神舟五号的成功回收和航天员杨利伟的凯旋有什么历史性的含义呢?

  梦圆飞天教学设计(一):

  1、能正确、流利、有感情地朗读课文。

  2、学会本课6个生字,两条绿线内的2个字只识不写。理解由生字组成的词语。

  3、想象课文描述的情景,体会“神州”5号发射成功时人们无比激动、自豪的思想感情,能结合给自己留下深刻印象的一些场面谈谈自己的感想。

  想象课文描述的情景,体会“神州”5号发射成功时人们无比激动、自豪的思想感情,能结合给自己留下深刻印象的一些场面谈谈自己的感想。

  教具准备:生字卡、挂图、录象

  一、激发兴趣,揭示课题

  1、自古人类都梦想着有朝一日能像小鸟一样飞上蓝天,2003年10月15日这天,随着“神州”5号的升空,中国人最后圆了飞天梦(板书课题:5梦圆飞天)。这天我们就来学习这篇课文。

  2、那激动人心的事同学们透过各种渠道有了必须的了解,请同学们谈谈你所明白的“神州”5号及杨利伟的状况。

  二、自读课文(自学要求):

  1、读准宇音,认清生字字形,读顺每句话。

  2、画出不懂的词语,联系上下文或借助工具书了解它们的意思,仍然不懂的请做上记号。

  3、边读边思考:课文描述了哪些激动人心的场面,是怎样描述的?

  三、检查自学效果:

  1、指名读课文,帮忙纠正字音和读得不通顺的地方引导学生把课文读正确。

  2、了解词语的掌握状况,对学生不懂的词语教师作适当讲解。

  3、指名读描述了激动人心的场面。

  四、分段指名读课文

  提出学习要求:课文主要写了什么资料?是按什么顺序写的?分段,概括段落大意。

  1.学生仔细观察田字格中的生字后,指名板演。

  2.引导评价,适当范写。

  3.学生用钢笔描红、临写,教师巡视指导

  课文主要写什么?是按什么顺序写的?

  1、读第一自然段:你读懂了什么?(这是一个不寻常的日子,是一个特殊的历史时刻。)

  2、有感情地朗读。

  3、在“神州”5号飞船发射的过程中,哪些场面给你留下的印象深刻?课文是怎样写的,谈谈你的理解。(小组交流,汇报)

如果你向十个小朋友提问:长大后的理想职业是什么?

可能有九个都会告诉你是当宇航员。当然,最终十个小朋友很可能都当不成宇航员。

但是,他们的回答并不是跟风,而是一种崇敬。乘坐着宇宙飞船,翱翔在神秘的太空中,探索未知的宇宙秘密,实在是小朋友们能想到的最酷的职业。

很多人都知道,第一个乘坐宇宙飞船进入太空的中国人是杨利伟,他也因此成为了家喻户晓的大英雄,但是,很多人不知道的是,杨利伟上太空时竟然佩戴了手枪,难道是为了对付“外星人”吗?原来,这与苏联的一次“教训”有关。

1.比钻石更珍贵的宇航员

对于宇宙的探索,一直是人类发展中的主题之一。我们生活在这个蔚蓝的星球上,那么在别的星球上是否存在生命,它们又是如何生活,太空中各种现象的原理又是如何,人类有太多太多的疑问在等待解答。

在很早很早的时候,人类对于宇宙的兴趣在于各种变幻莫测的天象,这具有很强的现实意义,天象的变迁会极大影响环境气候,农作物播种,以至于影响人们的生活,同样,天象也被赋予了象征意义,当天象异常时,总会有人以祥瑞或灾难去解读它。

