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關鍵詞:非物質文化遺產;影視創作;影像媒體;傳播
1 湖北省非物質文化遺產現狀
在湖北,有人類非物質文化遺產代表作名錄4項、國家級名錄160項,省級名錄312項(466個項目保護單位),有國家級項目代表性傳承人57人,省級項目代表性傳承人450人,有國家級文化生態保護實驗區1個,省級文化生態保護實驗區13個,省級非物質文化遺產生產性保護示范基地19個。2014年12月4日由湖北省申報的“三國傳說”、“伯牙子期傳說”、“武漢雜技”、“越調”、“楚劇”、“岳家拳”、“趙李橋磚茶制作技藝”等21個項目入選國家非物質文化遺產名錄。這些富有地域特色和藝術價值的非物質文化遺產類別都可以作為影視創作主題。然而目前關于這些非遺的影像資料非常有限,不利于湖北省非物質文化遺產的傳播和發展。許多非遺類別都可用影視創作的形式將技藝歷史、技藝過程,從宏觀到細節、從整體到部分如實的記錄下來,作為影像資料進行文化知識的普及。
2 非遺課題引入教學
非物質文化遺產像一個大海,每個人回到故鄉,走到鄉村生活中去,你都會發現許多令人感動的非物質文化。在當今轉型期的中國,非物質文化遺產像退潮的大海,每時每刻都在迅速的消失著,老一輩藝人默默地故去,文化與技藝也悄悄地消失了。那么,用影視拍攝的方式真實的還原與重現技藝,或是將一些僅剩文字記載的非物質文化遺產類別運用影像的方式還原、再現變得尤為重要。
影視創作作品相比文字、圖片、錄音更直觀、更形象也更真實,對于一些瀕臨滅絕的非物質文化遺產項目,影視作品都可在保護中發揮重要功用。我們在影視創作課程教學中引入非物質文化遺產保護這一命題,通過對不同影視創作手段的歸納和探討;對影視語言和影像媒體技術的研究和應用,總結出針對非物質文化遺產影視創作的規律,從而達到對湖北省非物質文化遺產的挖掘和保護。
3 非遺課題小組調研
通過多渠道獲取湖北省非物質文化遺產的調研資料,對重點非遺項目給予重點關注。在班級以小組的形式進行組織學生對重點非遺項目進行考察、學習,以圖片及影像的資料形式完成資料調研部分。例如名為“武漢傳統文化保護小組”對武漢的非物質文化遺產進行了多方面的調查,并開展了討論會議,對每位小組成員的資料進行了整理分析,根據每個人的特長與優點進行了具體的調研工作安排。首先,小組設計了題為《武漢市傳統文化保護調查》的問卷。問卷調查之后的統計分析發現:
3.1 整體性
市民對非物質文化遺產的概念都處于不太了解的狀態;所了解的非物質文化以民間表演藝術類、傳統手工技藝類、方言類為主;對武漢市非物質文化遺產前景持一般意見。
3.2 差異性
市民認為當前非物質文化遺產保護面臨的最大問題各不相同,人們的意識不夠、外來文化和現代文化的沖突等為主要趨勢,但仍有一部分人持觀看態度,認為武漢的非遺有非常大的保護力度,然而保護措施較為缺乏。
4 合理選擇影視創作類型
針對擬定的湖北省非遺選題,選擇重點的非遺項目進行課堂講解,指導學生利用多種途徑對非遺項目進行學習和認識,擬定影視作品類別及主題。影視作品的制作技術和類型的選擇是研究的另一個重要環節。影視創作的主題內容決定了影片的制作技術,主要有:實拍技術、定格技術、動畫技術;其中,宣傳片、紀錄片、商業電影等幾種類型可以更好地表現非物質文化遺產命題。在課程中,對不同影片類型的制作技巧進行了分析,對非物質文化遺產命題的劇本寫作、分鏡頭繪制、鏡頭拍攝技巧以及中后期制作進行了詳細的講解。
“武漢傳統文化保護小組”經過對搜集選題的篩選、討論,小組最終希望運用動畫技術,將黃鶴樓傳說進行動畫作品創作,制作一部公益類宣傳短片。擬定了“黃鶴樓傳說”這一命題,希望通過影視創作,將黃鶴樓傳說的故事進行視覺表達,應用于非物質文化遺產的知識傳播。小組通過對黃鶴樓的實地考察,拍攝了大量實際場景資料,結合網絡資料,作為短片的角色設計、場景設計的設計基礎。
5 影視創作藝術表現
創作一部好的影視作品,不僅要有超凡脫俗的創新思維,而且還需要有較強的藝術表達能力。在影視作品中,藝術表現力是通過視聽語言傳達到觀眾心里的,是用畫面和聲音傳達信息的語言,是一種思維方式,作為電影反映生活的藝術方法之一,形象地說所有的影視作品都是由視聽語言所書寫而成的文章,抽象的說影片是由畫面、聲音、時間、空間構成的。
影視作品的不同類型有著不同的視聽語言表達形式,“武漢傳統文化保護”小組所選定的動畫宣傳片制作,應該在各個故事節點上有重點、有針對、有秩序地進行畫面設計,在先期錄音的基礎上設計每個鏡頭畫面,錄音解說詞在敘事上干凈利落,語言通暢明白,詞句短小簡潔,語言力求口語化、形象化。
在鏡頭與鏡頭的銜接上應多使用畫面轉場來增強影片的流暢性,通過栩栩如生的人物形象、色彩鮮明的畫面、生動感人的生活場景才能起到表情達意效果,作品中應注意典型的細節的處理,細節能以少勝多、以小見大,起到畫龍點睛的作用,從而給觀眾留下深刻的印象,凸現動畫作品寓教于樂的獨特的風格。
關鍵詞:世界咖啡;課程改革;過程裝備與控制工程
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)33-0143-02
一、引言
當今的中國正處在一個以創新、改革為鮮明特征的時代,處在一個經濟社會轉型期,無論學校與企業,都重視和鼓勵建立“學習型組織”。個人和團隊也只有在“學習型組織”中的不斷地學習、不斷地深入認知,才能激發出更多的創造力。目前,在高校的課堂上仍舊是以重教師講授、填鴨式教學為主,學生只是一個被動接受知識的客體,容易受到教師講課方式、同伴干擾、電子產品干擾、自身等原因的影響,而在課堂上表現出聽課不集中、不聽課、睡覺、遲到、早退、玩手機等一系列問題。過程裝備與控制工程專業是一個典型的工學專業,其實踐性、應用性、特色性鮮明。在專業課堂上必須要培養學生的工程實踐應用能力和創新意識,這同樣是石油化工裝備工程教育的最重要組成部分,所以過程裝備與控制工程課程改革勢在必行。
