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>> 成語和古代天文歷法 論夏代的青銅器、文字和城堡 天文歷法知多少 論夏代玉器的審美特征 崇禎帝支持平民與科學家的天文歷法論戰 基于時空氣合一的六十甲子天文歷法研究 天文歷法諺語與住宅建設 論研究夏代音樂的必要性 對高中物理教學中拓展天文和航天知識的思考 關于夏代文字的推論 愷撒的歷法 幾個天文知識概念 天文學的發現和分類 古代的歷法與皇歷 初中古文化常識系列解讀之天文歷法 初中古文化常識系列解讀之——天文歷法 論朱天文臺灣著名編劇朱天文小說文本的語言藝術 論中國長城的天文學特征 論航天期刊與航天文化的關系 2012年的特殊歷法現象 常見問題解答 當前所在位置:l.
[4]沈金亮:《〈尚書〉傳本真偽之爭新論》,《文史雜志》2014年第3期。
[5]楊伯峻:《春秋左傳注》(修訂本),中華書局2009年版。
[6]夏商周斷代工程專家組編著《夏商周斷代工程1996――2000階段成果報告:簡本》,世界圖書出版公司北京公司2000年版。
[7]楊伯峻:《論語譯注?衛靈公》,中華書局1980年版。
[8](清)顧炎武:《天下郡國利病書》,上海古籍出版社2012年版。
[9]楊光成:《西羌壯歌》,《西羌文化》編輯部出版。
[10]任乃強:《四川上古史新探》,四川人民出版社1986年版。
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《參考消息》近日以超半版篇幅,報道了500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)在貴州“開眼”的消息。不少來自法國、英國等國外記者,發稿回母國,都冠上了“發自平塘”的電頭。法新社說,這個“天眼”將“幫助人類尋找外星生命”。澳大利亞國際射電天文學研究中心安德烈亞斯?維切內克教授說,因此前世界第二大望遠鏡發現了3顆類似地球大小可能宜居的行星,在浩瀚宇宙找到智慧生命的希望增加了。
這或許也有點奇妙:8月17日,國家公布了一批貧困縣名單,貴州平塘縣仍然在國家級貧困縣之列。40天之后,平塘就因與FAST連在一起,成了一個世界知名地。說實在的,平塘乃至貴州,因“一口巨型大鍋”而聞名世界,這的確讓人產生一種莫名興奮。因為,世界著名物理學家霍金的理論斷定“外星生命幾乎肯定存在”,但我們畢竟沒有見到一份證明。FAST使我們離找到外星生命近了一步,而這一步偏偏走在或落腳在我們的身邊。
從1993年算起,國際天文學界即開始謀劃FAST這個項目,但為什么FAST最后會花落貴州?有兩點可以供人們分析:一是因FAST項目技術原理,選擇中國南方喀斯特山谷會效果極佳。二是從經濟考量,中國雖已具備實力并愿意建設一個這樣的國際項目,但也仍要盡可能遵循少花錢辦大事的原則。立項時,FAST總投資概算為6.67億人民幣,相當于1億美元。而今項目建成,《參考消息》說項目投資為12億人民幣,相當于2億美元。實際投資超概算幾乎2倍還能繼續,或許有一個這樣“誘人的”原因,在于它能“讓中國比任何國家看的都遠”,能“讓中國深入探索宇宙深處,觀察遙遠的星系,并試圖揭開宇宙奧秘”。一句話,是能讓中國在一個高端領域,走在人類知識生產的前沿。
即便是一個偉大的科學發現,甚至只是為了接近這個目標,提供一個工具,一旦它已作為一個項目,實際也就自然會演進成為一個經濟學研究的經濟過程。以全世界現有的情況為據,科學為人類(公共)服務,它就多半只能是公益的,一般由政府和公益組織投資。有消息證實,當年布局在貴州的三線企業開發的技術,讓FAST實現了中國造,但他們的這種技術創造,“市場”也只存在于政府和企業之間。一般科學發現活動是很難商業化的,而只有技術才具備有可能產業化的特征。在我國類似FAST這樣的項目中,國家實現預期公共與公益目標,與企業研發技術完成訂單,形成公益與“市場+”,實際是一種國家(政府)采購。
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[關鍵詞]抽象 太空美術 肌理 表現
一、太空美術的起源及發展
太空美術又稱天體美術,是建立在現代天文科學和宇航科學的空間探測及理論研究成果的基礎之上、以繪畫的形式來展示宇宙天體的真實景色以及未來人類更深入認識太空的構想。(《科學在傳播中與藝術的互動——太空美術的形成》作者:張品 中國學術信息網1994-2010。)
