低温氧化剂）+ 精炼煤油（RG-1），推力大、比冲高，但液氧需发射前加注，维护复杂。
科罗廖夫十字
注意：此处为我国天宫九号飞行器，并非前苏联飞行器。
尽管在人类真正开启航天事业的前几年内，苏联在该领域中总是能决定性地领先一步，但是这种局面在“阿波罗”计划之后逐渐反转，角力的天平开始向美国倾斜。
原因在于阿波罗计划中的技术突破和技术积累将美国的整体科技实力推向了高峰，此外由于科罗廖夫在1966年去世致使苏联航天失去核心人物以及苏联出于国内经济考虑放弃持耗费巨大的登月计划而转向其他方面。
1961年5月25日，肯尼迪在一次演讲中向美国国会改变阿波罗计划的目标，在1960年代结束前将美国宇航员送上月球。肯尼迪的演讲给了阿波罗计划更明确的目标，但也给科学家们平添了巨大的压力：肯尼迪发表这段演讲20天前，美国刚刚把第一个宇航员——艾伦·谢泼德送入太空，而且他还没有进入地球轨道。这种不利局面使一些工作人员对登月计划的看法并不乐观。
1969年7月16日，土星5号超重型运载火箭载着阿波罗11号飞船从美国卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心点火升空，开始了人类首次登月的太空征程。美国宇航员尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林、迈克尔·柯林斯驾驶着阿波罗11号宇宙飞船跨过38万公里的征程，承载着全人类的梦想踏上了月球表面。
早在1960年代，当时执掌白宫的艾森豪威尔政府提出开展下一代航天计划，用于接替水星计划。1960年7月，时任美国国家航空航天局副局长休·拉蒂默·德莱顿宣布阿波罗计划启动，并开始对飞船的可行性进行相关研究。8月，美国国家航空航天局收到了14份投标意向，最终，通用动力公司与康维尔公司、通用电气公司、格伦·L·马丁公司收到了合约，并要求三方团队在6个月内拿出可行方案来。
1960年11月，约翰·F·肯尼迪入主白宫，成为美国的第35任总统，他早在竞选就向选民承诺，要使美国在太空探索和导弹防御上全面超越苏联，但是，虽然对太空计划较为热衷，肯尼迪并没有立刻决定实施登月计划——原因在于他对当时的美国航天发展的状况并不十分了解，而且高昂的成本也使肯尼迪不得不审慎对待任何一个太空探索计划。当航空航天局局长詹姆斯·韦伯要求年度财政预算增加百分之三十时，肯尼迪只同意加快大型推进器的研发工作，却没有支持其他更大的项目。
1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林搭乘东方1号飞船升空，成为了第一个进入太空的人。这一壮举大大地刺激了美国，更加深了美国人民对在太空竞赛中落后的恐惧。次日，在与白宫科学委员会的会谈中，许多议员希望能够立刻开始实施一项太空计划，保证美国在与苏联的竞赛中不至于落后太多。肯尼迪对此事持谨慎态度，没有立刻进行任何重大举措。4月20日，肯尼迪给副总统林登·约翰逊发去备忘录，询问他对于美国太空计划的意见，以及美国追赶苏联的可能性。在翌日的回复中，约翰逊认为“我们既没有尽最大努力，也没有达到让美国保持领先的程度。”约翰逊还提到未来登月的计划不仅可行，也绝对可以使美国在太空竞赛中获得领先地位。
人类登月的成就是无比巨大的，但是在那之后，不仅其他国家没有开展相似任务，美国自己也没有再继续同样的试验。有相关资料表明，整个阿波罗计划美国耗资255亿美元，占当1969年GDP的2.6%。在工程的高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多家大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。如此庞大的投入和消耗是世界上任何一个国家都无力多次承担的。随着冷战趋于平缓，在20世纪的后三十年里，由于财政的缩紧和航天技术的巨额消耗，世界各国也都趋于理性。并且在这段时间里，很多国家陆续发展了自己的航天工业如中国、日本、印度等，但大多都将主要的财力和精力投入到对近地空间的探索中。一时间，航天界迎来了百花齐放、合作创新的时代。
航天飞机计划
1969年4月，沉溺在太空探索激情中的美国航空航天局认为需要建设一种可重复使用的航天运载器，这种可重复利用的航天器不仅可以降低航天发射成本同时还能大幅度提升近地轨道运载能力，并为人类长时间进驻外太空做好准备。1977年2月美国研制了航天飞机轨道器雏形并进行了试飞实验，随后1981年4月12日哥伦比亚号航天飞机首飞成功，美国航天界一篇欢腾，低成本天地往返运输任务已经成为可能。
其实早在“挑战者”号失事之前，就有工程师注意到航天飞机的致命问题。航天飞机的零件数目高达200万个，任何一个零件出现故障都会导致灾难性的后果，这就造成了尽管航天飞机单个零件的可靠性很高，但是庞大的零件数目以及后勤保养的限制极大降低了航天飞机作为系统的整体可靠性。此外，航天飞机降低发射成本的愿景是美好的，但耗资确是极其惊人的。据统计当年阿波罗登月计划中美国花费255亿美元，包括火箭的研发、制造、发射再加上相关人员的培训和基础设施建设等等，换算成今天的价格是1609亿美元。而航天飞机项目换算到今天竟然高达2285亿美元，竟然高于阿波罗计划、曼哈顿计划的总和！另外如果考虑航天飞机总共135次的发射数量，平摊到每一次发射中的成本是16.93亿美元，远远高于同时期的火箭发射成本。综合来看，航天飞机计划在当时的技术水平来说的确是耗资巨大、得不偿失，因而在很长的一段时期内，发射任务还将由火箭所主导。