后来,经过了一代代科学家的努力,以天文学为核心的自然科学技术取得了突飞猛进的成果,特别是高倍率望远镜等工具的发明,更是给了人类直接目睹太空的机会。

在几十年以前,人类不满足于通过望远镜观察太空,开始琢磨怎样能够把人送到太空中,去直接地看看太空是什么样子的,这就是宇航员。

为了实现身临其境的太空梦,各个国家开始培养宇航员,这是一群颇有勇气、知识全面、身体素质和心理素质都十分过硬的人,甚至可以说,宇航员就是最完美的“人类标杆”。

一名优秀的宇航员站在世人面前,其背后投入的培养成本是高昂到让人难以置信的。曾经,有研究做过统计,以宇航员的体重为标准,1克拉即0.2g的体重需要支付最低为7400美元的培养成本。

以体重65kg作为标准计算,一个宇航员的培养成本约在15亿美元左右。毫不夸张地说,宇航员是比钻石更加珍贵的存在。对于中国这种发展中国家,像杨利伟这样的宇航员更是“无价之宝”。

2.中国飞天第一人——杨利伟

杨利伟走进公众视野,是在神舟五号取得成功的那一刻。但是,杨利伟那一刻光荣的背后是几十年如一日的挥汗如雨。

航天员要想进入太空就需要借助火箭的推力脱离地心引力,可是,想要脱离地心引力谈何容易,这不仅考验的是火箭制造技术,更是对于人体承受力的一次巨大挑战。

在平时,杨利伟会利用离心机来进行训练,当加速度达到地球重力加速度的八倍时,他会感觉到相当于8个自己的体重压在身上,非常难受。而且,一名合格的航天员不仅仅要能够承受巨大压力,更需要在承受压力时进行相关的操作。

这还只是航天员科目繁多的训练中很小的一部分,就像那句话说的“我们的征途,是星辰大海!”为了这个梦想,航天员付出了太多太多的努力。

可能很多人都看到了平安归来的杨利伟,所以忽略了航天员是一个多么危险的职业。尽管人类对于宇宙的认知已经有了很大的发展和飞跃。

但是,不可否认的是,太空依然充满着未知与风险,航天员进入太空,说白了,就是赌命,没有谁能够保证他一定可以如期安全的返回地球。

从发射,到翱翔太空,再到飞船降落,每一个环节都容不得半点差错,任何一点细节的疏忽就可能导致生命的代价。

1961年,苏联的“联盟一号”因为返航时降落伞没有成功打开,航天员活活摔死;1971年,苏联“联盟11号”发生故障,航天员缺氧死亡……这些案例的背后,都不是历史书上冷冰冰的一句话,而是活生生的人命和亲人的悲痛。

1965年,苏联的两名航天员返回地球时,由于路线偏差,大大地偏离了预定的降落点。当宇航员走出舱体时,面前都是陌生而原始的场景,让他们不寒而栗。

正是汲取了苏联的教训,所以,在杨利伟执行神舟五号任务时也佩戴了枪支,就是为了万一无法降落到预定地点,面对危险,可以用作防身。

如此谨慎的重要原因也是,航天员实在是比钻石还珍贵,尤其是有过进入太空经验的航天员,他们的经验完全可以说是人类的宝贵财富,更是必须万无一失、避免任何危险。

有人觉得杨利伟带的枪是用来应对外星人的,这种说法并不符合科学实际。太空环境是真空的,所有东西都是漂浮在空中的,子弹的射出也同样会漂浮在真空中,难以按照预定的弹道发挥枪支的作用,所以这种说法是无稽之谈。

神舟五号的成功,标志着我国的载人航天技术已经加入世界先进行列,杨利伟用自己的努力,在太空中首次留下了中国人的脚步,填补了中国航空航天技术的一大块空白。

这个成就是划时代的,是足以在历史教科书上留下浓墨重彩的一笔,其背后确实一点一滴的细节组成的,正是中国的航天人心思缜密,把每一个细节做到完美、做到极致,才有了一次成功的航行,有了一个巨大的成就。

最终,杨利伟佩戴的枪没有发挥作用,因为他成功地降落到了预定地点,但是,他带上太空的那把手枪依然是意义非凡的。

航空航天是一个系统工程,需要方方面面的技术人员合力来完成,小到一个参数的设定和校准,大到发射过程中具体的监控,每一个环节都不能出错,而且未雨绸缪、准备充分才是保障万无一失的必要条件。

