内容正文:
第1部分 自然地理——重在理解
第2章 宇宙中的地球
聚焦核心素养(二)
素养1
人地协调观
宇宙空间资源的开发和保护
2017年,中国第一家致力于太空资源开采和利用的商业公司“起源太空”正式成立,致力于通过“找矿—探矿—占矿—采矿—返回”五个阶段,最终开发利用小行星上丰富的太空矿产资源以及水资源,为人类未来在太空的活动提供物质支持,减轻地球资源开采压力,保护人类的生存环境,拓展人类文明的疆界。
2020年4月6日,时任美国总统特朗普签署太空资源行政命令,美国政府积极鼓励和支持开采月球及小行星资源,“起源太空”是目前这场太空资源争霸赛中唯一一家中国商业航天公司。
宇宙空间资源的开发和保护
(1)开发宇宙资源
①空间资源
主要是利用高真空、强辐射和失重等物理条件,进行科学实验;利用极其辽阔的宇宙空间,可以迅速、大量地收集有关地球的各种信息。
②太阳能资源
③矿产资源:如利用地球上没有的3He;不少小天体富含矿体。
(2)开发趋向
走国际合作的道路。
(3)宇宙垃圾
①宇宙中垃圾的产生:工作寿命终止的航天器及其爆炸产生的碎片,航天员扔出飞船舱外的垃圾。
②空间垃圾的危害:垃圾会与航天器碰撞,造成航天器重大损坏。
③空间垃圾的清除办法:将停止工作的卫星推到其他轨道上去,利用航天飞机把损坏的卫星带回地球。
将停止工作的卫星推到其他轨道,对于该轨道上运行的其他卫星是有利的,但从长远来看还是会产生太空垃圾。
阅读图文材料,完成下列要求。
截至2020年,全球执行了近5 000次的发射任务,地球周围的太空垃圾也将近5 000吨,其中超过1亿个太空垃圾碎片。这些空间垃圾大约以每年10%的速度增加,而且体积越来越大。由于空间垃圾和航天器之间相对速度很大,一般为几千米每秒至几十千米每秒,因此,即使轻微的碰撞,也会造成航天器的重大损坏。据西方媒体报道,2025年底,欧洲航天局将发射人类历史上第一台太空清洁器。上图为太空垃圾变化示意图。
(1)人类向宇宙空间发射的各种航天器,具有哪些重大的科研和应用价值?
(2)太空垃圾是怎样产生的?它的危害是什么?
(3)你认为应采取哪些有效措施来减少“太空垃圾”?
答案 (1)使人类可以从太空观测、研究一些天体,及地球和宇宙空间;实现了在没有大气干扰的情况下,对月球、大行星的逼近观测和直接取样观测,以及对宇宙环境的直接探测,极大地充实和丰富了人类关于太阳系和宇宙的知识;影响和改变着人们的社会生活;促使人类从空间探索跨入空间开发利用的新时代;通过各种航天器,迅速、大量地收集地球的有关信息;人类实现了在卫星上进行各种实验,以及研究如何开始适应、研究、认识、开发和利用空间环境等一系列问题。
答案
(2)产生:工作寿命终止的航天器及其碎片;航天员扔出飞船外的废弃物等。
危害:太空垃圾一旦与航天器碰撞就会造成重大损失。
(3)限制太空垃圾的产生,并予以清除;将停止工作的卫星送到其他轨道上去,以免同正常工作的卫星发生碰撞;用航天飞机将损坏的卫星带回地球,减少太空大件垃圾。
答案
解析 第(1)题,自20世纪60年代初,人类发射了大量的探测器对行星及其部分卫星、小行星、彗星等展开近距离乃至零距离的探测,获得大量研究资料,利于人类对宇宙空间的认知和对宇宙资源的开发。第(2)题,太空垃圾是围绕地球轨道的无用人造物体。包括运载火箭和航天器在发射过程中产生的碎片与报废的卫星,航天器表面材料的脱落,表面涂层老化掉下来的油漆斑块;航天器逸漏出的固体、液体材料;火箭和航天器爆炸、碰撞过程中产生的碎片。宇宙垃圾与航天器的相对速度很大,一旦碰撞,会给航天器造成重大损坏。第(3)题,限制太空垃圾的产生,并予以清除;将停止工作的卫星送到其他轨道上去,以免与正常工作的卫星发生碰撞;将损坏的卫星带回地球,减少太空大件垃圾。
解析
素养2
综合思维
化石及其地理意义
据外媒2019年10月9日报道,泰国发现一种新型掠食性恐龙化石,研究人员将新型巨大食肉恐龙命名为暹罗盗龙。据报道,新型掠食性恐龙是东南亚有史以来类型和年龄最完整的恐龙。关于暹罗盗龙的研究,由泰国、日本大学学者合作进行的论文于10月9日发表在《PLOS ONE》科学期刊。
1.化石的研究意义
研究化石可以了解生物的演化并能帮助确定地层的年代。
(1)古生物是确定相对地质年代的主要依据。
(2)古生物是划分和对比地层的主要依据。
(3)古生物是识别古代生物世界的窗口。
(4)古生物为生命的起源和演化研究提供直接的证据。
(5)古生物是重建古环境、古地理和古气候的可靠依据。
(6)古生物在沉积岩和沉积矿产的成因研究中有着广泛的应用。
(7)古生物的发展历史为人类保护地球提供了借鉴。
2.化石与地理环境
化石 地理环境
三叶虫化石 古生代早期,海洋环境
恐龙化石 中生代时期,温暖湿润的