内容正文:
问题探究:
火星基地应该是什么样子?
人教版2019
地理必修第一册
第一章 宇宙中的地球
问题引入
背景知识
火星概况分析
人类研究成就
分工设计
总结
目录
问题引入:
【人类为什么要建设火星基地?】
在太阳系中,火星被认为是除地球外最适合人类居住的星球。从20世纪60年代开始,人类向火星发射探测器,开启了火星探测之旅。科学家设想在火星上建立人类定居点。假设技术能够解决目前所有的难题,可以顺利将人送到火星,那么建立一个火星基地需要满足哪些条件呢?
问题引入:
【我国的火星探测】
2020年7月23日,长征五号遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场点火升空。
2021年4月24日,中国第一辆火星车
命名揭晓,名称为“祝融”。
2021年6月11日,国家航天局在京举
行“天问一号”探测器着陆火星首批科学
影像图揭幕仪式,公布了由祝融号火星车
拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中
国印迹”和“着巡合影”等影像图。
背景知识:生命存在需要的条件
适宜的温度
大气
液态水
距太阳远近适中
质量和体积适中,吸附大气
太阳很稳定
原始海洋形成
行程各行其道
自身条件
宇宙环境
光照
安全的宇宙环境
火星是否具备这些条件?
火星概况分析
资料1 火星概况
火星因表层土壤中富含铁元素,具有红色的外表,被称为“红色行星”。火星大气稀薄,二氧化碳含量达95%以上。火星表面温差很大,赤道地区夏季白天温度为21℃,到了夜晚能降至-73℃。火星表面遍布尘埃,常年有大风,沙尘暴往往能持续数周。
从太空拍摄的火星照片显示,火星表面有干涸的河床,这表明火星上曾经存在过液态水。科学家据此推测火星表面曾有比现在更厚的大气层,温度也更高,这样才能保证液态水的存在。火星的两极覆盖着由干冰和冰组成的冰盖。科学家检测了火星探测器采集的火星土壤样本,发现火星土壤中含有少量的水分子。近期的研究发现,火星中纬度地区地表之下埋藏着大量的水冰。
火星概况分析
资料1 火星概况
【资料分析】1.火星上是否具备人类生存的条件?
2.若在火星上生存,需要改造哪些环境条件?
火星概况分析
【资料分析】1.火星上是否具备人类生存的条件?
地球 火星
与地球的质量比 1.00 0.11
与地球的体积比 1.000 0.150
有无大气层 有 稀薄
大气成分 氮、氧为主 二氧化碳为主(95%以上)
昼夜温差 大 小
液态水 有 无,有冰
地表环境 大部分地区植被茂盛 地表尘埃遍布,大风、沙尘暴
火星概况分析
【资料分析】2.若在火星上生存,需要改造哪些环境条件?
适宜的温度
大气
液态水
距太阳远近适中
质量和体积适中,吸附大气
太阳很稳定
原始海洋形成
行程各行其道
自身条件
宇宙环境
光照
安全的宇宙环境
火星已具备。
需改造!
如何改造?
人类研究成就
资料 2 “绿航星际”
为开展载人航天深空探测提供技术储备,为人类星际旅行和地外居住创造保障条件,我国科学家研发了“绿航星际”这一受控生态生保系统集成试验平台。该试验平台由植物舱、乘员舱、生保舱和资源舱组成。它基于生态学原理,通过动植物培养、废水废物处理、大气调控等多个功能单元的协作,以实现封闭环境内的大气、水和食物的循环再生,建立适合人类长期驻留的生命和健康保障体系,减少地面物资补给需求。
2016年12月14日,4名志愿者结束了为期180天的密闭试验。舱内系统实现了志愿者所需氧气、水以及部分食物的再生式供应。该次试验为我国空间站任务提供了有力的技术支持,也为未来地外星球基地生命保障技术的预先研究打开了新局面。
人类研究成就
人类研究成就
美国科学家别出心裁在一片荒漠上,建造了一个用玻璃钢外壳把一块地盘罩在里面的全封闭建筑物。在这个玻璃钢罩里面,建造了地球上各种自然环境,有雨林、草原、海洋、沼泽、灌木林、沙漠等,还有几百种动、植物,甚至还有8名志愿人员,他(它)们互相依存,组成了一个人造小地球,美国科学家称之为“生物圈2号”。
在这个人造小地球中,阳光透过玻璃罩,绿色植物进行光合作用,把周围的无机物变成有机物,并放出氧气,有机物和氧气供给动物和人生存,人和动物的排泄物和呼出的二氧化碳,又可以供给植物生长。完全模仿大自然的状态。
这是一项为期两年的人造小地球生态试验。科学家们在小地球内安装了5000多部传感器来监测各种生态变化情况,随时向计算机提供必要的信息和数据,对人造小地球内的生态环境进行调节。
资料 3 “生物圈2号
人类研究成就
人类研究成就
【资料分析】以上试验对火星基地的建设能提供哪些参考?
人类研究成就
【资料分析】以上试验对火星基地的建设能提供哪些参考?
可以为火星基地的形态、功能、防护等方面提供一定的参考。火星并不具备人类生存的条件,所以制造可循环的封闭环境,对于实现人类在火星生存的愿望显得尤为重要。“绿航星际”和“生物圈2号“基于生态学原理,实现封闭环境内的大气、水和食物的循环再生,为未来火星基地的建设提供了很好的模拟实验,为人类走向火星打开了新局面。
分工设计:
【小组合作】:
假设火星基地分为登陆区、居住区、科研区、能源区等几个站区。选择你感兴趣的一个站区,从形态、功能、防护等方面提出一个设计方案。最后画出示意图,把不同的站区对接起来,形成一个完整的火星基地。
分工设计:
【成果展示】:
每个小组派一到两位代表到讲台上来展示自己的成果:展示本小组设计的火星基地图,对登陆区、居住区、科研区、能源区等每一站区进行解说,说明每一站区设计的功能原理及其合理性,最后如何把不同的站区对接起来,形成一个功能完整,适宜人类居住的火星基地。
总结:
随着世界人口的激增、人类科技水平的不断提升,地球资源环境问题日渐凸显。寻找人类的另一家园,既有研究价值,也有很重要的现实意义。
这一章我们研究的主要就是人类生存的环境,从宇宙环境到地球环境,从地质历史时期到现今人类的生存环境。希望大家能够正确认识人类生存环境,更好地理解“环境”这个词的地理学意义。
本课结束!
地理点亮生活o(* ̄▽ ̄*)ブ
$$