月亮成像自动装置原理

A. 华为月亮拍摄专利获授权，可自动识别月亮并对焦，这一技术处于什么水平

引言：随着科技的发展，手机在相机方面的研究更加深入，华为手机拍摄月亮获得专利授权，可以自动识别月亮并对焦，所以拍摄专利给用户带来了非常新奇的体验。这一技术在拍摄领域也是十分先进的。

华为这一项拍摄月亮的专利给用户带来了全新的像素体验，让非专业的摄影爱好者也能够体验拍月亮的快乐，在技术领域也算是十分先进的了。

B. “人造月亮”将横空出世若发射成功，又将给人类带来怎样的影响

人造月亮，听起来似乎有些不可思议，但，你知道吗？实际上真的有人这样干！早在1993年2月4日，俄罗斯就曾在和平号空间站上进行过一次“人造月亮”的实验；中国也曾提出要在天上挂三个月亮，并计划于2022年发射三颗人造月亮卫星。人造月亮真的可行吗？如果成功，它将给我们的地球家园带来什么影响呢？接下来，让二师姐带你去了解关于人造月亮的那些事！

什么是“人造月亮”？

所谓“人造月亮”，其实是一种人造照明卫星，只不过与其他卫星不同的是，它带有大型空间反射镜。据悉，“人造月亮”从外观上看是一个超大的白色气球，直径为3米，内拦歼和部安装有两个500瓦的大灯泡，它的电线可以与地面电源直接相通。

也就是说，“人造月亮”能够利用在太空中收集到的太阳光，为城市提供照明，而且它的照明强度最大可达到普通月亮光的8倍。那按照这样计算，地球上的人类一年岂不是就可以节约十几亿元的电费了！

人造月亮的鼻祖是一位法国艺术家，至于这位艺术家到底是什么人，并没有确切的资料记载，于是就有人认为这个人只是一种虚构。但这都无关改郑紧要，大家都知道法国是一个浪漫的国家，这个人就曾提出这样的构想：他要用镜子制作成一圈项链，并把它挂在地球上空，让它一年四季都能够把阳光反射到巴黎的大街小巷。

这位艺术家难道是想把巴黎变成一个不夜城吗？这样的想法似乎有些超出常人所能接受的浪漫。对于这个想法，有人表示担忧，他们觉得人为的将太阳光从太空反射到地面，会影响地上的生物作息以及天文观测等。既然如此，那后续发展如何呢？

俄罗斯曾经实施过一系列代号为“旗帜”的“人造月亮”计划，旨在用一种由特殊材料制成的镜子，从太空反射阳光照射到地面。据了解，该计划一共实施过3次试验，分别为“旗帜1号”、“旗帜2号”和“旗帜2.5号”。其中，“旗帜1号”的时间不为人知，也没有详细资料可查询，后两次试验时间为1993年和1999年。

然而，这几次的试验进行的都不是很顺利，也有过很多失败，相对来说比较成功的是1993年2月4日实施的“旗帜2号”实验。这项实验俄罗斯选择在和平号空间站上进行，他们在一艘名为“进步号”的飞船上，安装了一个反射装置。这个装置由8瓣超薄镀膜铝片组成，厚度仅有5微米，它的镜面可以依靠离心力自动展开。当太阳光与镜面接触时，会立刻被反射到地面，形成一个直径为4000米的光斑。

但是，计划往往赶不上变化。“旗帜2号”的镜面打开试验原本是可以成功的，按照原定计划，只要镜面打开，阳光就可以反射到地面。可是没想到的是，由于云层太厚，反射的阳光被挡住了，导致反射光没有直接射到地面。

就这样，六年后的1999年2月4日，俄罗斯又再次进行了“人造月亮”试验，取名为“旗帜2.5号”。这次他们采用了更进步的M-40货运飞船，并由它携带一面反射镜进入太空。不仅如此，此次从太空投入地面的光斑涉及范围要广得多，除了可到达俄罗斯以外，还可经过法国、加拿大和捷克等多个国家，其亮度更是直接上升为月亮的10倍，人们在这样的亮度下读书看报根本不成问题。

只可惜天公不作美，“旗帜2.5号”装置在打开时遇到了问题，简盯由于巨大的反射箔片被天线缠住，所以导致装置未能完全打开。空间站的宇航员们情急之下，用遥控器操控了半天，也不见任何反应，试验最后被强行终止。