世界第一架航天飞机哥伦比亚号总长度约56米，翼展长度约24米，起飞重量约2040吨，近地轨道最大载荷能力为29.5吨，单次航程可最多承载8名宇航员。由于看好航天飞机的优异性能，美国于1983年又研制了第二架航天飞机“挑战者”号，一时间许多的业内人士都认为：火箭的时代即将结束，太空探索的未来将由航天飞机主宰。这个想法在航天飞机的前六次飞行中逐渐成为主流，美国社会民众乃至很多专家都愿相信航天飞机的安全性无法比拟。可是1986年1月28日，挑战者飞机升空爆炸，7位宇航员殒命的重大航天事故让人们对航天飞机重新审视，航天飞机项目也被叫停并中止了很长时间。
星链计划
2015年1月，美国太空探索技术公司马斯克宣布SpaceX计划将约1.2万颗通信卫星发射到轨道,其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道，并从2020年开始工作。这一项目被命名为“星链”（Starlink）。 2015年6月5日，马斯克公开星链发射计划，太空探索技术公司计划从2016年开始发射一系列实验性近地轨道通信卫星，以测试该公司早些时候宣布的未来近地轨道（LEO）卫星星座的技术。
空间站
苏联空间站全史：人类太空驻留的开创者
苏联是人类空间站技术的绝对先驱，在 1971-1991 年间先后发射了7 座礼炮系列空间站和和平号空间站核心舱，实现了从 "短期太空停留" 到 "长期有人驻守" 的跨越，验证了在轨补给、模块化组装、舱外活动等所有现代空间站的核心技术，为人类航天事业留下了不可磨灭的遗产。
苏联空间站计划分为三个清晰的技术代际，始终沿着 "验证可行性→延长驻留时间→模块化扩展" 的路径演进：
第一代（1971-1977）：单舱单对接口试验站（礼炮 1-5 号），分为民用 DOS 型和军用 Almaz（金刚石）型两条线
第二代（1977-1986）：单舱双对接口实用站（礼炮 6-7 号），首次实现货运飞船补给和长期驻留
第三代（1986-2001）：多舱模块化长期空间站（和平号），人类首个可扩展的太空家园
美国是人类空间站技术的重要开拓者，其发展历程清晰地展现了从 "政府主导的太空竞赛" 到 "国际合作的科学平台" 再到 "商业驱动的太空经济" 的战略转型。美国先后建造了天空实验室（首个独立空间站）、主导了国际空间站（人类最大航天工程），并正在引领商业空间站和月球轨道空间站的未来发展。
美国空间站计划可分为三个清晰的历史阶段：
第一阶段（1973-1979）：独立试验阶段 —— 天空实验室，验证人类长期太空驻留和科学实验能力
第二阶段（1998 - 至今）：国际合作阶段 —— 主导国际空间站建造与运行，成为全球太空科学研究中心
第三阶段（2025 - 未来）：商业转型阶段 —— 逐步退出近地轨道运营，转向购买商业服务，聚焦深空探索
中国空间站（又称 “天宫”）是中国自主建造的近地轨道载人空间站，2022 年底全面建成，当前为三舱 T 字构型，已进入长期有人驻留与常态化科研应用阶段中国载人航天工程。
一、发展历程：三步走战略
1992 年确立 “三步走”，2010 年空间站工程立项。
第一步（2011–2017）：天宫一号（目标飞行器，对接试验）、天宫二号（空间实验室，中期驻留、推进剂补加）。
天宫一号目标飞行器
第二步（2021–2022）：空间站建造阶段
2021-04-29：天和核心舱发射，空间站开工。
2022-07-24：问天实验舱发射并对接。
2022-10-31：梦天实验舱发射并对接，完成T 字基本构型。
第三步（2023–至今）：应用与发展阶段，长期驻留、大规模科学实验与国际合作中国载人航天工程。
二、基本构型与舱段
三舱组合体：天和（核心）+ 问天（实验）+ 梦天（实验），总重约68.5 吨，全长约20 米，最大直径4.2 米。
了解飞行器的基本组成，寻找可利用的材料。
生活中有许多物品可用来制作航天飞行器模型。选择一种航天飞行器，想象生活中哪些物品的造型与它相似？在制作时要如何对材料进行美化？
感知体验
任务二
1. 观察飞行器的基本组成。
2. 找到形态类似的物品。
3. 组合、粘贴各部件，美化完成。
你还会用什么方法来制作？从身边物品展开联想。
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创想实践
学习设计飞行器的方法。
如何设计飞行器呢？可以用形状类似的物品组合，可以用卡纸剪裁、拼贴，也可以用黏土塑造……你还有哪些想法？
任务三
1. 准备材料。
2. 剪出各部分配件。
3. 粘贴配件。
4. 拼装组合。
完成。
我刚完成火星探测任务，现在要返回中国空间站！
星际飞船模型
星辰大海，我来啦！
中国空间站模型
神舟飞船模型
北斗卫星模型
航天飞机模型
学生作品
活动拓展
活动拓展
尝试用你身边的物品，设计一个“飞行器”吧！

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