太空美術是在天文學研究的基礎之上發展起來的,雖然形成時間不長,發展歷程卻很久遠。早在1609年,伽利略就試圖通過改造的望遠鏡來觀察天體,并描繪出人類歷史上第一幅關于天體的素描寫生《月面圖》。在這之后的二百多年里,由于攝影技術尚未出現,天體素描畫就成為這一時期天文學家研究的記錄手段。但是這一時期的繪畫是以記錄和研究為主的復制寫實,和太空美術的概念相比,在審美情趣和表現意識上還略顯晦澀。
1711年,意大利美術家克雷繪制了關于太陽、月亮、水星、金星、火星、木星以及彗星的8幅油畫作品。當然,太空美術的形成,不僅是一種美術語言的表達就足夠成形,美術家們對于太空美術的創作還探尋了其他的創作形式,如1865年,凡爾納創作出版了天體銅版畫《從地球到月球》。
至1893年,攝影術誕生后,作為記錄天文學研究的天體畫逐漸被攝影術所取代。然而攝影術卻成就了天文美術家們,他們開始尋求在科學與藝術審美共生的立足點。以美術的形式詮釋科學知識,也以科學的完善來充實藝術內涵的擴展。如阿恩海姆在《藝術與視覺》中所說:“在藝術中,人的心靈運用一切有意識和無意識的能力去接收外部世界的信息,并給這些信息賦以形狀和加以解釋”(魯道夫·阿恩海姆,《藝術與視覺》,滕守堯、朱疆源譯,北京:中國社會科學出版社。1984。638頁。)。
天體畫的逐漸退役,反而促使了太空美術向藝術性的方向發展起來。太空美術家開始尋求科學與藝術的契合點,在尊重事實的基礎上,融入自我對客觀的理解,以及選擇不能的創作手法來表達他們的作品而非記錄。比如,法國畫家特魯夫洛的15幅天文作品首次成為科學美術作品和教材,并且在1895年發表的《大眾天文學》中刊登廣告來宣傳這部畫集。德國畫家克蘭茲也創作了一些天文美術作品,發表于《宇宙和人類》。天文美術家和天文科學普及工作者呂都,在二十世紀初期拍攝和繪制了多幅作品分別發表于英國和法國的書刊上,用來普及天文知識。這些著作由法國著名的拉魯斯出版社以巨開本的形式出版。其中包括《天》、《在別的世界》、《天文學——天體和宇宙》(《太空美術與科學普及》,作者:李元《科普研究》第2期2006年6月,44頁。)。
美國著名太空美術大師邦艾斯泰也深受呂都影響,創作了大量的太空美術作品。他于1944年《生活》畫報上發表的名為“土星世界”的組畫,排除了圖解說明的性質,而轉換成為真正藝術的形式,也成為太空美術成為專門的繪畫領域奠定了基礎。1946年,他又創作了《月球旅行》組畫,以及與火箭專家馮·布勞恩等合作的《征服太空》、《征服月球》、《火星探測》等系列圖書畫冊。
進入二十世紀五十年代之后,隨著航天技術的提高,人們對宇宙的認識加深,太空美術進入了大發展時期。1957年10月第一顆人造衛星由前蘇聯發射成功。1964年,前蘇聯宇航員列昂諾夫第一個離開飛船走進太空,特別的經歷,使他成為了一名出色的太空美術家。他與另一位太空畫家科洛夫于1984年,合作出版了著名的《人和宇宙》大型畫集,收錄了近百幅太空畫作。
同時期在太空美術中做出卓越貢獻的還有很多。如英國的哈代出版的太空畫集《星球世界的挑戰》。日本被譽為“東方之星”、“日本的邦艾斯泰”的巖崎一彰,與美國科普作家阿西摩夫合著了《宇宙美景》畫集。此外,還有美國的米勒、麥考爾等天文美術家,分別在結合科研的畫冊出版、油畫、壁畫等多種繪畫形式找到了太空美術的語言和表達,也為太空美術的發展再增成果。
二、中國太空美術創作發展
建國以來,我國的航天事業發展迅速。太空美術也逐漸被重視起來。李元作為天文學家、天文科普專家和北京天文館的創始人,將大量的國外太空美術作品收集研究,展示給國人。也培養了中國第一批太空美術家,其中就有我國本土著名的太空美術畫家喻京川。1954年,李元與卞德培合編了一套大型科普活頁圖冊《天文學圖集》,圖集中收集了大量的天文圖片資料,成為迄今為止收錄最全面的天文科普圖冊。李元又于1984年,在世界著名太空美術評論家、美國宇航博物館前館長杜蘭特等人的協助下,組織了頗受關注的“宇宙畫展”和“宇宙在召喚”太空美術展覽。這次展出奠定了太空美術在中國發展的基礎。
被稱為天文奇才的閔乃世,將天文教育形象化,較早的編撰繪畫了大量的天文科普讀物,并將天體繪畫融入了設計裝置藝術的元素——擅長以獨特的設計手工和繪畫直觀的展示天文知識。
深受李元對太空美術的的熱情影響,喻京川較早的成為太空美術的探索者。1997年,在北京舉行的“97’北京國際科幻大會”中的“科幻美術作品展”中,喻京川以他的《鷹巢探幽》等30幅作品與世界太空美術家列昂諾夫等人同時展出。