“世界咖啡”這一概念是用新的角度將對話作為一個核心的流程,組合與團體能夠通過對話來改變周圍環境,催生有利于幫助理解與掌握傳統課堂的重要知識。每個成員是必不可少的個體,以問題作為吸引,集合多元化的觀點,交流和連結不同的觀點,集思廣益的過程。“世界咖啡”匯談方式給予人們一種全新的研討方式去開展主題活動。
基于此,把世界咖啡匯談方式引入過程裝備與控制工程專業課程教學改革,以學生真正學會、學懂、學通專業知識為出發點,讓學生對知識有更加深層的理解,在這個過程當中不同觀點的碰撞和啟迪更容易激發學習的求知熱情和創新能力。
二、世界咖啡匯談簡介
世界咖啡匯談是由Junit Brown(朱尼特?布朗)與Essas David(伊薩斯?戴維)以Peter Senge(彼得?圣吉)的學習型組織為基礎來提出的組織學習、解決問題的方法。該方法可以增進成員間的交流,直接作用于提升成員間的合作、創新等能力,而且可以讓組織憑借群體智慧來適應多變的、復雜的環境,從而成為真正的學習型組織。世界咖啡匯談對于實踐學習型組織是很適合的方法。現在這種管理方法被越來越多的接收和使用。社會、企業必須要組織中的各個成員真正全新投入并不斷有能力地學習才可以保持持續發展。西方的發達國家中絕大多數的大學教育已經使用了學習型組織,通過教育手段來為社會注入優秀的人才,中國的大學教育也將必然選擇這樣。
在大學教學中,世界咖啡屋的學習方式適用于各種需要理論聯系實際、要解決實際問題的學科。在這些學科課程中,應用學生課堂學習或課外獲取的知識,通過團隊學習,團隊合作去解決,往往能產生意想不到的解決問題方式和創新。
三、世界咖啡匯談在過程裝備與控制工程專業教學中的設計
(一)過程裝備與控制工程專業簡介
過程裝備與控制工程本科專業是1998年由原化工設備與機械本科專業拓展改建而來。建設專業需要轉變傳統的教育思想,拓展專業的范圍,目標定位為提升學生的素質、知識和能力,出發點定位為以發展先進制造技術來改革發展本專業。要使學生了解過程裝備成套技術各個環節的基礎知識,涉及知識面寬,是基于工程材料、化工原理、過程設備設計、流體力學、粉體國學、過程流體機械、過程裝備控制技術、過程裝備腐蝕與防護等課程學習基礎上,熟知關于化工單元設備及成套裝備的優化設計、創新改造和新型化工裝置技術開發研究的基本能力。要熟知化學工程、動力工程及工程熱物理、機械工程、控制工程等學科的基本理論、基本知識;熟知化工單元設備和成套裝備的設計方法與控制技術;具有對新裝備、新技術進行開發研究與創新設計以及對化工裝置項目進行成本評估與投資決策的初步能力;熟知國家關于化工裝置設計、開發、研究、環境保護和安全防災等方面的方針、政策和法規。了解化工裝備與控制工程的理論前沿,了解新裝置、新技術、新工藝的發展動態:掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力;具有創新意識和獨立獲取知識的能力。
(二)世界咖啡匯談模式在過程裝備與控制工程專業課程當的教學設計
針對本專業課程學習特點,結合具體課程,進行世界咖啡深度匯談教學設計。
1.理論聯系實際提出問題。世界咖啡匯談成功的前提是針對課程各章節內容,選擇可以引起學生興趣的主題。在學習各科專業課程的過程中,吸引和引導學生學習興趣與動力是基礎理論知識可以解決工程的問題。因此,雖然每個章節的問題是與知識點相關的,但解決問題不能僅依靠理論知識,更需要學生課下的探索研究和與團隊成員之間的討論。所以,在課程理論知識具備的前提下,教師有選擇工程當中的具體問題,讓學生開展世界咖啡匯談討論。可對化工原理、工程材料、過程設備設計、過程機器、過程裝備腐蝕與防護等課程中的知識點,聯系工程實踐,提出工程問題。學生往往更喜歡和關注工程上的實際問題。
2.關鍵是輕松、和諧。揭開知識本質的新視角是來關注知識所具有的情境性。所以必須重點關注學習的情境理論。學習的情境理論關注的是對學校傳統教育的改革,其關注的不僅僅是學校內部,還關注人們日常生活中的學習研究和各行業從業人員的學習研究。關于認知和學習具有的交互性質與實踐的重要性是所有情境理論所強調的。為此,世界咖啡匯談的情境非常重要,給人以輕松、和諧的氛圍有助于人學習和交流的欲望。
3.學生分組并圍繞問題組內討論―第一輪討論。將5~6個學生分成一組,組成一桌,設置一名桌長,桌長與該桌各成員都是平等的,并負責組織本桌人員討論,各成員相互鼓勵。這樣盡量減少組織內部在管理環節上的層次,去除中間傳送信息的中轉,以更合適組織建立和學習開創性的思考方式。桌上可鋪一張大紙,讓大家自己的觀點寫在自己所對應的紙上。
4.組間討論――第二輪討論。桌長不動,組員分別去其他小組,參與新一輪的組間討論。
5.回組討論――第三輪討論。組員回到自己所在組,把在它組討論的新觀點、新想法帶回本組,進行新一輪的討論。針對每個問題,組員最少要做到兩輪或三輪以上的探討,每輪討論都不能少于20分鐘,在探討的過程中可設置課余時間,這樣一是不僅讓學生增加了接觸面,增加思維之間的碰撞,使學生系統思考能力得到了提高,二是通過學生在業余時間里的深入學習和鉆研,可以將問題的探討向廣度延伸或縱深,只有這樣學生的創新、合作能力才能得到真正提升,與此同時還可以提出解決實際問題的更好地方法。
6.團隊匯報與總結。通過根據世界咖啡匯談的這一程序,在探討結束后,每個成員都要回到自己最初的團隊中,從而形成組織共識(在這一階段過程中應給予每個團隊較充分的時間,并且展示團隊的探討結果)。
7.科學的激勵和評價。組長匯報過程中要注意鼓勵實效性、科學性、特色性的解決辦法,讓學生養成踏實地、漸近地解決問題的習慣。針對學生的匯談成果,要與課程最后成績的評定掛鉤。這樣不但可通過幫助學生參加挑戰杯、參與教師科研項目,大學生創業創新訓練項目等學生科研,鼓勵學生等形式,最后真正做到將學生的新想法和學習成果落到實處,形成內在激勵辦法。
在過程裝備與控制工程專業的過程裝備制造工藝、過程裝備腐蝕與防護、過程機器等課程課堂上,對課程當中的若干知識內容進行世界咖啡匯談這樣的教學設計實踐,都達到非常良好的教學效果。學生對知識點的理解,對專業的理解更加深層。對課程的學習不是簡單停留在應付考試的層次上,而是對課程與專業的關系,專業與行業的關系的認識有了質的飛躍。
四、結論