更惨的是，在事故发生后的第二天，M-40号飞船载着尚未打开的“人造月亮”镜面进入了地球，结果被大气层烧毁，残余物直接坠入了南太平洋水域。不得不说，俄罗斯虽然很有创新意识，但是有的时候还是需要做好万全的准备啊！

俄罗斯的“人造月亮”计划自1999年失败以来就画上了句号，但近年来，我国的航天事业得到飞速发展，一些国人燃起了雄心斗志。其中，四川成都天府系统科学研究会，于2018年提出了“人造月亮”的构想，他们宣称将在2020年发射首颗“人造月亮”，之后经过一系列发展、观察，2022年将有望发射3颗“人造月亮”卫星，到那时在轨全面运行将得以实现。

说得通俗点，“人造月亮”的本质其实就是斥巨资在近地轨道上安装几面镜子，从而起到节省电费的作用。但是我们要知道，相比于俄罗斯，我们国家对“人造月亮”的需求并不大。俄罗斯是因为有极夜现象，他们急需照明，所以人家打造“人造月亮”还有一定合理性。而我们国家昼夜分明，除非是遇上日全食，可能会有短暂的“失明”现象，但这也并不普遍，几年才发生一次，由此看来“人造月亮”并非我们的急需品。

除了需求不足以外，“人造月亮”还有一个更大的难题，那就是它的制作过程十分复杂。因为它是一个巨型阳光反射镜，它使用的材料必须能够保证它在几十分钟之内可以快速切换数网络的温差，而且还要始终保持高频反射率。所以说，要想实现“人造月亮”，就必须先在材料方面有所突破，而这些都不是容易的事！

人无法一口吃成一个大胖子，凡事都有它的规律性，让人类突然接受“人造月亮”不是一件容易的事，更何况现在“人造月亮”还有很多尚未解决的问题。再说了，“人造月亮”如果问世，是否也会对我们的生活带来一些不可控的影响？对此，你有什么想法呢？

C. 名人故事：天才少年达·芬奇

名人故事：天才少年达·芬奇

1452年4月15日22时30分，在意大利佛罗伦萨附近的海滨小镇——芬奇镇的一个名为安奇亚诺的小村庄里，一个叫列昂纳多·达·芬奇的小私生子诞生了。他的父亲是佛罗伦萨有名的公证人，家庭富有。达·芬奇的童年是在祖父的田庄里度过的。孩提时代的达·芬奇聪明伶俐，勤奋好学，兴趣广泛。他歌唱得很好，很早就学会弹七弦琴和吹奏长笛。他的即兴演唱，不论歌词还是曲调，都让人惊叹。他尤其喜爱绘画，常为邻里们作画，有“绘画神童”的美称。

皮耶罗确信儿子有绘画天赋，便将小芬奇送往佛罗伦萨，师从着名的艺术家韦罗基奥，开始系统地学习造型艺术。此时的达·芬奇只有14岁。 当时，皮耶罗受一位农民的委托，要画一幅盾面画。他听说儿子会画画，想试试儿子的画艺，便将这任务交给了小芬奇。小芬奇凭借自己丰富的想象力，用了一个月的时间，画成了一个骇人的妖怪美杜莎。这幅作品完成后，小芬奇请父亲来到他的房间。他把窗遮去一半，将画架竖在光线恰好落在妖怪身上的地方。皮耶罗刚走进房间时，一眼就看到了这个面目狰狞的妖怪，吓得大叫起来。小芬奇则笑着对父亲说：“你把画拿去吧，这就是它该产生的效果。”

韦罗基奥的作坊是当时佛罗伦萨着名的艺术中心，经常有意大利人文主义者在这里聚会，讨论学术问题。达·芬奇在这里结识了一大批知名的艺术家、科学家和人文主义者，开始接受人文主义的熏陶。 达·芬奇在20岁时已有很高的艺术造诣，他用画笔和雕刻刀去表现大自然和现实生活的真、善、美，热情歌颂人生的幸福和大自然的美妙。

达·芬奇并不满足他的这些才干，他要掌握人类思想的各个领域。他眼光独到，做事干练，具有艺术的灵魂。有一次，他在山里迷了路，走到了一个漆黑的山洞前。他在后来回忆这段经历时说：“我突然产生了两种情绪——害怕和渴望：对漆黑的洞穴感到害怕，又想看看其中是否会有什么怪异的东西。”他一生都被这两种情绪所羁绊——对生活的不可知性或无力探知的神秘感到害怕，而又想把这个神秘的不可知性加以揭露，加以研究，解释其含义，描绘其壮观。