此外,天文攝影家周熠君將天文觀測與攝影技術相結合,創作了大量充滿夢幻色彩的天文攝影作品。他也以不同形式繪制了大量的數碼和素描太空美術作品。美術家吳同椿為中國畫創作與太空美術構建了一座橋梁。他的作品立意于太空,深受藝術界與天文界的認可,先后被各地天文館邀請出展。
2008年,美術教育家張鵬教授將科學與藝術的思想聯系起來,提出了《油彩藝術的觀宇架構》的科研課題,并創作百余幅油畫創作,先后舉辦了三次課題階段性成果展,其中包括廣廷渤的油畫《天眼》、張鵬的油畫《冰河世紀》、巫曉疆的油畫《絢麗的中子星》等作品,從不同視角,不同油畫技法和手段表現了畫家個人對天文天象的理解和詮釋。同時,創作團隊發表了多篇的學術論文,包括劉曉紅的《新的沖擊》、張君的《乾坤萬里眼,時序百年心》等。(《仰望星空》主編:張鵬,趙慧平,劉鳳山,沈陽出版社 2009,12)此次課題的展開,也揭開了中國太空美術的新方向,一方面,它以課題的形式,集中了一批畫家和美術愛好者參與到自然天文與藝術的結合的研究探索中;另一方面,它也發展了中國太空美術的藝術形式,由之前較為單一具象的表現形式發展到以油彩為基礎,畫家主觀想象和主觀表達深入其中的多角度、多風格的表現。至此,太空美術創作在我國,出現了抽象的油畫表現形式。
三、國內抽象天體油畫的創作特點
太空美術,是以科學的形式升華到藝術的層面的一種創作,它既需要創作者尊重科學事實,了解掌握已有的科學知識現狀,又需要創作者發揮自主的想象力和分辨力,去完善科學成果和探索路程并發現未來的發展方向。它既要與科學同行,又要走在科學以先,又可以是一種時空倒置錯位。
所謂抽象, 朱光潛《形象思維在文藝中的作用和思想性》:“抽象就是‘提煉’,也就是同志在《實踐論》里所說的‘將豐富的感覺材料加以去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的改造制作工夫。’”(《形象思維在文藝中的作用和思想性》,朱光潛,《中國社會科學》1980,第二期)可見,抽象就是指從許多的事物當中,舍棄他們非本質的個別屬性,抽取出其本質共性的東西,從而形成一個概念或者一個象征性的符號。是一個由從共同本質出發來加工提煉的結果。進而,我們說抽象繪畫,也就是在與具象畫相比之下,更為簡明的對與事物的加工提煉與概括的繪畫。太空美術家喻京川把太空美術分為三類:一是建立在科學研究,且完全遵守科學事實基礎之上的太空科學美術;二是以科學幻想為主,具有預測和前瞻性的太空科幻美術;三是以純幻想為主,表現抽象的太空世界以及人的內心世界、潛意識的太空意向美術。
國內太空美術中的油畫創作有相當一部分抽象形式的作品。與國外不同,國內的創作,常以現代天文成果為基礎,結合畫家對于成果之外的設想,創作結合畫家的內心情感。與國外相比,以英國的著名太空美術家哈代的作品來說,他喜歡把歷史故事或者是太空幻想加入創作中,注重結合上的分布與形式感,作品的敘事性和故事性較強。東方人保守傳統更注重傳統的傳承,喜歡遵循事物的本質,使事物看起來合情合理,畫面也總體現著儒家思想的中庸之道的基調,較比西方人選材的大膽直接、切入主題的特點,顯得婉轉而隱晦。正因為如此,早期的中國的太空美術家選擇了中國傳統的中國畫表現形式。國畫獨有的渲染特點在表現宇宙的空寂非常適合,也表現出了中國繪畫質樸純真的一面。但是繪畫材料的選擇上,水墨輕薄的特質也有其在厚重質感上表現的局限性。這也促使中國太空美術向更多表現手法的探索中前進。
油彩的表現形式,一方面因其自身色彩的飽和度高,提高了畫面的光鮮度;另一方面也更容易于厚度和空間表達。國內太空美術的抽象油畫創作大多尋求一種肌理厚度來表達人們對未知事物的猜測,更尋求在光源色彩之上有一種厚重感來表達對宇宙奧秘的理解。如《冰河世紀》,畫家在創作中較多的選擇了肌理質感來處理他的畫作品,使畫面顯得厚重并且視覺沖擊力更強。肌理油畫的技法并不是簡單的油彩顏料堆積,它需要在色彩創作以前有明確的構思和起草,強調以扎實的基本功作為基礎,注重寫生素材和思想的積累。這種技法注重于底子的制作,與使人想起美國畫家費欣的油畫創作。但費欣的油畫受到俄羅斯傳統油畫影響,選用厚實快干的底料做底子,適合于快速層層堆厚的表現?!侗邮兰o》的肌理干濕結合,稀釋的部分卻任由顏料流淌在畫面上,一部分自然,一部分人為,將二者充分結合自然的表達出效果。同時運用色彩對比和明暗對比,詮釋出宇宙間物質色彩及明暗較大的差異和純粹的真實。
