太空探索
基础人类用火箭克服地心吸力进入太空，由人造衞星、载人飞行到太空站，再以探测器和太空望远镜探索太阳系和深空；中国的天宫空间站、嫦娥探月和天问探火是重要成就。太空探索带来科技、资源与合作的机会，也要求我们以和平和环保的态度使用太空。
- 火箭凭作用力与反作用力升空；达到每秒约七点九公里便能环绕地球。
- 人造衞星服务日常生活：气象预警、导航定位、通讯广播和遥测监察。
- 太空站提供微重力实验环境；探测器和太空望远镜把探索伸向太阳系与深空。
文体小知识：天文科普说明文带读者离开地球看宇宙，用数字和比喻把遥远的太空变得具体。
§课文原文 Passage
1地球的地心吸力像一条看不见的锁链，要把任何东西拉回地面。要挣脱它，飞行器必须达到每秒约七点九公里的速度。火箭的原理来自作用力与反作用力：燃料燃烧产生高温气体向后高速喷出，火箭便被向前推进，正如放手后的气球会向喷气的反方向飞。多级火箭把烧完燃料的空箱逐级抛掉，减轻重量，才能把衞星和太空人送上太空。一九五七年苏联发射第一颗人造衞星「史普尼克一号」，一九六一年加加林成为第一位太空人，一九六九年阿波罗十一号把太空人送上月球。
2太空探索有几种主要形式。人造衞星环绕地球工作：通讯衞星转播电视和电话，导航衞星组成全球定位系统，气象衞星监察台风和云图，遥测衞星监测水土和城市发展。太空站让太空人长期驻留，在微重力环境做实验，例如培养更纯的蛋白质晶体以研究新药。太空探测器飞得更远：旅行者一号已飞出太阳系边界，新视野号飞掠冥王星。太空望远镜则在大气之外凝望深空：韦布望远镜以红外线捕捉百多亿年前的星系光芒，让我们看见宇宙的「婴儿照片」。
3中国的太空成就举世瞩目：二零零三年神舟五号载着杨利伟进入太空，中国成为第三个独立载人航天的国家；天宫空间站在轨建成，成为长期有人照料的研究平台；嫦娥工程中，嫦娥四号实现人类首次月背着陆，嫦娥五号取回月壤样本；天问一号一次性完成环绕、着陆和巡视火星，祝融号火星车在乌托邦平原留下车辙。这些成就展现了国家科技实力，也激励年轻人投身科学。
4太空探索的未来指向重返月球、载人火星和小行星资源。它也实实在在改变地球生活：气象衞星令台风预警更准确，衞星导航支撑交通物流，太空技术衍生出净水设备和记忆海绵等发明。同时，太空面对新问题：数以万计的太空垃圾以高速环绕地球，威胁衞星安全；外太空应由全人类和平使用，不得据为己有。探索宇宙，既要仰望星空的勇气，也要守护规则的责任。
1重点摘要 Summary
人类用火箭克服地心吸力进入太空，由人造衞星、载人飞行到太空站，再以探测器和太空望远镜探索太阳系和深空；中国的天宫空间站、嫦娥探月和天问探火是重要成就。太空探索带来科技、资源与合作的机会，也要求我们以和平和环保的态度使用太空。
2生字卡 Vocabulary
地球吸引物体的力，令物体落向地面、衞星环绕地球。
利用燃料高速喷射的反作用力推进的飞行器。
由人类发射、环绕地球运行的设备，用于通讯、导航、气象等。
环绕地球、供太空人长期驻留工作的设施。
太空站中重力影响极小的环境，物体会飘浮。
飞往月球以外的天体进行观测的无人航天器。
在大气层外观测宇宙的望远镜，影像不受大气干扰。
在火星表面行驶、采样和分析的探测车，例如祝融号。
光走一年的距离，约九万五千亿公里，用于量度星际距离。
废弃的衞星、火箭残骸等以高速环绕地球的碎片，威胁在轨设备。
3逐步讲解 Steps
- 第一步：理解火箭怎样升空火箭利用作用力与反作用力升空：向后喷出高速气体，气流便把火箭向前推，这就是反冲原理。举个例子：把吹胀的气球放手，气球向喷气的反方向飞窜。三级火箭逐级抛掉烧完的空燃料箱，重量越来越轻，才能达到足够速度进入太空。有一个常考点：火箭与飞机不同，必须自带燃料和氧化剂，所以在没有空气的太空也能推进；飞机引擎要吸入空气，只能在地球大气层内飞行。
- 第二步：算一算脱离地心吸力的速度脱离地心吸力需要极高的速度，这正好解释了太空探索为什么如此困难。举个例子：高铁每秒约行零点一公里，而太空船需要每秒七点九公里才能环绕地球，相等于一小时内由香港飞到伦敦再飞回来。只有强大的多级火箭，才能把太空船加速到这个速度。这个每秒七点九公里的速度称为环绕速度；若要飞往月球等更远的目的地，则要达到更高的第二宇宙速度，即每秒约十一点二公里，燃料需求更大。
