手电筒研究意义与价值论文

目前主要是集中在新能源方面，比如太阳能手电筒的意义非凡，是目前的研究方向。太阳能手电筒是采用太阳能技术与节能LED完美结合的产物。还称为“NTBG小手电”。外观不仅很精致，还很实用、很方便。白天晒两下，晚上就可以用上几个小时，又不用装电池那么麻烦，又不会有电池污染。是真真的绿色产品。 NTBG太阳能手电筒【适用范围】 适用于家庭或户外照明，狩猎者，徒步旅行者和露营者，军事，警卫，交通勘查和从事紧急情况的工作 方便于缺电、少电地区旅游、礼品赠送等。不需要任何电源补充，采用太阳光和灯光， 蓄电备用。 【工作原理】 采集光线，将光能转换为电能。并由安定器转变，带动LED发光。

创新小发明制作方法1、自制羽毛球 准备材料：空饮料瓶一只，泡沫水果网套两只，橡皮筋一根，玻璃弹子一只。 制作过程： 1.取250毫升空饮料瓶一只，将瓶子的上半部分剪下； 2.将剪下的部分均分为8份，用剪刀剪至瓶颈处，然后，将每一份剪成大小一致的花瓣形状； 3.将泡沫水果网套套在瓶身外，用橡皮筋固定在瓶口处； 4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子，塞进瓶口，塞紧并露出1厘米左右； 5.剪下半只乒乓球，将半球底面覆在瓶口上，四边剪成须状，盖住瓶口后用橡皮筋固定住。 6.美化修饰后，一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打，看看效果怎么样？ 2、自制香皂纸 制作材料和工具： 吸湿性较好的白纸，小块香皂，一支毛笔和一次性饮料罐。 制作方法： 先把香皂切碎后放在罐里，盛上适量的水后把杯子放在炉上加热，等香皂融化，将白纸裁成火柴盒大小，一张张涂透皂液，再取出阴干就成了香皂纸。 3、自制热气球 1.首先我们用软纸裁出6～8个叶状的纸片。 2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。 3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。 4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。 4、自制手电筒 具体制作方法是：将一只废易拉罐（如露露饮料罐）起掉一头盖子，另一头用圆头榔头敲凹。用厚瓦楞纸板卷起两节一号电池，电池正极朝上、负极朝下装入罐中。找一个合适的塑料盖（如神奇大大卷的盒盖正好可以扣在露露饮料罐上），在盒盖中央挖一个圆形小洞，洞的大小以使灯泡插紧为宜。将灯泡底座插入小洞。取一段寻线两端剥去线皮，一端绕在灯座上，另一端从塑料盖侧面扎一个小孔穿出。将塑料盖盖在易拉罐上。检查一下，灯泡、电池是不是紧密接触。到这里一次性手电筒就做好了。使用时，用大拇指把从侧壁穿出的导线按在从拉罐无油漆的焊缝上，手电筒就会发光，大拇指离开导线跳起，手电筒就灭了，使用非常方便。 5、自制太阳灶 找一个大号手电筒上的凹面反光碗，用硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体，直径以正好能紧紧塞进反光碗的圆孔为宜。在圆柱的一端横向钻一个细孔，穿入一根直径相当于孔径的铁丝，然后将露在圆柱外的铁丝两头扳折成90°，各留5厘米即可。