國內太空美術的抽象油畫創作,在色彩和塑造上也加強了主觀色彩,意在帶人們回歸到原始樸素的浪漫情節中。追溯其思潮,使人不難聯想到德國當代畫家安塞爾姆·基弗的創作。作為德國表現主義的先驅,基弗的創作中滲透著對歷史及文化的反省和思考,深受二戰影響,他努力正視納粹時期的恐怖及德國的歷史、文化與神話,希望為德國理想主義療傷,助其復興。安塞爾姆·基弗在繪畫上有很大的抱負,他渴望用繪畫來重新界定整個德國歷史與文化的發展,以這一點與人類其他某種更高尚的才能和天性相結合,引發人們思考。與畫面看似相似的國內太空美術作品《宇宙幻想》相比,畫面除了巨大和復雜的肌理使作品充滿了力量、給人以震撼的視覺沖擊力外,基弗的畫面滲透出晦暗的色彩,迸發出一股強烈的歷史重量感,給人以威脅和壓迫之感,它讓我們似乎看到了許多存在于人類靈魂深處的邪惡。雖然兩幅作品同樣引人思考,基弗而在創作的時候感受到了生命的流逝,而《宇宙幻想》引領我們回歸原始的思考,與追尋最質樸特質的人生價值的反思,帶我們回到了生命之初,在創作思想和立足點上不同于前者。
我國的油畫創作在改革開放的三十年中如雨后春筍,百花齊放,從不同角度去探索中國油畫的成長方向。比如中國美術學院的許江教授致力于當代油畫創作,依托中國社會發展的契機,融匯了東西方文化思想。他不但吸收西方的經驗,而且對來自西方的影響作清醒的文化審視并采取策略性的響應。所以他的作品既不同于馬遠、夏圭的寄情于物,也不同于莫奈、塞尚的視覺印象。但是許江的作品依然追求一種歷史文化上的傳承。與許江不同,國內太空美術的抽象油畫創作大多落實在了科學知識上,以科學的眼光尋求它們的審美趣味。作品融入豐富的天文科學知識,有著豐富的天文材料和理論為依據,在創作手法上結合中國老子的《道德經》提到的“大象無形”的理論,與荷蘭畫家蒙德里安所強調的“減去次要、偶發因素,追求一種圖像的本質”,并融入了瓦西里·康定斯基在1912年的作品《帶黑色的弓形, 154號》中所帶有的猛烈沖突的動勢和緊張的氣憤,給人以生動鮮活的想象,甚至能感受到空間的運動。在中國當代油畫創作的大背景下,這無疑推動了新一代在知識信息全球化和文化傳播等方面的發展。
四、國內抽象太空美術創作的貢獻與展望
太空美術發展到今天,在大的自然界背景下,它是狀物的一種;在繪畫史的背景下,它與中世紀宗教畫相比又是一個叫冷門卻被隨時關注的題材,同時人類從17世紀到如今對太空的不斷認知,也催促著藝術家記錄一份這樣不斷發展不斷前進的太空科學發展史。
抽象太空美術創作以不同的角度,去觀察并解讀太空天體的美感,是在認知的基礎上進行的藝術加工,并結合不同的創作技法在抽象天體的質感方面進行了描述。是一種思想認知與科學觀念的綜合之上,與油彩等綜合材料表現手段的雙重多層次的結合。它要求作者將物象融匯于心,選擇最適合的手段方法來表現作者究其本質的理解;它又是客觀宇宙的縮影,不會離開宇宙真理的本質,需要我們在探索科學的同時積極的去認識、去思考;它還代表了我國當代藝術的一部分發展,是一個新課題,一個新方向,更是一個新的審美立足點。
抽象油彩的加入,是我國太空美術首次的創作嘗試,它將促進我國的太空美術家,描繪太空景致表現形式的發展和思路的擴展。同時,隨著油彩藝術的發展,界定于綜合材料與油畫的邊界也越來越模糊,抽象太空美術的表現手段也將在方向和技法等方面,進行更深層次的探索和發展。
參考文獻
[1]《科學在傳播中與藝術的互動——太空美術的形成》作者:張品 中國學術信息網1994-2010。
[2]魯道夫·阿恩海姆,《藝術與視覺》,滕守堯、朱疆源譯,北京:中國社會科學出版社。1984年。638頁。
[3]《太空美術與科學普及》,作者:李元 《科普研究》第2期2006年6月,44頁。
[4] 《仰望星空》主編:張鵬,趙慧平,劉鳳山 沈陽出版社 2009,12
[5]《形象思維在文藝中的作用和思想性》,朱光潛,《中國社會科學》1980,第二期
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“新地平線”號發射于2006年1月19日,在其最后一個發動機關閉后,它以相對于地球約16.26千米/秒的速度直接進入“地球一太陽系雙重逃逸”軌道。因此,“新地平線”號將以有史以來一個人造物體所能達到的最快發射速度離開地球?!靶碌仄骄€”號已于2006年4月7日飛越了火星軌道,2007年2月28日飛越了木星軌道,2008年6月8日飛越了土星軌道,2011年3月18日飛越了天王星軌道。