我们并不能未卜先知地了解真正的发射过程会发生什么情况,但是,我们可以吸取前人的教训,就像苏联的这次教训一样,准备的充分一些,再充分一些,就能够取得最后的成功。

将6艘载人飞船、5艘无人飞船和2个空间实验室顺利送入太空;护航11名中国航天员、14人次完成太空之旅
神舟二十载 问天不停歇

筑梦太空,问鼎九天。长征五号遥三运载火箭成功发射、北斗全球组网进入冲刺期、嫦娥翩然落月背、空间实验室完成服役返回……过去一年多,我国航天事业发展步履铿锵、硕果累累。1999年11月20日清晨,神舟一号飞船发射,我国载人航天大幕徐徐开启。转眼20年,作为我国载人航天器研制设计工作的主力军,神舟团队书写了一项又一项骄人成绩:将6艘载人飞船、5艘无人飞船和2个空间实验室顺利送入太空;护航11名中国航天员、14人次完成太空之旅,最长在轨时间达30天;实现太空出舱、交会对接、太空授课……而这支优秀的团队,平均年龄仅有33岁,他们将自己的热血青春与祖国发展同频共振,时刻以冲锋的姿态,托举起中华民族的载人航天梦。

岁末年初,中国航天科技集团五院载人航天总体部的大楼里,神舟团队的科研工作者们步履匆匆。

去年7月,天宫二号空间实验室完成任务、顺利返回,神舟团队又立刻投入到下一项研发任务中。20多年来,神舟团队将6艘载人飞船、2个空间实验室成功送入太空;护航多位航天员完成太空之旅;完成太空出舱、交会对接、组合体飞行等任务……这张骄人的成绩单背后,是科研团队长达几十年的科研攻关。

“关键核心技术是买不来的”

“每一点航天领域的科技进步,都是人类向着浩渺星空迈进了一步”,年过八旬的陈祖贵老先生,向记者讲起了我国载人航天事业的发展历程,往事犹如卷起的画卷,徐徐展开……

“圜则九重,孰营度之?惟兹何功,孰初作之?”这首诗描写了中国人探索宇宙的梦想,从那个时候开始,飞天梦就深埋在了中华民族的血脉里。

1999年,发生了三件大事:新中国成立50周年、澳门归回、神舟飞天。一时间,人们探索宇宙的热情被再次点燃。“‘神一’的意义,我认为比‘神五’更大。”回首过往,神舟号飞船首任总设计师戚发轫院士颇有感触,他说,在神舟五号飞船载着航天员杨利伟安全返航的时候,他却想去看看“神一”回收的地方。

“那是在多么艰难的条件下干出来的事业!”戚院士说。在上世纪六七十年代,我国就有了第一代返回式卫星——“曙光一号”的研制计划。“受制于计算机技术水平,直到上世纪80年代,我国载人航天事业仍进展不大。我们想自主研发星载计算机芯片,推动载人航天事业快速发展,经过不懈努力,终于成功了。”陈祖贵说。

硬件做了出来,软件编写成了难题。在一次星—地对接仿真实验中,团队发现卫星姿态数据明显异常。“当时没有相关软件,很难定位问题源,团队压力特别大。”队员们没日没夜工作在实验室里,累了就趴在桌子上休息一会,饿了就随便吃一点。经过反复排查,最终发现不是软件问题,而是芯片上的一个存储单元坏了。

就是在这种艰苦条件下,陈老带领团队先后攻克了计算机控制卫星姿态的控制系统研制,掌握了卫星全姿态捕获技术、卫星应急控制器技术等。后来在神舟科研攻关期间,他们还成功研制出我国载人飞船GNC系统,并成功应用于9艘神舟飞船。