過程裝備與控制工程專業是典型的工科專業,在工程教育改革的浪潮中,各門課程必須要進行相應的改革創新才能適應國家、社會、企業新的發展需要。將世界咖啡匯談模式引入大學課程教學改革,將學生的學習和團隊、社會實踐有機結合起來,不僅能對傳統的課堂講授做出改變,執行理論聯系實際的基本原則,也能培養學生團隊學習的習慣和能力。在團隊的合作中讓學生的觀察、分析、合作、交流、解決問題等方面的能力得到提升,培養學生養成學習終生、合作的好習慣,更能夠適應未來工程崗位的需要。相信世界咖啡匯談模式與過程裝備與控制工程專業課程改革的結合,必能使大學工程專業課程的課堂充滿吸引力,使學生的專業知識、專業素養得到更大的提升,讓團隊合作精神在大學里就培養起來,以為中國的過程工業培養出更多卓越的設備工程師人才。
參考文獻:
[1]布朗,伊薩克等.世界咖啡.創造集體智慧的匯談方法[M].機械工業出版社,2010,(12).
一、培養學生學習物理的興趣
物理教師首先要激發學生學習物理的興趣,讓學生愿意學習,這樣學習效率才會更高。高中學生正處在青年初期,心理發展具有明顯的社會性、探索性、創造性、閉鎖性和獨立性。為適應學生的心理特點,教師應該給學生創造一個展示自我的平臺,充分調動學生的積極性,在課堂教學中,采用的教學策略“精彩十分鐘”使學生們津津樂道,讓每位學生自愿參加成為課堂的主人,選擇如《黑洞》《航天技術的發展和宇宙航行》等,以學生感興趣的方式展示給全班同學。“精彩十分鐘”促使主講人翻閱書籍、上網查詢、多方請教等,每次主講人的精彩講授都贏得了全班同學的熱烈掌聲。“精彩十分鐘”激發了學生的參與意識、合作意識、共享意識,培養了學生的語言表達能力、信息收集能力等,使學生的潛能得以發揮,為學生的終身發展奠定了基礎。激趣的方式應靈活運用于高中物理教學中,要幽默恰當、突出有效。
二、教師要巧妙導入教學內容
在新課程背景下,高中物理教師在實施教學過程中,要探索一些新方法提高教學效率。教學的開始很重要,教師要特別重視教學內容的導入,然而導入要有方法、要有技巧。故事不僅可以吸引學生的注意力,還可以引發學生積極的思考,探索故事中的科學奧秘。通過一些物理學家的趣聞軼事或者物理知識在生活、生產中的應用來引入新課是一種能夠吸引學生注意力,提高課堂教學效率的有效方法。如認識《超聲波和次聲波》之前,先講“次聲波殺人”的故事:1992年11月24日,桂林上空發生了一起空難。當事件的原因經多方調查而未肯定之時,中國聲學研究所的專家提出了存在著因“次聲波”的作用而致使飛機墜毀的可能性。桂林屬半丘陵地帶,氣團依山勢走向而上下浮動,引起氣流震動,會產生一種“山背波”的次聲波,當飛機遇到這種危害極大的由次聲波引起的晴空湍流時,如同落入一個風旋渦中,在擠壓力、沖力等多種強勁外力的作用下,造成飛機失控。最新研究結果表明,次聲波對飛機的影響還有一種“生物效應”。該理論認為,當次聲波的頻率接近人體頻率時,就有可能產生“共振”,就有致命的危險。通過這個故事除了讓學生初步了解次聲波的知識外,還能讓他們知道物理知識在生活和生產中的具體應用,認識到物理知識對于推動社會進步的重要性,激發學生探索興趣。除此之外,在物理學史料中有許許多多關于科學家探索、發現物理規律的故事:牛頓通過蘋果落地發現了萬有引力定律和衛星運行的原理、阿基米德洗澡時領悟出浮力的作用、伽利略觀察吊燈而發現擺的等時性、瓦特由水壺蓋被頂起而發明蒸汽機……這些史料都是培養學生觀察科學興趣的生動教材。
三、利用教學新手段實施教學
物理教師要利用教學新技術、新方法來提高物理的教學質量,實現教學多種模式的教學方法。子曰:“工欲善其事,必先利其器。”沒有任何一門課程可供終身受用。與時俱進,不斷豐富自己的教學手段,跟上社會的步伐,才能最大限度地提高課堂效率,發揮主觀能動性。首先,圖像、文字、聲音、動畫等的有機結合,多重感官共同刺激下,學生的興趣會較容易激發。其次,多媒體的使用可以節約板報書寫的時間,而且多媒體的書寫具有可重復性和任意性,操作方便。最后,當前是信息化的社會,以多媒體技術為主要載體的現代教育要求教師這樣做。而且新課標指出:課程改革要“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用,促進信息技術與學科課程的整合”。用信息技術改造某些已有的實驗、增加原來不能做的實驗,這是大勢所趨,教材編者要促進這項工作的開展。但是,由于發展不平衡,也由于我國在這方面還缺少經驗,所以不能搞“一刀切”。
四、重視培養學生的思維能力
教師要通過不同的解題方法來培養學生的思維能力,提高學生的多維思維能力,如何培養學生的思維能力呢?解題教學及習題訓練是物理教學中必不可少的重要環節。通過解題的訓練,尤其是一題多變、一題多解、一題多練及多題歸一等變式訓練,更有助于加深對知識的鞏固與深化,提高解題技巧及分析問題、解決問題的能力,增強思維的靈活性、變通性和創新性。一題多解,培養學生求異創新的發散性思維。通過一題多解的訓練,學生可以從多角度、多途徑尋求解決問題的方法,開拓解題思路。使不同的知識得以綜合運用,并能從多種解法的對比中優選最佳解法,總結解題規律,使分析問題的能力提高,使思維的發散性和創造性增強。一題多變,培養學生思維的應變性,有新意的問題,使更多的知識得到應用,從而獲得一題多練、一題多得的效果。使學生的思維能力隨問題的不斷變換、不斷解決而得到不斷提高,有效地促進學生思維的敏捷性和應變性,使創造性思維得到培養和發展。任何一個創造過程,都是發散性思維與收斂性思維的優秀結合。
飛天,敦煌壁畫中這一凝聚中華民族千載夢想的藝術形象,迎來了她歷史性的騰飛――2008年9月25日21時10分,2號F型火箭在夜空下點火起飛,火紅的尾焰映紅了秋日的大漠戈壁,載著翟志剛、劉伯明、景海鵬3位航天員的“神舟七號”飛船在與敦煌同一緯度的酒泉衛星發射中心騰空而起。
從“神州五號”到“神州七號”,5年3次起飛的神舟飛船,引領著中華民族一步步把夢想變為現實。
根據我國的航天計劃,“神七”要解決出艙活動、太空行走,“神八”要解決空間對接,“神九”要解決空間站的建立。由此可見,我們的飛天計劃正在大踏步地進行中。那么,親愛的中學生們,你們對“神舟”了解多少呢?