而在2012年2月12日,“新地平線”號以15.41千米/秒(或者說以大約3.249個天文單位/年)的速度,在距離太陽21.99個天文單位,而距離地球22.97個天文單位的地方剛剛飛越了天王星軌道。此時“新地平線”號的偏角為-21.44°,赤經為18.483H。它的距離是如此之遠,即使是光也需要大約3.03小時才能從地球到達“新地平線”號,這就意味著無線電信號往返一次大約需要用時6.06小時。
“新地平線”號的發射屬于美航空航天局“新前沿任務”范圍內的首次發射,“新前沿任務”比“發現者號任務”規模更大、花費更多,但其規模比“旗艦計劃”要小?!靶虑把厝蝿铡睘槠?5年(2001年―2016年),其經費(包括飛船及其儀器開發、運載火箭、任務操作、數據分析以及所延伸的培訓,公共開支)大約6.5億美元。先前計劃中的“冥王星任務”――“冥王星一柯伊伯帶快車”――因預算原因于2000年被美航空航天局取消。更多相關信息及其歷史背景概覽大家可在IEEE(即美“電氣與電子工程師協會”)網站中找到,它能讓你了解更深層次的背景及細節,同時該網站還有關于“飛越木星”的更多細節。
“新地平線”號主要由西南研究所(swRI)及約翰•霍普金斯大學應用物理實驗室(APL)建造。該任務的負責人是艾倫,斯特恩?!靶碌仄骄€”號在與運載火箭分離之后的總體控制,由位于應用物理實驗室的主運行中心進行操作。其所攜帶的科學儀器由位于美科羅拉多州博德鎮的“克萊德-湯博科學操作中心”(T-SOC)進行操作。對“新地平線”號的導航當然不是實時的,是在各承包商的設備上進行操作的。KinetX公司足“新地平線”號導航團隊的領導者,負責計劃中“新地平線”號飛向外太陽系時的軌道調整。
原計劃“新地平線”號要進行的是一次飛向太陽系中唯一未曾被探索過的行星的星際之旅。因為在“新地平線”號發射時,冥王星還被看做是一顆行星,后來被際天文聯合會(IAU)重新歸為矮行星一類。但“新地平線”號團隊的一些成員,包括艾倫•斯特恩,并不贊同際天文聯合會的定義,仍將冥王星描述為太陽第的第九大行星。新發現的冥王星衛星――尼克斯(冥衛二)和許德拉(冥衛三)――與“新地平線”號也有關系:它們各自名字的首字母N(尼克斯Nix)和H(許德拉Hydra),正是“新地平線”號(New Horizons)的首字母。資料顯示,冥衛二與冥衛三均是“新地平線”號發現,并用其首字母命名的。這也是除了神話傳說中普路托(冥王星英文名Pluto的音譯,意為冥王、陰間之神)與尼克斯(冥衛二英文名Nix的音澤,意為水中女妖,一半像人,一半像魚,住在美麗的水晶宮里,對人很不友善)和許德拉(冥衛三英文名Hydra的音譯,意為守衛地獄的九頭蛇)的關系之外,這些衛星的發現者給它們選擇名字的原因(即用“新地平線”號的首字母為其新發現的冥王星衛星命名)。
除了科學儀器之外,“新地平線”號這趟還帶了幾件“文化產品”。其中包括一部儲存于CD光盤上的記錄有434738個人名的名字大全,一個美縮尺復合體公司的“太空船1”號(模型),還有一面美旗及其他紀念品?!疤沾?”號是私人資助并研發成功的第一艘空天飛機,由魯坦以及美縮尺復合體公司制造,資助者是美微軟公司創辦人之一保羅•艾倫?!靶碌仄骄€”號減掉的重量中有一個佛羅里達州的25美分硬幣。佛羅里達州25美分硬幣,于2004年3月9日發行,在美各州硬幣系列中列第27個,為集幣愛好者所推崇,上面鑄有紀念美航空航天的內容,原計劃由“新地平線”號攜帶升空,最終因為給“新地平線”號減重而被取消。
為了紀念冥王星的發現,“新地平線”號還帶上了一盎司(28.35克)冥王星發現者克萊德•湯博的骨灰,而在各種科學儀器中有一個(塵埃計數器)以維妮夏•伯尼的名字命名,在冥王星被發現之后正是這個孩子建議將其命名為“冥王星”(維妮夏•們尼:“冥王星”命名的建議者,英女孩,時年11歲)。
木星觀測
此次“新地平線”號飛越(木星),將進入距離木星32個木星半徑(3兆米)之內,這是為期4個月的密集觀測活動的重中之重。木星是…個很有趣的、千變萬化的星球,自“伽利略計劃”結束以后,我們只能斷斷續續地對木星進行觀測?!百だ浴碧柲拘翘綔y器是美航空航天局第一個直接專用探測木星的航天器,1989年10月18日,由“阿特蘭蒂斯”號航天飛機送入軌道?!靶碌仄骄€”號還擁有利用最新科技制造的各種儀器,特別是在照相、攝像方面的儀器。它們要遠比“伽利略”號L的相機先進的多,是“旅行者”號行星際探測器上相機的升級版,而“旅行者”號行星際探測器上的相機則是“水手”號行星際探測器上相機的升級版。此次與木星的遭遇也被看做是一次與冥王星遭遇的“試水”與“帶妝彩排”。因為木星到地球的距離非常短,通信鏈接可以傳送緩沖存儲器中的多種數據,因此實際上這次任務從木星系統傳送回來的數據,預計要比從冥王星那里傳送回來的數據要多。對木星的圖像采集始于2006年9月4日,我們只采集了為數不多的幾幅木星圖像。