1992年,我国载人航天工程正式启动。“那时候,没有实验场地和设备,可谓困难重重。”戚院士说,只有把地面试验做充分,才能确保成功,这就要求必须建立完善的科研基地。

“飞船研制要用到哪些设备,这些设备如何研制?这个挑战一点也不比研制飞船本身小。”戚院士说,那时候,航天五院边设计、边出图、边建设,在北京建成了采用AIT一体化设计思想建成的总装厂房、亚洲最大的真空罐和电磁兼容实验室以及振动台……

载人航天总体部总设计师杨宏觉得自己是个“幸运儿”,一参加工作就赶上“神舟”立项。“起步阶段,我们对整个载人航天系统的认知都不到位。”他记得自己曾经在一次地面检测中,“烧”坏过4台设备。“因为电路设计、电源器件的研制,都需要在实验中一点点摸索。”

早期研发阶段,团队也曾向国际同行寻求帮助。“但关键核心技术是买不来的。”陈祖贵回忆,很多所谓的“核心”技术,只不过是从公开发表的文章里抄下来的。

团队没有气馁。“就拿海上回收来说,5200公里的海域,我们没有依托于航母的海上救生技术,海上回收成了巨大的难题。”杨宏说,为此,团队研发了海上定点回收技术,确保海上迫降后航天员能顺利上岸。

“为了研发海上定点回收技术,我们不知编写了多少程序、做了多少实验、测试了多少数据。”杨宏感慨。

“要时刻问自己,敢不敢坐自己研发的飞船”

“5,4,3,2,1,点火!起飞!”这串口令,每一个神舟人都烂熟于心。每个数字代表着不同任务指令,要不假思索、形成惯性动作。“500秒内,发出100多条指令,决不能出现任何差池。”杨宏说。

“航天产品可靠性为0.97,因为要保障人的安全,载人航天的失败率必须控制在3‰以内。两个要求同时满足,故障率必须在三十万分之一以内。换句话说,每天发一次,30年都不能出问题。”对此,戚院士对团队说的最多的一句话就是:“要时刻问自己,敢不敢坐自己研发的飞船?”

要保障安全性,就必须用上所有的可靠性措施。“从起飞到把飞船送到预定轨道,有8种故障救生模式。在飞船入轨之后,还有180多种故障对策。实际上,在大约70万条计算机程序中,30%是应付正常飞行的,70%用于应付故障。”戚院士介绍。

从“神一”发射至今,团队创造了“0失误”和回收“10环打靶”的优异成绩,但“一次成功不代表次次成功,这次成功不代表下次成功。我们时常告诫自己,每一次都必须‘从零开始’。”杨宏告诉记者。

在神舟三号发射前,飞船已经进入靶场时,团队却发现一个电连接器出现障碍。“必须返厂做失效性分析。”杨宏回忆,返厂后发现,电连接器本身有设计缺陷,要重新设计,但同样的元器件在飞船上用了77个,重新设计生产需要三个月。

“坚决不能让有哪怕一丝缺陷的飞船上天!”指挥部当即决定,暂停发射计划,全员撤场。杨宏作为当时的主任设计师,受到了处分,这也成为杨宏职业生涯中最痛的事。

“地面测试就要暴露问题,暴露越多,上天后就越安全。”陈祖贵说,他曾受邀观看航天员训练。在离心机旁,航天员身上压着相当于自身体重4—8倍的载荷,这种训练让他们脸色苍白,表情痛苦。陈老看在眼里,疼在心里。

“那一刻我感觉责任重大,当即向航天员们许下承诺,不仅要让他们安全回来,还要让他们舒舒服服回来!”陈老字字铿锵。经过团队设计,神舟五号飞船返回时,杨利伟实际承受的载荷仅有自身体重的3.2倍,可以用“舒服”来形容。

“我们和航天员的关系犹如‘厨师’和‘顾客’。以前,我们要让航天员‘吃饱’,现在要让航天员‘吃好’,这就需要我们去‘试吃’。”曾任天宫二号总体主任设计师的柏林厚做了个形象的比喻。