請跟我們一起走進本次的神舟探秘之旅,向太空進發吧――
文章內容:
魅力看點一:
宇航員首次太空行走
“神七”與“神五”“神六”相比更深的意義在于,“神七”航天員成功地出艙在太空行走。盡管本次出艙活動的只有一名航天員,其余兩名航天員在艙內配合和保護工作,相信不久的將來,會有更多的宇航員出艙活動。
宇航員在太空“行走”過程中的速度和飛船是一致的,相對于地球來說,時速達到2.8萬公里,相當于每秒行走7-8公里。
魅力看點二:
自主研制艙外航天服
出艙的航天員可能會遇到向著太陽的一面200多攝氏度的高溫、背著太陽的一面是攝氏零下數度的低溫。為使宇航員免受驟冷、驟熱變化和太空微流星體撞傷,并過濾一定程度的輻射,我國自主設計的艙外航天服的外層防護材料采用高級混合纖維制造,具備防輻射、防紫外線、抗驟冷驟熱等功能,為航天員提供賴以生存的微環境,保證了航天員安全、有效完成出艙活動。
航天服上有個纖維罩,包含了免提裝置的通訊麥克風及喇叭,配合航天服中的傳輸器及接收器,可以使宇航員與地面控制中心及其他的宇航員通話。艙外航天服還能產生助力,使宇航員在太空穿梭機外能自由行走。
魅力看點三:
伴隨衛星的科學試驗
作為載人航天應用方面的一項新技術試驗――伴隨衛星的試驗,到現在為止進行得非常成功。小衛星的伴隨,比如說空間站或者空間實驗室可以延伸大的飛行器的功能,反過來又可以對大的飛行器,(如空間實驗室和空間站)進行服務,觀測外表、檢查可能的損傷。相信在今后載人航天工程中,它是非常有用的工具。
魅力看點四:
不可小覷的氣閘艙
對于“神七”飛船來說,特別是和這次出艙活動密切相關的氣閘艙的設計,對我國科學家來說也是一個挑戰。因為這個氣閘艙兼顧了四項功能:第一,它本身是一個儲物艙,航天員在飛行過程中,在組裝和穿著之前,它是用來儲物的。第二,它是一個工作艙,航天員在里面組裝,還要做很多的試驗。第三,它又是一個氣閘艙。第四,它還是一個軌道艙。把這么多的功能組合在一起,而且第一次研制、第一次飛行便獲得成功,簡直是個奇跡。
答疑:“神六” “神七”
兩兄弟有何不同?
1.三大變化
和“神六”相比,“神七”最大的變化有三:一是執行航天員出艙活動;二是飛船滿載,三名航天員最長飛行五天;三是飛行期間進行衛星通訊新技術試驗。(做客專家:神舟七號飛船總設計師張柏楠)
2.五大不同
“神七”的所有重點都放在實現首次太空行走,所以,和“神六”相比,“神七”有五大不同。
第一,飛船有效載荷增加,加大了火箭的推力。“神七”要搭載3名航天員,并攜帶艙外航天服(地面重量125公斤)和7天太空生活所需的物品,滿足3名航天員要完成各項任務,所以飛船的重量比起“神六”來說增加了很多,外觀也與“神六”有所不同。
第二,“神七”軌道艙新添了一個“夾層”。“神七”軌道艙設計了一個“夾層”――“氣閘艙”,滿足航天員進入太空需要。氣閘艙由兩道門組成,航天員穿好艙外航天服把第一道門關上,然后把第二道門打開,這樣便能夠保證原來的艙里的氧氣和壓力。其原理類似潛水員進出正在深海中的潛艇。
第三,“神七”軌道艙不在軌“駐守”:和“神六”相比,“神七”飛船一個顯著不同在船完成任務后,軌道艙不在軌“駐守”,而和推進艙一樣,在與返回艙分離的一刻墜入大氣層。
“神七”軌道艙之所以不再留在軌道,是因為研究人員把“神七”的試驗方向集中在保障航天員順利出艙活動方面。
第四,航天服要求更適應太空行走。為保障航天員安全和便于出艙活動,艙外航天服必須具有防微流星、真空隔熱屏蔽、氣密、保壓、通風、調溫等多種功能。另外,艙外航天服的手套必須既密封又靈活,頭盔也要既透明又密封。
第五,航天員像開戰斗機一樣駕駛“神七”。“神六”在太空飛行期間,費俊龍和聶海勝兩名航天員先后進行開關艙門、穿脫壓力服、穿艙、抽取冷凝水四大項“在軌干擾力”實驗。結果表明,航天員較大幅度動作對飛船姿態影響微小,飛船姿態保持良好。費俊龍甚至還在飛船上連續做了4個前滾翻。
有了“神六”實驗的基礎,“神七”航天員“像駕駛戰斗機一樣駕駛飛船”,對行員出身的中國航天員來說,簡直是駕輕就熟!(做客專家:北京大學地球與空間環境學院教授焦維新)
解讀:
“神七”新技術有諸多突破
三名宇航員組成飛乘組。此前,“神舟”飛船兩次載人飛行分別是一人和兩人。“神七”搭載三名宇航員,在內部空間和舒適程度上有了提升,能實現宇航員在艙中自由活動,除了意味著空間增大外,還表明飛船艙內環境技術有了質的飛躍。此外,宇航員首次在太空行走,廁所就成了必需品。負責“造廁”任務的南京協力環保科技有限公司總經理施衛東介紹,“神七”太空艙馬桶可以伸縮,不用時可折疊起來,節省空間。
新航天服。我國自行研發的新的航天服材料具有防火、抗輻射功能,制造出來的新航天服不但適合太空行走,還非常舒服。
釋放小伴星。“神七”宇航員釋放足球大小的小型監視衛星,也就是“伴星”。“伴星”上的相機可以提供飛船和宇航員太空行走的即時畫面。
宇航員出艙行走。“神五”主要是考驗飛船,“神六”兩名航天員主要是參與飛船的在軌飛行,而“神七”航天員承擔了中國首次出艙行走,這是奠定中國空間站技術基礎的重要一步。