科学巨匠

在文艺复兴早期，人们盲目地接受传统观念，崇拜古代权威和古典着作。人们学习科学知识也只是学习像《圣经》一样的亚里士多德理论，只相信文字记载。达·芬奇反对经院哲学家们把过去的教义和言论作为知识基础，他鼓励人们向大自然学习，到自然界中寻求知识和真理。他认为知识起源于实践，只有从实践出发，通过实践去探索科学的奥秘。他说“理论脱离实践是最大的不幸”，“实践应以好的理论为基础”。达·芬奇提出并掌握了这种先进的科学方法，采用这种科学方法去进行科学研究，在自然科学方面作出了巨大的贡献。他提出的这一方法，后来得到了伽利略的发展，并由英国哲学家培根从理论上加以总结，成为近代自然科学的最基本方法。 达·芬奇坚信科学，他对宗教感到厌恶，抨击天主教为“一个贩卖欺骗的店铺”。他说：“真理只有一个，他不是在宗教之中，而是在科学之中。”达·芬奇的实验工作方法为后来哥白尼、伽利略、开普勒、爱因斯坦、牛顿等人的发明创造开辟了道路。

1、天文

达·芬奇对传统的“地球中心说”持否定的观点。他认为地球不是太阳系的中心，更不是宇宙的中心，而只是一颗绕太阳运转的行星，太阳本身是不运动的。达·芬奇还认为月亮自身并不发光，它只是反射太阳的光辉。他的这些观点的提出早于哥白尼的“日心说”，甚至在当时，达·芬奇就幻想利用太阳能了。

2、物理

达·芬奇重新发现了液体压力的概念，提出了连通器原理。他指出：在连通器内，同一液体的液面高度是相同的，不同液体的液面高度不同，液体的高度与密度成反比。他发现了惯性原理，后来为伽利略的实验所证明。他认为一个抛射体最初是沿倾斜的直线上升，在引力和冲力的混合作用下作曲线位移，最后冲力耗尽，在引力的作用下作垂直下落运动。他的这一发现使亚里士多德的落体学说产生了动摇。他发展了杠杆原理，除推导出作用力与臂长关系外，还算出了速度与臂长的关系。他指出了“永动机”作为能源的不可能性。达·芬奇还预示了物质的原子原理，形象生动的描述了原子能的威力：“那东西将从地底下爆起，……使人在无声的气息中突然死去，城堡也遭到彻底毁坏，看起来在空中似乎有强大的破坏力。”

3、医学

达·芬奇在生理解剖学上也取得了巨大的成就，被认为是近代生理解剖学的始祖。他掌握了人体解剖知识，从解剖学入手，研究了人体各部分的构造。他最先采用蜡来表现人脑的内部结构，也是设想用玻璃和陶瓷制作心脏和眼睛的第一人。 子宫内的胎儿(达芬奇)他发现了血液的功能，认为血液对人体起着新陈代谢的作用，并认为了血液是不断循环的。他说血液不断的改造全身，把养料带到身体需要的各个部分，再把体内废物带走。达·芬奇研究过心脏，他发现心脏有四个腔，并画出了心脏瓣膜。他认为老年人的死因之一是动脉硬化，而产生动脉硬化的原因是缺乏运动。后来，英国科学家哈维证实和发展了达·芬奇这些生理解剖学的成果。

4、建筑

理想中的米兰(达芬奇)在建筑方面，达·芬奇也表现出了卓越的才华。他设计过桥梁、教堂、城市街道和城市建筑。在城市街道设计中，他将车马道和人行道分开。设计城市建筑时，具体规定了房屋的高度和街道的宽度。米兰的护城河就是他设计和建造的。

5、军事

达·芬奇的研究和发明还涉及到了军事领域。他发明了簧轮枪、子母弹、三管大炮、坦 坦克车(达芬奇)克车、浮动雪鞋、潜水服及潜水艇、双层船壳战舰、滑翔机、扑翼飞机和直升机、旋转浮桥等等。2008年4月26日，在瑞士西部城市帕耶讷，36岁的瑞士人奥利维耶·维耶提-特帕使用由达·芬奇设计的'金字塔型降落伞从距地面600米高的直升机上成功跳下。

6、水利

达·芬奇对水利学的研究比意大利的学者克斯铁列早一个世纪。为了排除泥沙，他作了疏通亚诺河的施工计划。他设计并亲自主持修建了米兰至帕维亚的运河灌溉工程。由他经手建造的一些水库、水闸、拦水坝便利了农田灌溉，推动了农业生产的发展。有些水利设施至今仍在发挥作用。