此次遭遇的目標主要包括木星大氣層研究,而該項目正是在“伽利略”號觀測項目中被大幅削減的項目,以及對木星電磁層磁尾的粒子進行讀數。巧合的是以“新地平線”號的軌道,它將沿著木星磁尾飛行好幾個月。“新地平線”號已對木星背陰面的極光和閃電進行了觀測。
“新地平線”號給著名的“卵斑BA”來了個第一張近距離特寫,在“卡西尼”號的飛越的時候,它還是一個白色的斑點。
木星的衛星
木星的主要衛星(“伽利略”號發現的4顆木星衛星,又稱“伽利略衛星”)所處的位置都很不好。因為“新地平線”號著力于借力飛行,就意味著“新地平線”號是在距離任何一顆“伽俐略衛星”都有數百萬千米之外的地方飛過去。然而,“新地平線”號上的儀器是專門用來對微小、昏暗的目標進行觀測的,因此,從科學的角度來說,這些儀器對那些雖然遙遠,但較大的衛星還是很有用的。遠程勘測成像儀搜尋了木衛一艾奧上的火山和流束。成像光譜陣列的紅外探測功能探測了各種化學組成包括木衛二歐羅巴,木衛二的冰摻雜物,以及背陰面的溫度(包括艾奧上的“熱點”?!皭埯惤z”紫外線分辨儀探測了撇光和大氣層,包括環繞艾奧的等離子環。愛麗絲是“新地平線”號上的紫外線分辨儀的名字。小衛星,如木衛五阿馬爾塞,部沿著它們精確的軌道運行著。攝像機利用“反相光學導航”的方法來確定他們的位置。
到達冥王星
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一、教學環境人文化
學校教育的本質就是傳承和創造文化,以文化來熏陶人、教化人、成就人。因此,在從事基礎設施建設時,同步考慮文化環境的創構,既能體現學校的辦學思想,又能形成自身獨特的人文文化。STS是科學(Science)、技術(Technology)、社會(Society)的英文縮寫。STS教育的基本精神強調的是理科各科教學應與本學科的科學與技術的發展緊密結合,與當前的社會生產和生活緊密結合。我校課程基地的核心理念為:超越學科中心,強化跨學科學習;促進以“主題性學習”“項目研究”“國際合作”為特征的學習方式的形成,提升教師跨學科研究、主題研究的能力,推動教學方式的轉變;促進課程資源的社會化建設。課程基地目標為,培養學生的問題意識、研究能力、實踐能力、創新能力、團隊合作能力和社會責任感。我們以“牛頓的蘋果、喬布斯的蘋果、天一中學金蘋果”為課程基地標志,體現對“探索真理、科技創新、夢想與責任”的追求;以“人文人性人道以人為本,考究探究研究惟真是求”為課程基地箴言,體現對人文精神和科學精神的訴求;以社團為課程基地種子的“社團墻”,體現把學生培養成未來各行各業有創造能力的棟梁的期待;以影響人類社會文明進步的重大科學發現、重大科技創新的“時代軸”,體現對社會發展作出巨大貢獻的科學家的敬仰;以介紹創新實驗室所代表的學習領域的學科特色文化,體現學科知識的無限魅力;以學生豐富多彩的活動照片,體現對學生快樂成長的激勵。
二、課程內容項目化
美國著名教育心理學家蘭祖利(Renzulli J S)提出了“全校范圍豐富教學模式”,“豐富模式”包含三類豐富教學活動,它是對日常傳統課堂教學的一種有機補充和加強,以期達到培養有高度創造力的人才的目的。根據蘭祖利研究成果,我校系統規劃了三類豐富教學活動。第一類是一般探索活動,讓學生接觸到普通課堂中所沒有的各種不同想法、事件、場所環境等。第二類是集體培訓活動,著力培養創新思維、批判性思維、學習技能和研究能力,以及健康人格和溝通能力。第三類是個人或小組對現實問題的探索,它是一種“基于問題的學習”。
在開展項目研究的過程中,努力做到“三個突出”。一是突出對傳統靜態學科資源的動態開發。圍繞數學、物理、化學、生物、技術、地理等學科的重點知識,開發研究項目。二是突出對傳統獨立學科的科學重組。根據課程標準,對通用技術、信息技術進行整合,其中穿插了6個必修項目、5個選修項目及N個自主項目。三是突出挑戰性任務的真實體驗。注重挑戰性的真實問題研究,學生需要像專業人士一樣思考解決問題。
三、基礎平臺專業化
