内容正文:
聚焦核心素养(二)
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素养1 人地协调观
宇宙空间资源的开发和保护
深圳起源太空科技有限公司成立于2019年,是一家太空矿产资源开发商,目标为突破地球资源局限,开采近地小行星稀有贵金属等矿产资源,通过与多家科研机构合作,发挥多学科集群交叉优势,专注于多个空间卫星项目的研发。2021年4月份,该公司发射的“起源太空NEO01”是全球第一个太空商业采矿机器人。该航天器不仅能够开展近地轨道太空垃圾清理和面向太空资源获取的原型技术验证,还论证未来小行星防御相关技术。
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。
阅读材料,完成下列问题。
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?
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。
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解析 第(1)题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。
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(2)太空垃圾是怎样产生的?它的危害是什么?
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。
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解析 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。
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(3)你认为应采取哪些有效措施来减少“太空垃圾”?
答案 (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。
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解析 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。
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素养2 综合思维
化石及其地理意义
2021年10月18日,四川隆昌市发现一具保存比较完整的小—中型蜥脚类恐龙,是隆昌市首次发现的完整恐龙化石。该化石保存于距今约1.6亿年前的晚侏罗世早期上沙溪庙组下部巨厚层细粒石英砂岩中,呈盘旋状,推算其体长约10米。它的发现,对于研究侏罗纪时期恐龙的系统演化、生物多样性、古地理格局、古环境变迁等具有较高的科研价值,值得很好的保护和研究。
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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,温暖湿润的森林环境,大