地理人教版高中必修一（2019年新编）-第一章 问题研究火星基地应该是什么样子 课件.pptx

1、 火星（火星（MarsMars）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的颗行星，属于类地行星，直径约为地球的53%53%，质量为地球的，质量为地球的14%14%。自转。自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。人地协调观探究人类定居火星的条件与风险,增强科学精神和创新意识。综合思维通过材料,了解火星及火星基地的基本情况。区域认知结合材料,理解航天发射基地、回收基地需要具备的条件。地理实践力通过设计火星基地,提高查找、收集

2、、分析资料的能力,增强合作意识,激发想象力。收集资料，了解收集资料，了解火星表面的自然火星表面的自然状况。状况。分析火星基地应具分析火星基地应具备的基本的生命保备的基本的生命保障条件。障条件。收集资料，了解人收集资料，了解人类目前在生物圈研类目前在生物圈研究领域的成就。究领域的成就。分析火星基地的分析火星基地的基本功能，绘制基本功能，绘制构想图。构想图。分析思路分析思路 2021年5月15日7时18分，“祝融”号火星车发回遥测信号确认，“天问一号”着陆巡视器已成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。中国第一次火星探测就实现了三步走的“绕、落、行”，这是

3、中国人创造的又一个重大航天科技奇迹。火星概况火星概况-探测历探测历史史时间时间国家国家名称名称成就成就1976美国海盗1、2号传回图像以及对土壤、大气的分析结果1997美国火星探测者发回古老漫滩照片以及土壤分析结果1997美国火星环球探路者为水存在提供进一步证据2003欧洲火星快车测绘火星矿物成分，对大气进行研究 2004美国勇气号、机遇号火星车研究岩石土壤，搜寻水是如何影响火星的证据2006美国火星勘测轨道器关注火星天气变化，寻找水存在的迹象2018 2018 年年 11 11 月月 26 26 日成功登陆火星的日成功登陆火星的 NASANASA（美国航太总署）（美国航太总署）“洞察者洞察者

4、”号号火星车火星车 28 28 日凌晨日凌晨 1 1：42 42 分失联。失分失联。失联前传回的最后一张图像为八年前成联前传回的最后一张图像为八年前成功登陆火星的功登陆火星的“好奇者好奇者”号。号。NASA NASA 火星探索实验室的负责人说，在火星探索实验室的负责人说，在“洞洞察者察者”号展开太阳能板充能完毕开始探索地号展开太阳能板充能完毕开始探索地表后不久，于表后不久，于 2011 2011 年登陆火星的年登陆火星的“好奇者好奇者”号冲出了一个沙丘，直接撞向了号冲出了一个沙丘，直接撞向了“洞察者洞察者”号，紧接着就失去了联系。下面是最后传回号，紧接着就失去了联系。下面是最后传回的图像，图中

5、可以清楚看到的图像，图中可以清楚看到“好奇者好奇者“号。号。“洞察者洞察者”号于号于 2018 年年 5 月月 5 日于地球发射，经过六日于地球发射，经过六个多月后成功登陆火星表面。上图为传回的火星地表个多月后成功登陆火星表面。上图为传回的火星地表画面动态图。画面动态图。这张大彩照为“勇气”号全景照相机所拍，是12张照片合成的产物，总像素达到1200万。摄于2004年1月6日。一、火星基地应该是什么样子资料1 火星概况 火星因表层土壤富含铁元素，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

6、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，温度也很高，这样比现在更厚的大气层，温度也很高，这样才能保证液态水的存在。火星的两极覆盖才能保证液态水的存在。火星的两极覆盖着由干冰组成的冰盖。科学家检测了着由干冰组成的冰盖。科学家检测了“好好奇号奇号”探测器采集的火星土壤样本，发现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。近期的研火星土壤中含有少量的水分子

7、。近期的研究发现，火星中纬度地区地表之下埋藏大究发现，火星中纬度地区地表之下埋藏大量的水冰。量的水冰。1 1、结合所学知识及教材资料、结合所学知识及教材资料1,1,探究下列问题。探究下列问题。（1 1）分析火星适宜人类生存的条件。）分析火星适宜人类生存的条件。（2 2）分析火星不适宜人类生存的条件。）分析火星不适宜人类生存的条件。（3 3）如果在火星上生活）如果在火星上生活,人类还需要改造哪些生存条件人类还需要改造哪些生存条件?火星处于一个比较安全的宇宙环境之中：火星与太阳的距离比较适中，而且太阳光照比较稳定；太阳系中大小行星各行其道、互不干扰。火星能够满足人类生存的自身条件：火星具有固体表面