以建設創新實驗室為載體,為學生搭建項目研究專業性平臺。我校已建成的創新實驗室有“康明斯?天一工程實驗室”、“南京大學?天一中學計算思維創新實驗室”、“東南大學?天一中學電子創新實驗室”、“中國藥科大學藥用植物園?天一中學教學基地”、“天文巡星實驗室”、“物理數字化探究實驗室”、“化學探究實驗室”、“實用生物實驗室”。在建的有“杜江峰?天一中學普物實驗室”、“西安交通大學?天一中學工程坊”、“南京航空航天大學?天一中學飛機設計創新實驗室”、“南京理工大學?天一中學機器人創新實驗室”等。創新實驗室在引導學生動手實踐的過程中,能最大程度地提升學生發現問題、解決問題的能力。讓學生有機會在科研院所知名教授、專家的指導下,獨立或合作開展科研項目的真實研究和實踐創新。同時,開發人機互動的拔尖創新人才培養E平臺,包括技術課程自主學習、學生科技創新項目管理、校本選修課管理、研究性學習管理、天一科學院科技社團管理模塊等五個E學習子系統。
四、課程資源社會化
整合學校課程資源,優化國家課程,開發校本課程,貫通選修課、研究性學習、社區服務和社會實踐。拓展課堂教學內容,廣泛聯系生活中的科學知識,初步形成了物理探究教學、化學趣味實驗、生物實用生活實驗、技術整合課程、地理天文5類主題性學習內容。加強“三高對接”,我校與北大、清華、中科大、南大、東大等國內一流高校和高科技公司簽訂了合作協議,聘請高校和社會專家指導,共建創新實驗室,共同開發課程資源,學生利用節假日走進高校實驗室。建立校外實踐基地,形成了“遠望號”基地、702所、康明斯發電機公司、卡特彼勒技術研發中心、松下電器等社會考察實踐基地。共建中學資源聯盟,我校加入了教育部基礎教育資源共享聯盟、中科協科教合作創新后備人才實驗學校聯盟、省拔尖創新人才培養學校聯盟。開展國際合作研究,已與美國丹菲德高中、英國貝德福得中學等近20所外國友好學校開展了多項項目研究,如與英國斯伯丁文法學校合作的“低成本垂直軸風力發電機研制”項目,與英國瑞德克里芙中學合作的“月坑研究”項目。
五、學習組織社團化
航天文化研究范文6
關鍵詞:地球空間;宇宙探索;本科通識教育
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)43-0228-03
從古至今,人類就對我們頭頂的天空充滿了無限的好奇。浩瀚無垠的宇宙一直吸引著人類的注意力,成為他們飛向太空的夢想。對地球空間乃至宇宙的探索從千百年前古人觀察星空那刻開始,就成為了人類歷史上深受矚目并且持續時間最長的一項科學活動。如何從科學的角度去了解宇宙,成為了無數學者孜孜以求的話題。人類的活動的足跡及其研究的領域,經歷了從陸地到海洋,從海洋到大氣層,從大氣層到宇宙空間的擴展過程。人類活動范圍的每一次飛躍,都大大增強了其對于認識自然和改造自然的能力,促進了時代生產力的發展和社會的進步。當人類的活動領域從地面擴大到空間后,我們開始利用和開發空間蘊藏的極其豐富的資源,并使人類能從全宇宙的觀點來解決社會發展問題。人類對宇宙的認識經歷了一個漫長的時期。最初,人類對宇宙的認識是基于有限的觀測與想象。到了近代,自從1957年10月原蘇聯向太空發射了人類歷史上的第一顆人造衛星,對宇宙的探測就跨入了一個新時代。人類在向外層空間的探索過程中,中國既是最古老的航天國家,也是本世紀航空航天事業發展最快的國家之一。經過多年的努力和探索,如今我國已經處于空間探測發展的前端。隨著“神舟”與天宮的對接成功、“嫦娥”的上天、北斗導航衛星的完善,標志著我國已步入航天大國的時代前列。積極參與太空探索對我國政治、思想、社會、文化等方面的意義十分重大,將促進生產力的變革、人與自然的協調發展以及社會文化的進步。“神舟”、“嫦娥”等多個重大空間研究項目的進展,可以促使我們去了解宇宙演化及其中的各種物理現象和過程,探尋人類和地球生物在宇宙中的地位及意義,發展各種太空技術并將其運用到各個領域,探索和占有各種太空資源,利用太空的極端環境進行各種科學和技術試驗,以及顯示我國綜合國力的先進和強大。隨著宇宙探索和空間科學成為熱點,特別是近數十年來我國航空航天科技的蓬勃發展,促使國內很多以理工學科為主的高等院校,甚至許多綜合性大學,都開設了針對各個專業學科的關于空間學科的專業課和通識教育型的基礎課,用以向高等院校學生傳授空間學科的各項知識。其中尤以開設范圍較廣,也是深受各學科學生歡迎的宇宙探索類公共選修課,因其對空間學科知識面覆蓋較全,學科前沿性良好,教師自主選擇較大,通??