運載火箭性能驚人。與發射“神六”的火箭相比,用于發射“神七”飛船的“二號F”火箭共有36 項技術改進,進一步提高了可靠性和安全性。
探秘:
“神舟”在天上是如何被控制的
“神舟”飛船在太空飛行時,不但要跟蹤了解它的位置,而且還需要知道它工作的情況是否正常,有沒有出現故障;如果有故障,是哪個系統的什么部位的什么儀器有問題,以便采取相應的措施。這時,遙測就派上了用場。
“遙測”就像醫生用儀器對病人進行檢查,通過取得的數據來確定病情一樣。在飛船發射和入軌后的運行中,利用遙測監視飛船上設備的工作狀況,并利用遙測的參數計算飛船的姿態,為遙控調姿提供參考數據。載人航天時,還可以監測航天員的生理參數、生活環境參數等,以保障宇航員的生命安全。
“神舟”飛船要完成很多科學試驗和特定工作。這些動作的完成主要靠測控通信系統的另外一項任務――遙控。所謂“遙控”,簡單地說,就是當飛船出現故障時,采取緊急措施(比如把有故障的儀器甩掉,命令備份儀器投入工作,告訴宇航員采取哪些相應的措施,甚至在緊急情況下改變飛船的執行動作等),命令飛船完成任務。
在“神舟”號飛船的測控通信系統中,除了常規的天地通信手段外,另一個傳輸信息的重要手段就是電視傳輸設備,這是載人飛船特有的設備。電視系統的作用很大,在飛船的軌道運行段,通過電視傳輸系統,地面指揮人員可以了解宇航員的工作情況、生活情況、進餐情況、行走和睡眠情況,甚至通過對他們的面部表情的觀察,分析他們的心理狀態。作為圖像信息,全國甚至全世界都能欣賞到他們這種有趣而奇異的太空生活。通過雙向電視傳輸,還可以實現地面與太空的對話,看到對方的表情、手勢,把彼此的距離縮短了,真有天涯若比鄰之感,讓宇航員感到身在寂寞的太空并不孤獨,全世界都在關心和注視著他們。
航天測控通信系統的另一個重要作用,是在飛船返回艙返回途中以及落地后,進行地面搜索人員與航天員的聯系。尤其是在故障情況下,返回落點大大偏離預定地區時,搜索人員一時無法找到返回艙,通信設備就起了決定作用,可以發出各種無線電信呼救信號,并通過語音聯系,讓地面搜索人員盡快找到和營救航天員。
解密:
“神七”航天員是這樣煉成的
在北京八達嶺附近,有一個叫“唐家嶺”的小村莊里,占地約3500畝的“中國北京航天城”就坐落在這里。航天城戒備森嚴,14名航天員正在為發射的“神舟七號”載人飛船緊張訓練。
這14名航天員都出生在上世紀60年代,大多來自農村,從小經受生活的磨煉;他們都是1.7米左右的“矮個兒瘦子”,可謂是“百里挑一”。“神舟七號”搭載的3名航天員就是在他們中產生的。
1.入門“鐵人三項”
“鐵人三項”是競技體育中的項目,極具刺激性、挑戰性,極度考驗人的意志和體能,但是它與航天員的“鐵人三項”相比,卻要溫柔得多。
轉椅、秋千、床,是普通人熟悉不過的物件,但它們在承擔訓練任務后,卻令人望而生畏:轉椅轉得太快,秋千蕩得太高,鐵床上下轉動,其滋味非常人能忍受。
在航天員整個訓練中,最令人生畏的是離心機。離心機訓練是航天員所有訓練中最痛苦的。目前用于“神七”航天員訓練的離心機是亞洲規模最大的載人離心機,它有著長達8米的旋轉手臂,前端連著一只橢圓形不銹鋼封閉吊艙,轉動時像有點游樂場中的“飛碟”,但其轉動的速度和搖擺角度則是“飛碟”無論如何都無法比擬的。
離心機主要用于訓練航天員的超重耐力以及在超重環境條件下操縱飛船和通信的能力。當離心機按照一定的速度旋轉起來時,可以模擬出載人航天器上升和返回時的持續超重狀態。
在進行這種訓練時,航天員的面部肌肉都會在強大作用力的牽引下變形,眼淚不自覺地往外流,呼吸異常困難。航天員身邊有一個紅色按鈕,一旦挺不住了可以立即按動紅鈕,請求教員暫停。但在“神七”航天員的訓練中,這個紅色按鈕始終沒有被按動。
2.倒睡5天5夜
飛船進入軌道的最初幾天,航天員體內的血液會因為失重而向頭部轉移。為了提高對失重環境的適應能力,“神七”航天員要接受5天5夜的頭低位臥床訓練。
血液重新分布訓練在轉床上進行,轉床不斷地變換著航天員的,刺激他們的心血管系統,增強對血液分布的調節能力,使他們能適應失重環境,減輕進入太空時頭面部充血、腫脹、鼻塞、頭痛等癥狀。
航天員們必須學會在頭低腳高的臥床條件下進食、飲水、睡眠、清潔個人衛生,還要進行攝像機等操作訓練。
3.墜鉛塊行走水池
航天員出艙活動時,在太空處于失重狀態,飄來飄去沒法行走。所以,加強航天員的失重訓練顯得格外重要。目前,世界各國航天員進行出艙活動訓練一般采用失重水槽。
據了解,“神七”航天員進行模擬失重水槽適應性訓練時,身著重達120千克的裝備在10米深的水下工作,每次持續時間長達5小時以上,而且是連續多日進行這樣的工作。
為模擬太空行走的環境,在水池內練習時,航天員的服裝上吊上鉛塊,再充滿氣,調節比重后,人體感覺與在太空中沒有什么差別。
據專家說,太空行走的感覺就和水中有點兒相似,只不過不適應的狀況會更加明顯。
體驗:
生活中哪些狀況下有失重感覺
看了這么多,也許你的眼睛有些疲勞了,那么,讓我們趕緊行動起來,體驗一下在太空中失重的感覺吧!