- 第三步：认识衞星的日常贡献衞星默默支撑著天气预报、导航和通讯，是太空科技中最贴近生活的应用。举个例子：台风袭港前三四天，天文台凭气象衞星的云图预测路径并发出警告；打开地图应用程式定位，用的是导航衞星群。没有衞星，现代生活几乎无法运作。衞星可以按用途分类：气象衞星监察云图变化，通讯衞星转播电视节目和国际讯号，导航衞星提供定位服务；它们运行的高度和轨道也各不相同。
- 第四步：了解太空站的价值太空站是环绕地球飞行的研究实验室，微重力环境令地面做不到的实验成为可能。举个例子：在微重力下培养的蛋白质晶体更完整，科学家借此看清蛋白质结构、设计新药；太空人每天绕地球十六圈，九十分钟便看一次日出，非常奇妙。例子方面，国际太空站重约四百吨，由多国合作建造；中国的天宫空间站由三个舱段组成，是现时太空中少数长期有人驻守的实验室。
- 第五步：认识深空探测与望远镜深空探测器和太空望远镜把人类的视线延伸到太阳系之外。举个例子：韦布望远镜拍到一百三十多亿年前星系的光——因为光要走这么多年才到达，望远镜其实在拍宇宙的「历史照片」。看得越远，等于看得越久远，帮助我们追寻宇宙的起源。这里要用上光年的概念：光年是光走一年的距离，约九万五千亿公里；一百三十多亿光年外的星系，光芒出发时宇宙还处于很年轻的阶段。
- 第六步：梳理中国航天大事序中国航天半世纪以来稳步推进，多项任务在世界上名列前茅。举个例子：二零零三神舟五号完成载人飞行，二零一九嫦娥四号首次登陆月球背面，二零二零嫦娥五号取回月壤，二零二一天问一号着陆火星并部署祝融号。认识大事序，能看见科技是一步一步累积的。最近的里程碑是二零二四年的嫦娥六号：它从月球背面取回约一千九百三十五克样本，是人类首次取得月背物质，再次写下世界第一。
- 第七步：思考太空的责任使用太空属于全人类，使用时必须兼顾安全、和平与可持续。举个例子：一枚报废衞星以每秒数公里的速度撞击，可摧毁运行中的衞星，产生的碎片又威胁其他航天器；各国因此推动碎片减量和太空条约，坚持和平利用外太空。责任感是探索精神的一部分。数据可以说明问题的严重：地球轨道上大于十厘米的碎片估计有数万个，各国因此规定报废衞星须在限期内离开轨道，或坠入大气层烧毁。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题：台风「山竹」袭港前三天，天文台已能预测其路径并提前发出警告。请说明是哪项太空科技支撑这种预报，并写出另外两项太空科技在日常生活的应用。
- 指出关键科技：气象衞星。它在三万六千公里高的同步轨道上连续拍摄云图，追踪台风的位置、云系和移动方向。
- 说明预报过程：气象人员把多张云图连续比较，计算台风的移动速度和方向，再配合电脑模型推算未来路径。
- 提早警告的意义：三天的预报令市民有时间加固门窗、船只回港、学校停课安排，减少人命和财产损失。
- 另举两项应用：导航衞星支撑地图定位和物流追踪；通讯衞星令偏远地区和远洋轮船也能接收电视和电话。
- 答案：支撑预报的是气象衞星：它持续拍摄云图，令天文台能计算台风路径并提前三天警告。其他应用例子包括导航衞星的定位服务和通讯衞星的远距离广播通讯。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1火箭升空的原理是什么？
Q2写出两种人造衞星及其用途。
Q3太空站最适合做哪类实验？为什么？
Q4写出两项中国太空探索的成就。
Q5什么是太空垃圾？为什么要处理？
8重点回顾 Recap
- 火箭凭作用力与反作用力升空；达到每秒约七点九公里便能环绕地球。
- 人造衞星服务日常生活：气象预警、导航定位、通讯广播和遥测监察。
- 太空站提供微重力实验环境；探测器和太空望远镜把探索伸向太阳系与深空。
- 中国成就包括神舟载人飞行、天宫空间站、嫦娥探月和天问探火。
- 太空垃圾威胁在轨设备；外太空属于全人类，必须和平、负责任地使用。