把圆柱塞入反光碗的圆孔内，再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。将一根细竹签的两头削尖，一头插在反光碗中央的圆柱上，另一头插上一小块土豆。把该装置放在太阳下，让反光碗朝着太阳方向，然后，耐心调节竹签长度，让插上去的土豆正好位于发光焦点上。要不了多久，土豆就会被太阳光烤熟，发出香味。 6、自制 彩色蜡烛 材料：彩色蜡笔、蜡 制作方法： 1．找一个废弃的罐装饮料桶(如1．25升的可乐瓶子)，整齐地剪去盖子的部分，把蜡削入桶中。 2．把桶放人热水中，并搅拌里面的蜡，使之全部熔化。最好用开水。不过要请父母帮忙，或在父母的监护下进行这个步骤。 3．把熔化的液体倒人一个形状好看的容器(比如放小块儿巧克乃的心形框)中。不要倒得太多哟。至于原因嘛，往下看。当然了，你要先在容器中放入作蜡烛芯的线。 4．原来的蜡冷却悟，阿依照卜面的方法把熔化的彩色蜡笔液倒入其中(彩色蜡笔这个时候派上用场了)。这样把不同颜色的蜡一层层加上去，好看的蜡烛就做成了。 7、自制壁挂花篮 材料与工具：雪碧饮料瓶两个、胶水、刻刀、剪刀。 制作方法： 1． 将一只雪碧饮料瓶的绿色底套取下，剪成莲花状，翻转向下和瓶身粘成底座。 2． 在绿色底套上截取2厘米宽的绿色环，仍套在瓶身上。 3． 去掉瓶颈，在瓶上剪出13厘米长8厘宽的宽带一条，和3厘米宽的窄带若干条。 4． 用刻刀在3厘米窄条上刻出花纹�如图 3 ，然后将这些窄条向外翻折，由下向上插入绿色环中。 5． 取另一只饮料瓶，利用瓶身，用剪刀剪出6片17厘米长的蒴叶。 6． 将花篮钉在墙上，插入叶子、鲜花，壁挂式花篮就做成了。 8、自制蟑螂捕捉盒 取一张220×150(mm)的硬纸板。 捕捉盒最重要的部分为捕捉面。取一张塑料膜，剪成与盒底相同大小，涂上粘合剂铺在盒底上。蟑螂能否被捉，关键在于粘合剂。粘合剂有两个作用：一是将蟑螂引入盒内，二是将其粘牢在捕捉面上。引诱剂的调制：将40％的肉粉、50％的面粉、10%的豆饼混合，总量在20克左右，拌好待用。粘合剂是20克松香与10克菜油混合，加热至胶状后，把引诱剂与粘合剂混合搅拌均匀，即制成了粘合剂。 把调好的上述糊状物均匀地涂在已衬上塑料膜的捕捉面上，再按原先画好的虚线向内折，最后把舌片b插在凹口a内。 由于松香与菜油混合物的不干性，可使诱饵的粘性长达一个星期。将捕捉盒置于蟑螂出没的地方，因为盒内较暗，兼有蟑螂喜欢的诱饵，所以蟑螂会爬进盒内争食诱饵，被粘其上。粘满后，既可将纸盒压扁弃之，又可揭去塑料膜，调换涂有诱饵的塑料膜，使盒子得以再次利用。 若将捕捉盒的尺寸扩大，并将粘合剂的成分稍作调整，加厚涂层便能制成纸制捕鼠器 带刷子的干净橡皮擦 写错了字，要用橡皮擦。擦完后，纸上总会留下不少碎屑。不管是用手拍还是用嘴吹，都不卫生而又麻烦。做一块干净橡皮擦就不会这样麻烦了。 材料：大橡皮、废毛笔。 工具：剪刀、胶水。 制作方法： 1．在橡皮的一头挖一个浅浅的小圆孔 2．把废毛笔的笔头拆下来，洗净晾干。 3．把毛笔头的尖端剪去，使它变成一把小刷子 4．把毛笔头嵌进橡皮的小圆孔里，用胶水粘牢 好，干净橡皮擦做成了。每当擦完橡皮后，你就可用刷子轻轻地把纸上的碎屑“扫”拢，再倒进废纸篓里。