2016年10月19日凌晨,神舟十一号与天宫二号完成交会对接,景海鹏、陈冬开启30天太空生活。这次“超长待机”对飞行器宜居设计提出巨大考验。

怎么住得舒服?团队下足了功夫:开发天地一体化多媒体系统,让航天员可以看球赛、听新闻,还能跟家人、战友视频聊天;设计可折叠多功能平台,让航天员就餐和进行科普活动时更方便;研制无线头戴设备,解决有线头戴设备“相互纠缠”问题,让航天员在舱内更自由地与地面对话……

在地面研制时,柏林厚和同事们经常把自己模拟成航天员,进舱实际体验。再根据自身感受和航天员反馈,不断完善舱内人性化设计,比如降噪、废弃物处理等。

“科研的最终目的是服务生活”

科研人员,都是幕后英雄。每一次成功背后,都是他们默默付出、接续奋斗的结果。

载人飞船系统副总设计师马晓兵习惯称自己为“爱找麻烦的人”。“做事情就要做到极致”,这是航天人坚持的准则,入行15年的马晓兵感触颇深。

2016年的一个深夜,值班人员发现航天员与地面的语音通信系统出了问题。“因为有故障预案,问题得以顺利解决。就是要在地面把‘所有可能出现的问题都考虑到’。”马晓兵回忆说。

对此,团队建立了地面监测防漏洞工作机制,出现问题第一时间解决,并形成“零缺陷、零故障、零疑点”的团队文化。

创新,是团队的另一种文化。

“新一代航天人必须要有创新精神。”马晓兵介绍说,遇到紧急情况时,飞船必须在4个小时内快速返回,否则航天员生命安全就会受到威胁。这就需要有大量的数据支持,在地面研制阶段,这些都需要考虑进去。

比如,在航天器交会对接中,飞船会有多次变轨,轨迹预期经常会有偏差。如何保证数据的实时更新,减少误差的发生,这让马晓兵及其团队犯了难。

“花了3年时间,团队利用神经网络算法,加入自主计算程序,通过提取飞船高度、飞行速度等参数,解决了数据误差问题,为航天员的救生提供了重要的技术保障。”马晓兵告诉记者。

“就拿天宫一号来说,仅用5年时间,就实现了大型壁板技术、控制力矩陀螺仪技术等11项关键核心技术的突破。”杨宏说。

据了解,为了满足太空舱航天员生存需要,确保长期密封舱里的空气环境质量达标,团队严格控制舱内所有金属、非金属材料的使用;为了解决工作设备发热对航天员生存空间的影响,他们采用通风换热方法,利用机器热量保障舱内温度……人性化的设计,多学科多维度的科研探索,让太空舱成了航天员温暖的家。

“科研的最终目的是服务生活。”戚院士说,载人航天工程作为“863计划”的一个重要项目,会带动各个科研领域的进步。“比如,未来空间站建成后,可以开展多个学科实验项目,将对农业、林业、医疗、新材料、环保、生物、新能源技术等领域产生极大的推动作用,这些最终都将改变人们的生活。”杨宏说。

我国自主研制第一艘无人试验飞船神舟一号成功发射升空

杨利伟驾乘神舟五号向太空进发,在绕地球14圈、飞行21小时后启动返回程序,顺利返回

费俊龙和聂海胜驾乘神舟六号进入太空,在太空中停留了5天

搭载三名航天员的神舟七号成功发射,航天员实现出舱行走

中国第一个目标飞行器天宫一号发射升空;随后,神舟八号与天宫一号完成自动交会对接

神舟十号与天宫一号实现交会对接;航天员们开展了首次实时“太空授课”

天宫二号发射升空;随后两名航天员通过飞船进入天宫二号,驻留长达30天

天舟一号与天宫二号自动交会对接成功,多次向天宫二号补给燃料

本期统筹:董建勤 张彦春

资料和数据来源:本报及新华社报道

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