7、地质

达·芬奇根据高山上有海中动物化石的事实推断出地壳有过变动，指出地球上洪水的痕迹是海陆变迁的证明，这个思想与300年后赫顿在地质学方面的发现颇为近似。并且在麦哲伦环球航行之前，他就计算出地球的直径为7000余英里。

8、达·芬奇密码筒

看过《达·芬奇密码》的人大概都知道达·芬奇密码筒。而事实上在当时的社会，人们也越来越重视文件的保密工作。达·芬奇设计的这种密码筒造型古典，内涵着文艺复兴特质，设计优雅，符合达·芬奇的睿智风格。按照故事情节，密码筒里藏匿着关于郇山隐修会乃至整个基督教最大秘密的莎草纸。达·芬奇设计的密码筒内有一个装着醋液的容器，如果强行砸烂密码筒，醋液就会流出溶解莎草纸。要打开密码筒，必须解开一个5位数的密码，密码筒上有5个转盘，每个转盘上都有26个字母，可能作为密码的排列组合多达11881376种。

9、设计出初级机器人

最为奇妙的是，达·芬奇还设计了一套方法以做心脏修复手术。

达·芬奇曾称自己没有受过书本教育，大自然才是他真正的老师。为了认识自然，认识自己，这位文艺复兴时期的天才不遗余力地探索着。为了认识人类自身，达·芬奇亲自解剖了几十具尸体，对人体骨骼、肌肉、关节以及内脏器官进行了精确了解和绘制。

令人惊讶的是，当年达·芬奇连人体循环系统工作机理的概念都没有。更为神奇的是，2005年一名英国外科医生还利用达·芬奇设计的方法做心脏修复手术。不过，解剖学的研究在当时并没有给达·芬奇带来声誉，而是遭到了无数的诽谤。

不过，就是有了对人体的这种深入了解，达·芬奇才在手稿中绘制了西方文明世界的第一款人形机器人。

人形机器人(达芬奇)达·芬奇赋予了这个机器人木头、皮革和金属的外壳。而如何让机器人动起来，才是让达·芬奇大伤脑筋的。他想到了用下部的齿轮作为驱动装置，由此通过两个机械杆的齿轮再与胸部的一个圆盘齿轮咬合，机器人的胳膊就可以挥舞，可以坐或者站立。更绝的是，再通过一个传动杆与头部相连，头部就可以转动甚至开合下颌。而一旦配备了自动鼓装置后，这个机器人甚至还可以发出声音。

原来，500多年前，就已经有了机器人的雏形。

10、点燃现代汽车发明灵感之火

达·芬奇长达1万多页的手稿(现存约6000多页)至今仍在影响科学研究，他就是一位现代世界的预言家，而他的手稿也被称为一部15世纪科学技术真正的网络全书。

很早，达·芬奇就对当时的四轮马车不满。在他的科学世界中，早就有了汽车的影子。事实上，点燃现代汽车发明灵感之火的正是这辆“达·芬奇汽车”。

既然是汽车就要考虑动力问题，达·芬奇在汽车中部安装了两根弹簧以解决这个问题。人力转动车的后轮使得各个齿轮相互咬合，弹簧绷紧就产生了力，再通过杠杆作用将力传递到轮子上。

那么怎么控制车速呢?达·芬奇也想到了。他在车身上安装了一个圆盘装置，圆盘表面设置了很多方形的木块，和每个轮子连接的铁杆的另一端与圆盘相接，这就是用于控制车速的装置。圆盘上放置的木块数量越多，与铁杆之间的摩擦就会越大，阻力也越大，轮子的运转速度越慢，行驶的距离越长。

当然，达·芬奇也想到了刹车装置。位于齿轮之间有一个木块，拉动绳索将木块卡在齿轮之间，车就可以停止。不过，这辆汽车不能载人，因为仅靠弹簧的动力根本无法行驶很长的距离。

同时，达·芬奇还将弹簧巧妙地运用在了钟表设计上。后来大型钟表采用的原理，就是出自达·芬奇的设想。只是在这个设想中，弹簧的弹力被物体的重力所代替，物体向下的重力通过众多齿轮咬合作用被均匀传递，钟表便得以保持匀速运动。

此外，乐器、闹钟、自行车、照相机、温度计、烤肉机、纺织机、起重机、挖掘机……达·芬奇曾有过无数的发明设计，而这些发明设计在当时如果发表足足可以让我们的世界科学文明进程提前100年。