8、，表面遍布尘埃；在火星的土壤中含有少量的水分子，火星中纬度地区地表之下埋藏着水冰。温度（昼夜温差大）；水（地表缺少水）；火星大气层构成（以二氧化碳为主）减少昼夜温差（火星温度变化剧烈，夏季昼夜温差达（火星温度变化剧烈，夏季昼夜温差达9494）；）；创造合适的水环境（火星表面没有态水，只是在土壤中含有少量的水分子，中纬度地（火星表面没有态水，只是在土壤中含有少量的水分子，中纬度地区地表之下埋藏着水冰）；区地表之下埋藏着水冰）；创造合适的大气环境（火星大气稀薄，二氧化碳含量高达（火星大气稀薄，二氧化碳含量高达95%95%以上，因而要创设与地球以上，因而要创设与地球相似的大气环境）。相似的大气环境）

9、。资料2“绿航星际”为开展载人航天深空探测提供技术设备，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实验平台。该实验平台由植物舱、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，减少地面物质补给需求。2016年12月14日，4名志愿者结束了为期180天的密闭实验。舱内系统实现了志愿者所需氧气、水及部分食物的再生式供应。该次实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

10、开了新局面。2.2.阅读资料阅读资料2“2“绿航星际绿航星际”,探究下列问题。探究下列问题。（1 1）“绿航星际绿航星际”实验平台为什么要在封闭环境进行实验平台为什么要在封闭环境进行?（2 2）“绿航星际绿航星际”实验平台模拟的是什么实验平台模拟的是什么?（3 3）“绿航星际绿航星际”实验对火星基地的建设能提供哪些参考实验对火星基地的建设能提供哪些参考?火星表面环境恶劣，人类很难生存，或许可以尝试在密闭的人造环境张生存。封闭环境内的大气、水和食物的循环再生，恰好就是在模拟地球表层大气圈、水圈、生物圈。（如火星并不具备人类生存的条件，可以尝试制造人造可循环的封闭环境）“绿航星际”基于生态学原理实

11、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，为人类走向火星打开了新局面。欧空局和俄罗斯航天局联合研制的欧空局和俄罗斯航天局联合研制的“ExoMans2016”ExoMans2016”火星探测器，火星探测器，搭乘俄罗斯研制的搭乘俄罗斯研制的“质子质子”号火箭，从位于哈萨克斯坦的拜科努尔航天号火箭，从位于哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场升空，其主要任务是探测火星生物存在的证据。读太阳系模式图，发射场升空，其主要任务是探测火星生物存在的证据。读太阳系模式图，完成完成1-31-3题。题。1.1.图中代表火星的是（图中代表火星的是（）A.A.甲甲

12、 B.B.乙乙 C.C.丙丙 D.D.丁丁 2.2.火星探测器一旦进入火星轨道，便脱火星探测器一旦进入火星轨道，便脱离了（离了（）A.A.地月系地月系 B.B.太阳系太阳系 C.C.银河系银河系 D.D.总星系总星系3.“ExoMars2016”3.“ExoMars2016”火星探测器用于探火星探测器用于探索地外生命可能存在的环境，主要目标索地外生命可能存在的环境，主要目标是探测火星上是否存在（是探测火星上是否存在（）A.A.山脉和平原山脉和平原 B.B.大气和云雾大气和云雾 C.C.太阳辐射和火星引力太阳辐射和火星引力 D.D.液态水和有机物液态水和有机物BAD 火星是地球的近邻，表面大气稀

13、薄，大气成分以火星是地球的近邻，表面大气稀薄，大气成分以CO2CO2为主，昼夜长为主，昼夜长短接近地球，而昼夜温差却超过短接近地球，而昼夜温差却超过100 100。几十年来，人类对火星的探。几十年来，人类对火星的探测一直没有停止过。下图为太阳系示意图。据此完成测一直没有停止过。下图为太阳系示意图。据此完成4-54-5题。题。4.4.火星上的夜晚可能观察到火星上的夜晚可能观察到()A A土星遮住火星的卫星土星遮住火星的卫星 B B水星在小行星带中穿梭水星在小行星带中穿梭 C C美丽的银河横跨星空美丽的银河横跨星空 D D圆圆的地球挂在天空圆圆的地球挂在天空5.5.造成火星昼夜温差大的主要原因有造