方法一:從跳臺跳進游泳池中,騰空時短短幾秒的感覺和失重的體驗一樣哦!(不會游泳的,沒有大人陪伴的,請勿試驗。)
方法二:選擇一條經過崎嶇山路或者陡坡路線的公交車,坐到最后一排。當公交車經過一個坡度比較大的陡坡時,你會被顛得離開座位。被顛起來到落在座位上的那段時間里,你就有一次體驗失重的機會了(請抓牢座位扶手)!
方法三:游樂場的過山車、蕩龍舟等項目中,運動中有失重的感覺。
小帖士之一:
太空行走如何走?
有些人以為“太空行走”是航天員在太空散步。其實,“太空行走”與地面行走完全不同。因為太空一無人行道,二無馬路,所以“無處可走”。而且,航天員在太空處于失重狀態,飄來飄去也沒法行走。航天員在太空中移動身體,靠手、機械臂或載人機動裝置而不是用腳。為了方便航天員的行動,航天器內外都安裝了扶手,航天員用手抓住扶手來回移動身體,嚴格地講應該叫“出艙活動”,“太空行走”只是一種俗稱。
要實現“太空行走”,至少突破兩個技術難題,一是飛船上氣閘艙的設置,另一個是航天員的艙外航天服技術。做客專家:(中國空間技術研究院研究員龐之浩)
相關資料一:
什么是“太空行走”?
“太空行走”又稱為出艙活動,即航天員在載人航天器之外或在月球和行星等其他天體上完成各種任務的過程。它是載人航天的一項關鍵技術,是載人航天工程在軌道上安裝大型設備、進行科學實驗、施放衛星、檢查和維修航天器的重要手段。
確切地說,太空行走是宇航員離開地面進入太空以后從一處到另一處的移動。廣義上的太空行走,包括三種情況:一是在載人航天器密封艙中的行走;二是在艙外宇宙空間中的行走;三是在其他天體如月球上的行走。通常所說的太空行走,專指宇航員在艙外浩瀚宇宙中行走。這種太空行走,比人們在地面上的行走困難得多。
在太空行走的航天員沒有參照物,無法分清物體的遠近大小和判斷其速度快慢,如無保險措施,很容易“丟失”在茫茫太空中而成為人體衛星。所以太空行走需要采取保險措施――用安全帶將航天員與航天器連接起來,防止航天員在太空中“走失”。
相關資料二:
人類太空行走史
人類載人航天事業起步于20世紀60年代,至今宇航員已成功地進行了100多次太空行走。1961年4月12日,前蘇聯航天員加加林駕駛人類第一艘載人航天飛船繞地球一周后,安全返回地面,從此揭開了人類載人航天的歷史。
1965年3月18日,蘇聯發射載有別列亞耶夫、列昂諾夫的“上升”2號飛船。飛行中,列昂諾夫進行了世界航天史上第一次太空行走,他在離飛船5米處活動了12分鐘,完成了目視觀測、拆卸工作及其他實驗。
1965年6月3日,美國發射載有航天員麥克迪維特上尉和懷特上尉的“雙子星座”4號飛船,繞地球飛行62圈。懷特到艙外行走21分鐘,用噴氣裝置使自己在太空中機動飛行。這是美國第一次太空行走。
1969年7月20日,美國航天員阿姆斯特朗和奧爾德林乘“阿波羅號”航天飛船實現了人類首次登上月球的奇跡。
1984年2月7日,美國宇航員麥坎德利斯和斯圖爾特從“挑戰者”號航天飛機上先后出艙,完成了世界上第一次未系安全帶的太空行走。前者最遠離航天飛機7米,歷時90分鐘,后者最遠離航天飛機2米,歷時65分鐘。他們以每小時2.85萬公里的速度在距離地面2歷公里高的軌道上圍繞地球飛行,又無安全帶,故被稱為人體衛星。
1984年7月17日,蘇聯發射“聯盟”T12號飛船升空。船上載有扎尼拜科夫、沃爾克和女航天員薩維卡婭,與“禮炮”7號空間站-“聯盟”T10號飛船聯合體對接。25日,薩維茨卡婭和扎尼拜科夫一起進行了3小時35分鐘的艙外活動。薩維茨卡婭成為世界上第一位在太空行走的女性。
小帖士之二:
為何采用拉繩回艙方式?