11、对机械世界痴迷不已

水下呼吸装置、拉动装置、发条传动装置、滚珠装置、反向螺旋、差动螺旋、风速计和陀螺仪……达·芬奇将他无数的奇思妙想呈现在世人面前。故事的开头不得不说起达·芬奇初到佛罗伦萨学画的经历。事实上，这段经历开启了艺术家达·芬奇的大门，也开启了科学家达·芬奇的大门。

机械设计(达芬奇)1460年达·芬奇随父亲来到佛罗伦萨，开始了他的学徒生涯，同时开始学画。学画的达·芬奇参与安装佛罗伦萨圣母玛丽亚大教堂穹顶灯塔上的巨型铜球，由此接触并感受到了各式各样机械系统的神奇。

佛罗伦萨圣母玛丽亚大教堂是文艺复兴建筑的开端。达·芬奇在安装穹顶灯塔上的巨型铜球时，亲眼目睹了三速提升机等机械装置的效率，深感其中的神奇。

由此，布鲁内莱斯基的机械系统设计理念对达·芬奇产生了很大影响。当时一批锡耶纳工程师对达·芬奇的科学世界也产生了重要影响。锡耶纳的工程师们设计了一种外形像船的河道淤泥挖掘机，用来清除浅水口的沙砾和淤泥，还有一种能够提高装载量又加快行驶速度的桨叶船。这些锡耶纳工程师的发明，让达·芬奇对机械的魔力产生了巨大的兴趣。

从此，达·芬奇对机械世界痴迷不已。

艺术巨匠

说到艺术创作，在文艺复兴时期当数达·芬奇、米开朗基罗和拉斐尔的成就最高。他们的艺术成就达到了西方造型艺术继古希腊之后的第二次高峰，仅绘画而言，则达到了欧洲的第一次高峰。其中尤以达·芬奇最为突出，恩格斯称他是巨人中的巨人。在艺术创作方面，达·芬奇解决了造型艺术三个领域——建筑、雕刻、绘画中的重大问题：

1、解决了纪念性中央圆屋顶建筑物设计和理想城市的规划问题;

2、解决了15世纪以来雕刻家深感棘手的骑马纪念碑雕像的问题;

3、解决了当时绘画中两个重要领域——纪念性壁画和祭坛画的问题。

达·芬奇的艺术作品不仅能像镜子似的反映事物，而且还以思考指导创作，从自然界中观察和选择美的部分加以表现。壁画《最后的晚餐》《安吉里之战》和肖像画《蒙娜丽莎》是他一生的三大杰作。这三幅作品是达·芬奇为世界艺术宝库留下的珍品中的珍品，是欧洲艺术的拱顶之石。

《蒙娜丽莎》的绘制前后历时四年。据说模特是一个佛罗伦萨女人，刚刚丧婴，为解除她的痛苦并露出自然的微笑，列昂纳多便请人来为她奏乐。她的微笑是人们津津乐道的话题，有时似乎严肃有时又很温柔，有时略含忧伤有时又显讥讽。蒙娜丽莎的右手更被称为“美术史上最美的一只手”。

《最后的晚餐》绘制在米兰格雷契修道院饭厅的墙壁上。达·芬奇一改前人绘制“最后晚餐”围桌而座的布局，让所有人物坐成一排面向观众，而耶稣基督坐在最中间。

溘然长逝

达·芬奇晚年被法兰西国王弗朗索瓦一世邀入法国，弗朗索瓦一世给予了他至高的接待，将其安置于昂布瓦斯城堡中的克鲁克斯庄园，并时不时地去请教。1519年5月2日，年事已高的达·芬奇因病逝世了，据说他是在赶来的弗朗索瓦一世怀中咽下了最后一口气。

D. 月球车的工作原理是什么

月球车根据地球上的遥控指令在高低不平的升悔孙月面上行驶。轮子上装解锁机构，可根据地面指令使轮子和传动机构脱开，变主动轮为被动轮，实现机动行驶。当出现紧急情况（车子横倾和纵倾超过规定角度）时，解锁机构可使全部轮子和传动机构脱开，避免月球车倾覆。在仪器舱内装有土前则壤采集分析装置、自动光谱测量仪、辐射剂量仪、照吵链相机、电视摄像机和通信收发设备等。它们能自动采集月球岩石和土壤，以供分析其“物理—力学”性质和化学成分，研究月球的地形和地质特征之用，拍摄月面景像和车轮辙迹深度以及探测月面辐射状态等。为使仪器不受月球的昼夜温差变化影响，仪器舱设有温度控制用的热辐射器(夜晚盖上，白天打开)。