14、成火星昼夜温差大的主要原因有()白天大气对太阳辐射削弱小白天大气对太阳辐射削弱小 白天火星表面吸收大气辐射多白天火星表面吸收大气辐射多 夜晚大气阻挡火星表面辐射多夜晚大气阻挡火星表面辐射多 夜晚火星表面吸收大气辐射少夜晚火星表面吸收大气辐射少 A A B B C C D DCD二航天发射基地与返回基地的选择问题气象条件气象条件晴天多、阴雨天少,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪纬度因素纬度因素纬度低（海拔高）,自转线速度大,可以节省燃料和成本地形因素地形因素地形平坦开阔,有利于跟踪观测海陆位置海陆位置大陆内部气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;海上人类活动少,安全性强交通条件交通条件内外交

15、通便利,有利于大宗物资运输安全因素安全因素出于国防安全考虑,有的建在山区、沙漠地区,有的建在地广人稀处 发射时间发射时间:在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚,主要是便于定位和跟踪观测我国发射时间:主要选择在北半球冬季,便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域,选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况发射方向一般与地球运动方向一致,向东发射可充分利用地球自转线速度的作用,节约能源。1.发射基地选址的条件2.航天器发射时间、方向的选择3.回收基地选址的条件:（1）地形平坦,视野开阔,便于搜救。（2）人烟稀少,有利于疏散人群,保证安全。（3）气候干旱,多

16、晴朗天气,能见度高。（4）地质条件好。（5）无大河、湖泊,少森林的地区。我国的航天回收基地就选在了内蒙古自治区的中部地区。4.我国四大航天发射基地（1）甘肃省酒泉，位于我国四大区域中的西北地区。其有利的发射条件是：温带大陆性气候，晴天多，大气透明度好；深入沙漠腹地，安全性好。（2）西昌发射基地位于四川大凉山腹地，除国防安全外，地势高，节约燃料，发射条件好。（3）太原卫星发射基地位于山西省太原市西北的高原地区：航天工业基础较好；冬春季晴天多；交通便利。（4）与其他三大发射基地相比，文昌发射基地的优势是：从纬度看，地球自转线速度最大，可增加有效荷载；从交通条件看，濒临南海，有利于运输大型设备；从安

17、全性看，火箭残骸落入大海，造成危害的概率低。酒泉卫星发射中心酒泉卫星发射中心太原卫星发射中心太原卫星发射中心西昌卫星发射中心西昌卫星发射中心 北京时间北京时间20172017年年4 4月月2020日日1919时时4141分，中国首艘货运飞船分，中国首艘货运飞船“天舟一号天舟一号”在海南文昌发射场在海南文昌发射场(如图所示地如图所示地)顺利发射升空。据此完成顺利发射升空。据此完成10-1110-11题。题。1010“天舟一号天舟一号”在什么情况下属于天体在什么情况下属于天体()A A在发射架上时在发射架上时 B B发射后在大气层中上升时发射后在大气层中上升时 C C发射成功后在太空正常运行时发射

18、成功后在太空正常运行时 D D任务完成返回地面后任务完成返回地面后1111与酒泉、太原和西昌三大卫星发射基地相比，首艘货运飞船与酒泉、太原和西昌三大卫星发射基地相比，首艘货运飞船“天舟天舟一号一号”选择地发射，主要考虑的是选择地发射，主要考虑的是()A A土地成本较低土地成本较低 B B晴朗天气较多晴朗天气较多 C C发射纬度较低发射纬度较低 D D航天基础较好航天基础较好5.C 5.C 天体分为自然天体和人造天体，人造卫星、天体分为自然天体和人造天体，人造卫星、“天舟一号天舟一号”是人造天体，但是只有是人造天体，但是只有当它们脱离地球，在太空正常运行时才可称为天体。才可称为天体。6.C 6.C 酒泉位于我国西北部，其土地成本最低；海南岛属热带季风气候，降水日数较多；海；海南岛属热带季风气候，降水日数较多；海南岛所处纬度较低，自转线速度较大；海南文昌为南岛所处纬度较低，自转线速度较大；海南文昌为新发射基地。C CC C【课堂小结】