航天科技與國家發展

基礎

人造衛星助我們定位和觀測氣象;太空科技變成氣墊鞋等日常用品;國家航天由神舟到天宮成就輝煌。

適合:小四科學科 · 單元:科學、科技、工程與社會 · 建議學習路徑第 14/15 課

學完呢課,你會識:
  • 人造衛星用於定位導航、氣象觀測和通訊。
  • 氣墊鞋、防刮擦鏡片、擠壓式飲品源自太空科技。
  • 楊利偉二○○三年乘神舟五號進入太空。
文體:科學知識說明文有聲朗讀

文體小知識:說明文介紹航天知識:衛星怎樣幫我們、太空科技日用品、國家航天成就和太空人生活。

科學科Science

§課文原文 Passage

1夜空中有數以千計的人造衛星,像無聲的哨兵繞著地球運行。衛星用途廣泛:導航衛星發出訊號,讓手機地圖知道我們在哪裏;氣象衛星從太空拍攝雲圖,追蹤颱風路徑;通訊衛星把電視訊號和電話數據傳送到遠方。

2為太空研究而發展的技術,很多已走進日常生活。保護太空人腳部的緩震技術,發展成今天的氣墊運動鞋;為太空望遠鏡研製的防刮擦鏡片塗層,現在用於眼鏡鏡片;太空艙失重環境不能用開口容器,於是有了擠壓式飲品包裝。太空科技原來就在身邊。

3國家的航天發展令人自豪。二○○三年,楊利偉乘坐神舟五號飛船升空,成為首位進入太空的中國航天員;其後神舟飛船一次次載人飛行,太空人更走出艙外進行太空漫步。中國自主建造的天宮空間站,是太空中的科學實驗室;嫦娥探月工程把探測器送上月球,更帶回月壤樣本。

4太空環境與地球大不相同:太空接近真空,一切處於失重狀態,水珠和食物碎屑都會飄浮。太空人喝水要用特製水袋慢慢吸,食物做成一口大小或膏狀;睡覺時要鑽進固定在牆上的睡袋,以免飄走;每天還要鍛煉約兩小時,減少失重對骨骼和肌肉的影響。

5航天員的背後,是無數科學家和工程師的智慧和汗水。我們欣賞國家的航天成就,也要學習航天員勇敢、堅毅和嚴謹的精神。說不定將來在太空站裏做實驗的人,就是今天正在讀這一課的你呢!