國際上宇航員進行出艙作業的方式主要有兩類。
第一類是“臍帶”式,就是給出艙宇航員系一根繩子,具有保險功能,有的“繩子”還具有輸送氧氣和通信作用。這種方式通常簡單、安全、成本低廉。
第二類是“自由”式,通常采用載人機動裝置,宇航員與航天器沒有相連,隨身帶有生保系統。這種方式可以使宇航員在太空的活動半徑更大,但危險系數也更大,宇航裝置造價也高昂。
小帖士之三:
中國航天網上行
你想了解中國航天的昨天、今天和明天嗎?下面就跟我一起去上網看一看吧,相信一定會給你一個圓滿的答復。
1.航天信息網
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2.中國航天報
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3.國家航天局
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相關鏈接之一:
“神舟”家族編年史
神舟一號
(發射日期:1999年11月20日)
著重考核了五大飛船技術,即飛船系統的艙段分離技術、調姿制動技術、升力控制技術、防熱技術、回收著陸的可靠性技術。采用最小的配置,飛船的軌道艙沒有進行留軌試驗。神舟一號取得成功,標志著中國在載人航天飛行技術上實現了重大突破。
神舟二號
(發射日期:2001年1月10日)
在完善神舟一號在艙內溫控、系統配合等方面存在的不足基礎上,重點考核了環境控制與生命保障、應急救生兩個分系統的功能,進一步檢驗了飛船系統與其他系統的協調性。軌道艙進行了長達半年之久的留軌試驗。神舟二號在太空飛行7天,繞地球108圈后返回地面。這是我國第一艘按載人飛行要求采用全系統配置設計的正樣無人飛船。
神舟三號
(發射日期:2002年3月25日)
優化性能,增加了載人有關設備,尤其是增加了在飛船發射出現故障時,用于保證航天員安全脫離危險的逃逸救生塔,進一步優化改進了許多分系統的性能,這些工作對確保航天員安全措施方面得到了較大完善。這是中國發射成功的第一艘完全處于載人技術狀態的正樣無人飛船,表明中國已完全掌握載人航天天地往返技術
神舟四號
(發射日期:2002年12月30日)
完善了應急救生系統功能,優化艙內載人環境,增加了航天員手動控制系統,增強了整船偏航機動能力。這艘對載人技術考核最全面、與載人飛行技術狀態完全一致的飛船發射成功,標志著神舟飛船已經完全具備載人航天條件
神舟五號
(發射日期:2003年10月15日)
對座椅進行進一步改進與完善。神舟五號是自動化程度非常高的載人飛船,配備了多種安全飛行模式,在正常情況下飛船是完全自動飛行的,當出現故障時,可以自動、航天員手控或由地面通過遙控進行各種切換。這一壯舉使我國成為世界上第三個用自行研制的宇宙飛船將航天員送入太空并安全返回的國家。
神舟六號
(發射日期:2005年10月12日)
按2人5天并具有7天自主飛行能力,飛船進行了多項技術改進和人性化設計,增強了可靠性、安全性。標志著我國向實現載人航天工程第二步發展目標邁出了可喜的一步。
神舟七號
(發射日期:2008年9月25日)
實現了我國宇航員首次太空“行走”。
相關鏈接之二:
我國古代的飛行嘗試
人力飛行,遨游太空是人類的愿望。受鳥類飛行啟發,人類最初嘗試飛行是模仿鳥飛的試驗。
我國西漢王莽時代,有人用鳥的羽毛做成兩只大翅膀裝在身上,并在頭和身上粘滿羽毛,模仿鳥飛行,飛行了數百步才落地。這是人類最早的飛行嘗試。
東漢時期,科學家張衡制造出一種木鳥,身上有翅膀,腹中有器件,能飛數里。這就是歷史上記載的木鳥飛天的故事。
孔明燈相傳五代時,莘七娘隨丈夫進入四川作戰,用竹和紙做成方形的燈籠,底盤上點燃松樹脂(松香油),當熱氣充滿燈籠時,這燈籠會扶搖直上,晚上高掛在空中,作為軍中聯絡信號。這種松脂燈,被稱為孔明燈,以紀念三國時期蜀國的政治家和軍事家孔明(諸葛亮)。
孔明燈流傳于中國許多省份,形狀各異,大多數為球形或圓柱形,燈中燃燒的燃料除松脂外,還有用一般的油和木柴等。名稱也五花八門,如云燈、云球、飛燈、天燈或宮粉等。
孔明燈就是一種原始的熱氣球。可見,我國古代熱氣球已廣為流傳。
原始火箭在古希臘,有代達羅斯父子向太陽飛行的神話。在我國,有嫦娥奔月的傳說。18 世紀初,我國已有“順風飛車,日行萬里”的說法,還畫出了飛車騰云駕霧的想象圖。后來,關人、飛木鳥的故事就更多了。
現代火箭的誕生,使千百年來人類遨游太空的理想終于實現了。火箭是現代先進科學技術的一大標志,但是,火箭在歷史上又是十分古老的。11 世紀左右,我國人民已制造了火箭――它用紙糊成一個筒,把火藥裝在筒內(實際上就是固體火箭發動機),然后火藥筒綁在箭桿上。藥筒前頭封閉,后頭開口(即噴管)。火藥燃燒時從后口噴出大量氣體,利用反作用力推動火箭前進。這種原始火箭,是現代火箭的雛形。
我國古代勞動人民不但發明了火箭,而且將火箭用于軍事,如用火箭攻擊敵營等。據古書記載,1126 年,宋、金的開封府之戰,宋將就用火箭抗擊金兵。
火龍出水現代多級火箭的思想是俄國人齊奧爾科夫斯基在20世紀初才提出的。早在1621 年,我國《武備志》一書就記載了名為“火龍出水”的初始兩級火箭。
“火龍出水”由約1.6米長的毛竹制成,前邊裝有一個木制的龍頭,后邊裝有一個木制的龍尾,龍身下邊一前一后裝兩枚大火箭,龍“肚子”內另裝幾枚火箭,引火線總聯在龍身下面兩枚大火箭的底部。
茅元儀所著的《武備志》中說:“水戰,可離水三四尺燃火,即飛水面二三里遠,如火龍出于江面。筒藥將完,腹內火箭飛出,人船俱焚。”也就是說,“火龍出水”發射時,離開水面約1米~1.3 米,由龍肚子底下的兩枚大火箭提供推力,把它送到1公里~1.5 公里路之外。大火箭燒完時,引燃龍肚子內的所有火箭,由它們去攻擊目標,燒傷敵人,燒毀船只。
這種兩級串聯式火箭,其原理與我國“”3 號串聯式運載火箭相似。我國“”3 號三級火箭就是采用一級燃燒完,點燃二級;二級燃燒完,點燃三級,從而把通信衛星送上太空的。
萬戶登天在月球背面,有一個叫著“萬戶”的火山口。人們為什么把它起名為“萬戶”呢?這是有原因的。
世界上第一個航天員是前蘇聯的加加林。1961 年4 月,加加林由“東方”號運載火箭送上太空而轟動了全球。但最早進行這類嘗試的是中國明朝的學者萬戶。
我國是最早發明和使用火箭的國家,這是舉世公認的事實。1500年前后,萬戶提出了乘火箭遨游太空的設想,比前蘇聯“火箭始祖”齊奧爾科夫斯基早提出300多年。
萬戶的設想是這樣的:在一把椅子后面綁上47 枚當時最大的火箭,人坐在椅子上,雙手拿著大風箏。利用火箭的推力把人送上天,再巧妙地拿著風箏返回地面。
萬戶不僅這樣想了,而且這樣做了。在一個晴朗的早晨,萬戶把椅子架起來,把47 枚火箭捆在椅子后面。他自己高興地坐在椅子上,讓助手同時點燃這47 枚火箭。霎時,火箭被點燃了,可惜,一聲巨響,火箭爆炸了,只見硝煙彌漫,碎片紛飛,萬戶為人類航天事業獻出了生命。為“宇航先驅”紀念萬戶獻身航天事業的偉大創舉,科學家們將月球背面的一個火山口命名為“萬戶”。
相關鏈接之三:在電影里遨游太空
雖說電影在很大程度上是虛構的,但是其中不少的場景和知識都來源于現實。
《阿波羅13號》
導演:朗?霍華德
主演:湯姆?漢克斯、凱文?貝肯、艾德?哈里斯、朗?霍華德
點評:
影片根據真實事件改編,再現了1970年太空船“阿波羅13號”登陸月球的壯舉。攝制組將一架波音707飛機內部改造成太空船的模樣,飛上天后再急速滑落,以產生失重效果。雖然時間只有1分鐘,但可想而知,演員們已經被這輛“超級過山車”折騰得夠嗆。湯姆?漢克斯的表演相當出色,連太空英雄弗洛爾也稱他演得像。
這部影片絕對是極品“科普教育片”,現在很多人對航天的基本認知大概就是從這里來的。影片節奏緊湊、險象環生,看起來一點兒也不覺得枯燥!