未来在月球上的宇航员将需要水，现在美国宇航局NASA设计了一种新的立方星航天器，用激光束在月球陨石坑中寻找冰。

艺术家创作的“月球手电筒”概念照。图为月球手电筒在月球南极附近的一个深不见底的陨星坑中寻找冰。（图源美国航空航天局）

美国航空航天局正在继续推进其阿尔忒弥斯项目。此项目计划于2024年前，将第一名女性航天员和第二名男性航天员送上月球南极。此次人类重返月球时，大概率将比二十世纪六十年代后期、七十年代早期时阿波罗对应体的停留时间更长，阿波罗任务时期，这个记录在75小时左右。

为了实现未来长期停留在月球上这一构想，月球宇航员可能会利用一些取自月球自身的自然资源，尤其是据说在2018年已经被证实存在于月球两极阴影很深的陨石坑中的水冰。这些冰可以被融化和净化用以提供作为饮用水；它可以被用来作为火箭燃料。进入月球手电筒——一个公文包大小的卫星，亦被称为立方星——预计发射时间是2021年，其具体的任务是探测月球阴影陨石坑中自然形成的表面冰。

在IEEE航空航天和电子杂志系统今年4月的期刊中，NASA的喷气推进实验室（JPL）发表了一篇新同行评议论文，详细介绍了这项最新的月球手电筒技术。

基本上来说，月球手电筒就像聚光灯一样工作，为了帮助科学家们寻找月球南极附近的冰，它用近红外激光束扫描地表并在月球表面闪烁。 美国宇航局戈达德太空飞行中心负责该任务的首席研究员Barbara Cohen在JPL中说：

在月球上最冷和最暗的陨石坑内存在冰虽然是一个很不错的想法，但先前的测量却有些模糊不精确。

从科学上来说这没关系，但是如果我们计划派宇航员到那里挖冰并饮用，我们必须确保它真实存在。

从上图可知：

月球手电筒是一颗非常小的卫星（约5 x 10 x 14英寸，或12×24×36厘米），由JPL开发并管理，将用于在月球南极区域搜索水冰并绘制分布位置。它将向NASA展示绿色推进、活性激光光谱等技术，同时将证实在立方星形状因子下进行行星科研的能力。月球手电筒是由NASA高级 探索 系统（AES）计划于2014年选定…它将是目前计划于2020年在阿尔忒弥斯1号上发射的13个次要荷载之一。

绕地飞行的宇宙飞船发现了水冰的存在，而月球手电筒则可以确定水冰的确切位置，从而让长期待在月球上的宇航员开采并为自己所用。这将是第一个利用激光探测水冰的太空任务。JPL月球手电筒项目的负责人约翰·贝克说：“像月球手电筒这样的高 科技 任务，成本更低，却填补了我们知识的空白，它帮助我们为NASA在月球上的长期工作做好准备，同时也能测试未来的探测任务所需要的关键技术。”

由于月球上几乎是没有空气的，这会导致月球表面在阳光照射的地方会非常热，而在黑暗中，其表面温度又会变的极其寒冷，特别是那些永久地处于极区阴影的陨石坑里的地方。在那些寒冷的地方，水冰分子可以在表面积聚并保持稳定。对此Cohen解释说：

“太阳光在陨石坑的地平线附近移动，但从未照进陨石坑里。由于这些陨石坑里太冷了，水冰分子永远无法获得足够的能量来逃脱，所以它们在数十亿年的时间里被困住并积聚起来。 ”

对于宇航员来说，如果未来他们希望留在月球上进行长期任务，甚至永久地留在月球基地，那么利用月球本身的资源就显得非常重要且是必需的，因为要不断地将水从地球运送到月球是很昂贵且不现实的，因此，利用月球自身的冰层的作为水资源是非常有意义的。

月球手电筒会将其激光束射入其中一些已知或怀疑存在冰的火山口（或陨石坑）中。这项工作将持续至少两个月，并将会非常准确地绘制出这些冰层的位置。

那么如何用月球手电筒识别冰呢?

立方星卫星探测器中有包含分光光度测量的四束光激光反射计，使用近红外波长的激光束，这些波长会被水冰吸收，但裸露的岩石会将它们简单反射回探测器。如果近红外波长在陨石坑中有大量的吸收，那将是广泛冰沉积的证据。这些发现可以与之前在月球上发现冰的其他轨道飞行器的发现进行比较。科恩说:

我们可以将月球手电筒的数据与我们从其他月球轨道任务中获得的大量数据进行比较，看看水冰的特征是否存在相关性，从而为我们提供一个关于表面冰分布的全球视图。月球手电筒也将是第一个使用“绿色能源”推进的行星立方体星任务，这种推进剂比大多数航天器所使用的联氨毒性更低，也更安全。

尽管月球上有冰这一现象听起来令人吃惊，但是对于科学家来说这并不值得惊讶。小行星和彗星上同样也有水结成的冰。信使号航天器甚至在2012年发现：相较于距离太阳更远的月球，水星的两极附近也存在冰。

在Artemis --1 运载火箭上还有其他两项任务将补充月球手电筒。月球icecube和Lunah-map将进行额外测量寻找月球南极上其他的冰和氢气。 三个飞行任务是相互协同的。他寻找在人类来临以前的自然条件水与冰。

像月球手电筒这样的任务，不仅会帮助美国航天局宇航员，继续 探索 月球而且能帮助我们在宇宙中最近的邻居-月球，能够长期生存。

一句话:美国国家航天宇航局设计了一种新的立方体卫星航天器，月球手电筒--用激光束来探测月球上的冰。

作者 ：Paul Scott Anderson

FY ：Astronomical volunteer team

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