刹捎么罅康膱D片、動畫、影音資料等多媒體手段,往往能達到很好的教學效果。對國內各個知名大學的宇宙探索類公共選修課的教學計劃、教學日歷、課程簡介以及教學課件等教學安排進行調查之后,發現其大多數的課程范圍均包括以下幾個方面:地球空間、日地空間環境、日球空間、銀河系等的基本結構、特性和人類對其探測的新進展;恒星的分類及其演化;黑洞的特性及其發現與觀測;宇宙的起源與演化;人類深空探測和尋找地外文明的方法和技術,以及它們的原理、分類和發展歷程;太空存在的各種資源以及未來的太空產業、災害性空間天氣的類型及預防。但是在大多數的課程安排和教授過程中,過分強調了空間學科點前沿性和學生關注度,對于在中學或大學其他課程中已有所涉及的地球空間的有關知識點,往往學時分配較少,不受到關注與重視,學生學習興趣不高。
學科知識點的選?。?/p>
在很多大學的本科教育中,宇宙探測類通識課一般是針對空間科學及其發展的導論性課程。空間科學作為地球科學的重要分支,主要研究發生在日地空間、行星際空間及至整個宇宙空間的物理、天文、化學及生命等自然現象及其規律的科學。作為宇宙的一部分,地球空間一般認為是靠近行星地球的、受太陽輻射變化直接影響的空間區域,具體指地球大氣中層頂以上的區域,其外邊界是太陽風與地磁場相互作用形成的。地球空間是對外層空間探索的基礎,人類對于宇宙的認識與探測首先就建立在對地球空間的逐步了解中。目前人類對于宇宙的探索工作重點在于三個方面:衛星的發射與應用、載人航天、深空探測。因此,在教授有關宇宙探測的課程時,地球空間的基本特征與特性、目前已經進行的探測方法及探測結果、地球空間中的一些主要現象和變化,應該成為首先講授的基礎與重點。本文將根據對各大院校該類課程教學過程的總結,以及自身的講授經驗和認識體會,分析地球空間知識點在該課程中的教學應用,以期提高此類課程的教學質量。下面是筆者認為需重點納入教學范圍的幾個知識點。
1.地球空間探測方法。要想對地球空間進行了解,掌握它的整個的結構和基本變化,首先我們要對地球空間進行觀測。地球空間探測是人類航空航天事業的起點,是人類飛向外層空間的技術基礎,也是整個空間科學的源頭和重點。因此地球空間探測手段、衛星應用、航天器的發展、人類空間探測歷史等,都應作為此知識點的重點進行。
2.電離層/磁層與電磁波傳播。地球空間并不是一個很安寧的地球空間,它是受太陽風和地球磁場雙重作用而形成的。這一知識點主要是研究電離層與磁層中發生的物理現象、動力學和電動力學過程,因此對于地球物理、信息工程乃至通信、測量等專業的學生是非常必要的。在教學中,應重點探討日地系統中太陽活動、地磁活動和人類活動對電離層和磁層環境的影響,無線電波在各種介質中的傳播過程與理論研究以及電離層/磁層對無線電波傳播在各種工程系統中尤其在移動通信中的影響研究。
3.大氣層光學現象。大氣層光學現象是指大氣中發生的各種光學現象,來自太陽、月亮和其他光源的光線通過大氣層時,發生選擇性吸收、散射、反射和折射、衍射等以及其各種物理化學作用,改變原來的路徑和顏色,呈現出的各種色彩繽紛的光學現象。它所反映出來的規律和物理機制,在大氣物理學、環境科學、天文、航空遙感等許多專業方向上有著重要地位。
4.高層中性大氣。這一知識點主要研究中高層大氣動力學,中高層大氣中的風、波和相關的暫態過程,以及中高層大氣的光學和無線電探測技術。如果是理工科的選課學生為主的大學公選課,建議加入此知識點。
5.對流層。嚴格意義上來說,由于其主要影響源為地面,對流層大氣不屬于地球空間的研究范圍。然而作為人類的生存的大氣空間層,對流層變化與我們的生活息息相關,同時也有很多的空間探測方法的研究目標就是對流層大氣。因此作為通識課,這一知識點也應考慮加入,而非忽略,教學重點應放在對流層與氣象學以及對流層與其他大氣耦合機制上。
地球空間是和航天技術緊密結合的現代科學技術研究領域,地球外大氣層的世界,逐漸被一一發現,但是未知的東西仍然很多。對其熱點問題和研究前沿進行探討,可以豐富并拓展學生們對于宇宙探索的認知。在高校開設宇宙探索類本科通識課程時,針對不同學科背景與專業方向的選課學生,該類課程中有關地球空間部分的教學方案也可進行科學的選擇和適度的調整,以使學生有效接受并消化大量信息,切實掌握有關的知識點,各專業課程之間形成互補,最大程度發揮宇宙探索類通識課的作用。
參考文獻:
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