一、目的

    1.太阳系是由太阳与九大行星为主的天体组成的。除了用望远镜观测天体外，现在还有更先进的探测宇宙的方法。例如发射宇宙探测器就可以更近的距离对木星、土星、天王星、海王星、冥王星等行星进行详细的探测。通过学生自己搜集资料并交流，及教师介绍，可使学生增长一些航天科学方面的知识。

    2.培养学生动手动脑的实际操作能力，增进爱科学、学科学的兴趣。

    二、内容要点

    1.介绍宇宙探测器“先驱者”10号和11号以及“旅行者”1号和2号的概况，包括它们的形状与性能、发射经过、运行旅程、发回和携走的信息等。

    2.制作宇宙探测器“先驱者”10号、11号的纸模型。

    3.也可让学生参考“先驱者”号探测器模的制作方法，自行设计制作“旅行者”号宇宙探测器模型（此为选做内容）。

    三、活动形式与方法

    1.这项活动适合以班级为单位开展，既有全班活动，也有同学的独立活动。

    2.教师提前一至二周要求学生搜集有关宇宙控测器的书报、图片等资料，收集竹条、铁丝、泡沫塑料等材料。交流信息及讨论可全班进行或分组进行。

    3.按图制作“先驱者”10号，或自行设计制作“旅行者”1号宇宙探测器模型。前者适合于一般同学，后者适合于创造性强的同学。教师应亲自制作示范样品。

    四、注意事项

    本项活动所含科技信息量大，内容广，又没有现成的教材，教师应注意发动学生广泛地搜集资料，然后互相交流，共同讨论，充分调动学生的积极性、主动性。

    在教学中要注意实施知识性、趣味性原则，宇宙奥秘无穷，活动中可引导学生探索其中奥秘，激发他们的求知欲。还要注意实施实践性原则，以制作模型为载体，通过制作增长一些航天科学方面的知识。

    辅导的难点并不在制作工艺技巧上，而主要体现在如何引导学生领会每个零件所包含的丰富的科学内涵。学生制作的不是工艺观赏作品，而是科技模型。

    评定成绩要按学生作品的科学性评定，对有创造性的学生要评为优秀，优秀作品可举行小规模展览。

知识背景材料

    人类了解宇宙的最直接方法是肉眼观察和用天文望远镜观测。随着科学技术的发展，人类发射了人造卫星作空间探测，进而又发射了行星和行星际的探测器。水星、金星离太阳的距离比地球离太阳近，航天器先探测了水星和金星，随后又探测离太阳远一些的火星。航天器对水星、金星、火星都曾以在行星表面软着陆的方式进行了探测，因而对它们的了解较多。向比地球距太阳更远的行星如木星、土星、天王星、海王星、冥王星发探测器最晚。探测器都是用强大的多级火箭发射的。人造地球卫星环绕地球运行最少需要7.9千米/秒的速度，该速度称为第一宇宙速度；在太阳系中运行的宇宙探测器所需的最小速度为11.2千米/秒，称为第二宇宙速度；宇宙飞船要能飞出太阳系最少需要达到16.6千米/秒的速度，该速度称为第三宇宙速度。

    “先驱者”10号和11号是美国发射的木星探测器。它们带走的“信”是发给外星人的，它的内容见《活页资料》第15－2页上的图1。

    在图的左上角的两个圆表示地球上的氢元素，每个圆表示一年氢原子，两个圆组合在一起构成一个氢分子。

    在图中间的左侧是一组辐射的线形图案，每条辐射线由不同的脉冲图所构成，不同的脉冲是由宇宙中能发射强大脉冲电磁波的天体（脉冲星）发出的。辐射线的中心表示地球的位置，各条不同的脉冲线表示不同脉冲星的位置。

    在图中间的右侧画有地球上人类的自然面目和形象。左边的男人举手向外星人致意，右边是一位女人。两人身后的背景是与人体成比例的“先驱者”10号、11号剖视图，由仪 舱和定向天线组成。

    在图的下部有10个大小不同的圆圈。左端最大的表示恒星太阳，太阳右边的9个圆圈表示九大行星，按与太阳的距离顺序自左向右排列的是水星、金星、地求、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。“先驱者”10号、11号由地球发出，经过火星附近，又从木星、土星之间飞过，最后飞离太阳系。

    “旅行者”1号、2号是美国对木星和土星进行对比研究而发射的。它们的外观图为《活页资料》第15－2页的图2。中间占最大面积的部分是圆形的抛物面定向天线，它始终对着地球方向把探测的信息发回地球。紧靠着它的是仪器舱，为由10个平方面组成的柱体，载有12种仪器。右上角突出部分是一台窄角摄像机和一台广角摄像机。左边伸缩架上有一部磁强计。左下方有三个圆柱形的热核发电装置，可以在远离太阳，光照极弱的条件下长期供应充足的电能。另外能看到两条细长的鞭状天线。

    “旅行者”1号和2号从木星、土星附近发回了数万张照片，并给外星人送去了丰富的音像信息。这两个宇宙探测器通过天王星、海王星、冥王星的轨道，早已飞出太阳系。

    木星的概况：现已探明，木星是太阳系中最大的一颗行星，直径约142800千米。距太阳的平均距离约为7.783亿千米，赤道部分的自转周期为9小时50分30秒，绕太阳公转周期为11.86年。

    木星的大气主要成分是氢。它的流动方向与赤道一致，看着好像木才的纹理。木星表面有一个大红斑，长约5万千米，宽约1万千米。

    大气层下是液态氢的海洋。木星的陆地是金属状态的氢。核心部分是由蛇纹石构成（图1）。木星表面的温度约为－140℃。

    木星有16颗卫星，每颗卫星都由“先驱者”10、11号与“旅行者”1号、2号拍了清楚详细的照片。

    土星的概况：经过宇宙探测器的探测，我们对土星的了解更加详实。土星是太阳系中体积第二大的行星，它的赤道直径约为120000千米。距离太阳的平均距离约为14.27亿千米，赤道上自转周为10小时14分，绕太阳公转周期为29.46年。

图1 木星的构造成分

    土星被美丽的光环所缭绕。光环是许多同心圆的云带，光环宽为67000千米，厚不到10千米，是很薄的环，它以20千米/秒的速度绕土星运转。

    土星的大气的主要成分是氢和氦。土星的结构有四层（图2），最外层是氢分子层，里面的金属氢层，再往里是冰冻水层，内部是铁镁硅酸盐的核心。

    土星上很冷，表面－180℃。土星在24颗卫星。