1重點摘要 Summary

人造衛星助我們定位和觀測氣象;太空科技變成氣墊鞋等日常用品;國家航天由神舟到天宮成就輝煌。

2生字卡 Vocabulary

S
Satellite人造衛星

由人類製造並發射、繞地球運行的飛行器。

S
Satellite positioning衛星定位

利用導航衛星訊號找出所在地點的技術。

W
Weather satellite氣象衛星

從太空拍攝雲圖、監測天氣的衛星。

N
Navigation導航

找出方向和路線;手機地圖靠衛星協助導航。

S
Spacecraft飛船

載人或載貨往返太空的飛行器,例如神舟飛船。

A
Astronaut航天員

受訓後乘坐飛船上太空執行任務的人,又稱太空人。

S
Space station空間站

繞地球運行、供人長期工作和生活的太空實驗室,例如天宮。

W
Weightlessness失重

太空中有如失去重量的狀態,水珠會飄浮。

C
Chang'e missions嫦娥探月工程

國家的探月計劃,探測器曾登陸月球並帶回月壤。

S
Space technology太空科技

探索和利用太空的科學技術,不少已用於日常生活。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:認識人造衛星人造衛星是由人類製造、用火箭送上太空、繞著地球運行的飛行器。它們看起來像帶著翅膀和天線的金屬箱,有不同的種類和任務:導航衛星負責定位,氣象衛星觀測天氣,通訊衛星傳送電話和電視訊號,還有觀測地球資源和環境的衛星。衛星在離地面幾百至幾萬公里的高空運行,日夜不停工作,默默支持我們的日常生活,只是我們平時看不見它們。
  2. 第二步:衛星定位怎樣幫我們手機地圖能顯示我們的位置,靠的是衛星定位。導航衛星不斷發出帶有時間和位置的訊號,手機接收幾顆衛星的訊號後,計算訊號到達的時間差,便能算出自己所在的位置,誤差往往只有幾米。有了衛星定位,出門不會迷路,巴士到站提示知道車輛到了哪一站,遠足時可以核對行山路線,長者和小朋友外出時,家人也更放心。定位科技已經成為生活的好幫手。
  3. 第三步:氣象衛星監測天氣氣象衛星從太空俯瞰地球,拍下大範圍的雲圖,追蹤颱風的生成、移動路徑和強度。天文台結合衛星雲圖、雷達和地面觀測數據,便能發出準確的天氣預報和颱風警告,讓市民提早做好防風防雨準備,漁船回港避風,航班提早調動。超強颱風山竹襲港前,香港能夠及早停課停工,氣象衛星功不可沒。沒有衛星,我們對遠方的風暴幾乎一無所知。
  4. 第四步:太空科技變成日常用品為太空而研發的技術,很多已變成日常用品。保護太空人腳部的緩震技術,發展成今天流行的氣墊運動鞋;為保護太空望遠鏡鏡片而研製的防刮擦塗層,現在普遍用於眼鏡鏡片,更耐用清晰;太空艙失重環境中液體會亂飄,科學家設計出擠壓式飲品包裝,用吸管和密封袋慢慢吸飲,這種設計也應用在今天的運動飲品袋上。這些例子告訴我們,太空研究能造福日常生活。
  5. 第五步:國家航天的光輝歷程國家航天一步一步穩步前進:一九七○年發射第一顆人造衛星東方紅一號;二○○三年,楊利偉乘神舟五號升空,繞地球十四圈,成為首位進入太空的中國航天員;其後神舟任務一次比一次複雜,航天員完成太空漫步和交會對接。天宮空間站建成後,航天員可以長期在太空生活和做實驗;嫦娥系列探測器登陸月球,嫦娥五號更把月壤樣本帶回地球。這些成就凝聚著幾代航天人的努力。
  6. 第六步:太空人怎樣在太空生活太空站裏一切處於失重狀態,生活要重新學習。飲食方面,食物要密封或做成一口大小,防止碎屑飄進儀器,喝水用特製水袋慢慢吸;睡覺時鑽進固定在牆壁的睡袋,戴眼罩耳塞,才不會飄來飄去;運動更不可少,太空人每天用跑步機和拉力器鍛煉約兩小時,防止骨骼和肌肉在失重中退化。航天員連生活細節都要嚴格訓練,十分不簡單。

5例題示範 Example

週末阿爸開車去科學館迷了路,於是打開手機地圖,地圖上立即顯示車子的位置,並規劃出最快路線。試解釋:手機地圖是怎樣知道車子位置的?這項技術還可以怎樣幫助我們?再說一說你對國家航天發展的感受。

  1. 手機接收天上導航衛星發出的訊號,比較幾顆衛星訊號到達的時間。
  2. 手機據此計算出汽車的準確位置,這就是衛星定位技術。
  3. 衛星定位還幫助巴士到站提示、遠足導航、尋找失物和送貨追蹤。
  4. 從神舟飛船到天宮空間站,國家航天進步巨大,值得我們欣賞和自豪。
  5. 答案:手機地圖靠導航衛星的定位訊號,計算幾顆衛星訊號到達的時間差,便能確定汽車位置。這項技術廣泛應用於導航、交通和尋物。國家由神舟載人飛行到建成天宮空間站,航天成就輝煌,我們要學習航天員堅毅嚴謹的精神。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 以為夜空中發亮的都是恆星
✓ 其中有些是人造衛星,靠反射陽光發亮;恆星離我們極遠
✗ 以為手機地圖單靠網絡就能定位
✓ 定位主要靠接收導航衛星訊號計算位置
✗ 以為太空人可以像在地球一樣正常飲水進食
✓ 失重下液體會飄散,要用特製水袋和密封食物
✗ 認為航天科技與日常生活無關
✓ 氣墊鞋、防刮擦鏡片、擠壓式飲品都源自太空科技
✗ 以為太空人在太空不用運動
✓ 失重令骨骼肌肉退化,太空人每天要鍛煉約兩小時

75 題快測 Quick check

Q1手機地圖定位靠什麼技術?

Q2哪種衛星幫助追蹤颱風?

Q3首位進入太空的中國航天員是誰?

Q4太空站裏水珠和食物碎屑會怎樣?

Q5試舉一件應用太空科技的日常用品。

8重點回顧 Recap

  • 人造衛星用於定位導航、氣象觀測和通訊。
  • 氣墊鞋、防刮擦鏡片、擠壓式飲品源自太空科技。
  • 楊利偉二○○三年乘神舟五號進入太空。
  • 天宮空間站和嫦娥探月展現國家航天成就。
  • 太空生活處處失重,太空人要特殊訓練和裝備。

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