《火星任務》
導演:布萊恩?德帕馬
主演:加里?西爾斯 、唐奇?德爾、康妮?尼爾森、蒂姆?羅賓斯、杰里奧?康奈爾
點評:
這是一部反映探索火星的科幻片,拍攝全過程都有美國國家航空航天局(NASA)做技術顧問。影片中,從宇宙飛船的外觀與內部陳設、全觸摸式的交互界面和自動化程度很高的飛船操作系統,到種種火星探測儀器,都以目前空間科技的研究、模擬做參照,畫面令人十分震撼。為了求得真實感,影片還花費了大量資金拍攝失重場面,包括了一段失重狀態下的太空舞蹈。
此外,影片還著力刻畫了宇航員風趣幽默的個性、科學的態度和奉獻精神,以及職業的高度風險。影片中有一幕非常感人:飛船遇難后,船長伍迪為救大家,冒險只身前去掛接補給艙。大家得救了,但他卻“飄”在太空里,為了不讓妻子為救自己作無謂的犧牲,他勇敢地摘下了自己的頭盔,結束了自己的生命。
《世界末日》
導演:邁克?貝
主演:布魯斯?威利斯、本?艾弗列克
點評:
一顆巨大的隕石正在飛向地球,18天內將和地球相撞,地球上的一切都將滅絕。怎么辦?美國太空總署想出了一個辦法:派人乘坐航天飛機登陸隕石表面,鉆出一口深井,埋入核彈將其炸毀。經驗豐富的油田鉆井工亨利和他的鉆井隊員被選中,執行這項星際爆破任務。
他們參加了有史以來最短的航天速成班訓練――12天,隨即分坐兩艘航天飛機抵達隕石,在經歷了各種困難后,終于把核彈放進了隕石核心。
沒想到老美也生產偽劣產品,核彈的自爆裝置居然失靈,亨利只好毅然留下人工引爆,與隕石同歸于盡。
相關鏈接之四:伴隨書香感受太空
《登陸火星》
作者:(美)史蒂夫?斯奎爾斯 出版:中國宇航出版社
本書是美國航空航天局(NASA)“火星探險車”項目首席科學家史蒂夫?斯奎爾斯博士在“精神號”和“機遇號”火星探險車成功登陸火星,順利完成9個月的探測任務后創作的一部紀實文學。
在本書中,史蒂夫博士絲絲入扣地講述了長達17年的火星探險車項目發展和成功的歷程,描述了探險項目過程中每一次輝煌的成功和令人沮喪的挫折――既有可能導致災難的設計缺陷,也有科學家和工程師之間的緊張沖突。如書中回顧了為把探險車送上發射塔,科技人員與時間賽跑的扣人心弦的情景,讓我們深入了解了完成這一壯舉的杰出人物。再如探險車登陸火星后,控制人員又克服了一系列前所未有的困難,包括火星惡劣的氣候以及“精神號”與控制中心幾近致命的通信中斷。天道酬勤,探險車的發揮超出了所有人的預期。斯奎爾斯和他的團隊首次證明了火星的環境條件曾經有可能支持生命。
本書成功地再現了獻身航天事業、在風險與艱難中大膽探索的美國科學家和工程師的團隊群像,以及他們在探險項目合作中雖有矛盾沖突,但相互理解、相互尊重的感人至深的情懷。
《放飛神舟》
作者:石磊 主編 出版:機械工業出版社
這是中國首次公開出版絕密級的中國載人航天工程紀實,作者系《中國航天報》總編輯。因工作需要,她11年來親歷宇宙飛船研制、發射現場和宇航員訓練基地,拍攝了大量的資料照片。本書以圖書的方式,真實地記錄下中國宇宙飛船發展的全貌,成為唯一零距離接觸并闡述中國飛天歷程的作者。書中大量的資料和照片首次與讀者見面,包括目擊者親歷現場得來的第一手感受,都是讀者無從得見的寶貴信息。
《奔向月球》
作者:吳偉仁 主編 出版:中國宇航出版社
《奔向月球》一書立足于配合我國月球探測工程的實施,向社會普及科學知識,使更多的人關心、了解和支持月球探測工程。該書簡要介紹了備受矚目的我國繞月探測工程的立項和研制過程,闡明了月球探測的科學與工程目標,相關技術和科學原理,揭示了探月工程的重大意義。
該書以通俗易懂的文字,圖文并茂的形式,介紹了月球科學知識,回顧了人類探測月球的艱辛歷程,展示了當前各國月球探測的重大計劃和重大活動,展望了人類重返月球與建設月球基地的未來遠景,具有知識性、新穎性和權威性。
《別鬧了,美國宇航局》
作者: 龔鈷爾 出版:上海文藝出版社出版