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1、问,题,研,究,月球是地球的天然卫星，也是距离地球最近的天体，是人类向太空扩展生存空间的首选地。20世纪60年代，苏联和美国曾用航天器对月球进行过多次的探测。随后，美国的6艘“阿波罗号”飞船先后将12名航天员送上月球。不过，航天员的活动范围以登月点为中心，半径不足8千米，那只是对月面的短暂探险。目前，人们正计划建立月球基地。,科学家们设想，在月球基地上，人类可以通过开发月球资源来满足生存和发展的需要。建立月球基地需要满足哪些条件呢？,为什么要建立月球基地？,研 究 思 路,了解月球表面的自然状况,分析月球基地应该具备的基本生命保障条件,分析人类可以开发的月球资源,人类目前在生物圈研究领域的成就
2、,探讨可用于发展月球基地的月球资源,分析月球基地的基本功能，绘制基地构想图,月球几乎没有大气层，月表处于超高真空状态，因而月球表面不会有大气的吸收、反射、散射和保温等；也没有大气的热传导，所以月球表面昼夜温差极大。,月球表面的自然状况之一,读下图思考：比较月球和地球表面的昼夜温差差异。,月球的表面形态与水星相似，有大量的环状构造，被称为环形山（月坑），主要由陨星撞击形成，也有少量是火山活动的结果，这些环形山主要形成于几万年或几十万年前。此外，月球表面还有大量的暗黑区域，这些暗黑区域被称为月海。,月球表面的自然状况之二,思考：图中美国国旗真的能飘起来吗？,在月球上没有空气，也就没有风，也没有声音
3、，一片寂静！,月球表面的自然状况之三,月球表面的重力加速度大约是地球表面的六分之一，所以在月球表面物体就会变得很轻。,月球表面的自然状况之四,美国科学家在今年9月4日出版的科学杂志上撰文说，“月球勘探者”探测器发回的最新数据再次表明，月球两极存在着冰冻状态的水，数量多达100亿吨。,月球表面的自然状况之五,月 球 南 极,人类要在月球上生活，人类需要创造的条件包括：适于呼吸的空气、适宜的温度、大量的水源。,月球上能够满足人类生存的基本条件有：固体表面，两极可能有冰,月球基地应该具备的基本生命保障条件,“生物圈2号”实验,1991年9月26日,美国历时8年在亚利桑那沙漠里建成占地15万平方米的全
4、封闭式人工模拟生态系统。只有阳光可以照射进去，包括9种不同的生态类型：热带雨林、灌木林、草地、淡水沼泽、海水湿地、沙漠、深海（珊瑚礁等）、农田、楼房（包含人工风雨装置），引进物种3800多个、有4男4女住进，希望在这里可以获得（产生）足够的食物、水和空气，供这8位科学家生活2年。,“生物圈2号”实验外景,“生物圈2号”是一个人工建造的模拟地球生态环境的全封闭的实验场，也有人把它称为“微型地球”，或“火星殖民地原型”。,人类目前在生物圈研究领域的成就,“生物圈2号”研究人员,人类目前在生物圈研究领域的成就,人类目前在生物圈研究领域的成就,思考：“生物圈 2号”和月球基地有哪些相同之处和不同之处？
5、,相同之处,1、人工建造,2、背景为荒漠环境,3、内部形成完整的生态环境,不同之处,“生物圈2号”建在地球上，温度更适宜，更容易制造,人类目前在生物圈研究领域的成就,“生物圈2号”设施,进驻后几个月开始到一年多后，氧含量从21下降到14，CO2和CO猛增，除藤本植物外，所有靠花粉传播的植物死亡，昆虫中除白蚁蝗虫外基本死亡，实验证明人类目前没有能力模拟出一个可供人类生存的生态系统。,这个实验为什么会失败呢？,我们可以从“生物圈2号”实验中吸取那些经验和教训？,经验：创造一个完整的自我更新的生态环境,科学家对此作出的总结是：除了二氧化碳增多，氧气减少，水循环失调等原因以外，生物种类关系的也是重要的
6、原因。 原来，设计者虽然在 “生物圈2号”内模拟了多种生态系统，但引进的生物却主要是生产者，动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了，有些植物就只开花不结果。由于动物的种类和数量减少，植物很少被动物取食，加之缺少细菌和真菌的分解，导致枯枝落叶大量堆积，物质循环不能正常进行。,教训：调节人工生态环境的长期平衡和稳定，科技的力量还很有限，所以我们必须珍爱地球,人类目前在生物圈研究领域的成就,实验结果,美国“地球船”打造新型生态环保房屋,人类目前在生物圈研究领域的成就,月球上人类可以利用的资源,关于氦-3,1、氦-3是氦的同位素，原本大量存在太阳喷射出的太阳风中 2、氦-3在核聚变中不产
7、生中子，放射线小、易于控制、安全无污染，是一种清洁的核能 3、全世界一年用100吨氦-3来发电就够了（中国只需10吨） 4、月球上氦-3储量100万-500万吨，能支持地球7000年的用电,月球上人类可以利用的资源,月球表面有丰富的硅酸盐建筑材料,月球上人类可以利用的资源,月球没有大气，对太阳辐射没有削弱，因此利用太阳能的条件较好。,人类可以利用的月球资源,空间资源 月球上高真空、强辐射、失重等条件，可用于进行太空实验，甚至建太空工厂,人类可以开发的月球资源,可用于发展月球基地的资源有：硅酸盐、金属矿产、太阳能,月球基地的基本功能,能够和地球保持方便的通信联系,能够为月球基地与地球之间的物资运
8、输提供最大的方便,有良好的光照条件，可以充分利用太阳能；,种植植物：月球土壤和岩石中有大量植物所需的矿物质元素,利用现有的无土栽培技术,在上述条件满足的情况下,实现植物生长,月球基地应具有生产,生活,科研的功能,应在最大程度上实现自给自足！,周围有丰富的资源，能满足月球资源研究和利用的需要,能满足月球科学研究的需要,月球基地的重要功能,太空探测的中转站,人类社会资源与能源补给的新生长点,特殊环境的天然实验室,特殊材料生产基地,深化人类对宇宙认识的科研场所,深化人类对宇宙认识的科研场所,月球基地构想图,未来的月球将会出现一个个的月球基地，未来的月球上将会出现一片繁忙而有序的景象，同学们，让我们发挥聪明才智，参与到这项人类伟大工程中去！,