地理人教版（2019）必修第一册第一章 问题研究-火星基地应该是什么样子（共22张ppt）

(共22张PPT)
火星基地应该是什么样子
第一章 问题研究
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，假设技术能解决目前所有的难题，可以顺利将人送到火星，那么就需要建立一个火星基地。
建火星基地需要满足哪些条件呢
新课导入
了解火星表面的自然状况，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。
应用地球的宇宙环境等所学知识，结合“知识拓展”提供的资料，加深对“行星地球的特殊性”的理解，强化环境保护意识。
通过设计火星基地，提高查找、收集、分析资料的能力，增强合作意识，激发想象力。
一、火星概况
火星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53%，质量为地球的14%。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。
表层土壤中富含铁元素，具有红色的外表。
大气稀薄，地表温差大。赤道地区：夏季白天温度为21℃,夜晚为-73℃。
火星基本上是沙漠行星，地表遍布尘埃，常有大风，沙尘暴往往能持续数周。
火星地表景观图
2016年1月4日，NASA公布火星探测器“好奇号”(Curiosity)传回的360度“纳米布沙丘”(Namib Dune)照。
夏普山位于盖尔陨坑中心位置，高约5000米。
发射时间 国家 名称 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
1996 美国 火星探路者 （火星拓荒者） 发回古老漫滩照片以及土壤分析结果
1996 美国 火星全球探勘者号 2006年NASA公开MGS拍摄到新的山沟影像，证明液态水仍在火星存在
2003 欧洲 火星快车 测绘火星矿物成分，对大气进行研究
2003 美国 勇气号、机遇号火星车 勇气号首次对火星土壤进行了取样分析
机遇号连续工作了15年
2005 美国 火星勘测轨道飞行器 2011年NASA宣布MRO侦察到火星在温暖的月份里，其表面似乎存在流动的液态水。
二、火星探测
好奇号激光攻击岩石示意图
好奇号火星探测器是美国国家宇航局研制的一台探测火星任务的火星车，于2011年11月发射，2012年8月成功登陆火星表面。它是美国第七个火星着陆探测器，第四台火星车，也是世界上第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。
水手号峡谷
美国宇航局“好奇号”最新发现：火星上曾有湖泊
2020年7月，阿联酋希望号、中国天问一号、美国毅力号三个火星探测器先后踏上“奔火”征途，掀开人类火星探测新的篇章。
7月27日，中国天问一号探测器在飞离地球约120万公里处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了清晰的地月合影。8月2日，天问一号探测器顺利完成第一次轨道中途修正。
8月17日，阿联酋希望号探测器完成首次轨道修正，6台Delta-V推进器工作21秒，后续还将进行数次轨道修正，计划于2021年2月进入环火轨道。
8月24日，阿联酋公布了两张希望号探测器拍摄并送回地球的照片。一张照片显示漆黑星空中两个明亮白点，分别是木星和土星;另一张照片只显示一个明亮白点，即目的地——火星。
今年是火星探测“大集之年”，三个火星探测器同向共飞，相伴而行，共同为行星科学的发展作出贡献。
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。火箭成功将探测器送入预定轨道。天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。
火星的环境条件：
干涸的河床——曾有过液态水
稀薄的大气层
火星两极覆盖有干冰组成的冰盖
火星土壤中含有少量的水分子（好奇号采集的火星土壤样本：2013年9月，美国航天局“好奇”号火星车发现，火星表面土壤按重量算约2%是水分，这意味着每立方英尺(不到0.03立方米)的火星土壤能够获得约1升的水）
火星中纬地区地表之下埋藏大量的水冰
由此可见，火星上具备人类生存的条件，但要改造。
减小昼夜温差。火星温度变化剧烈，夏季昼夜温差达94℃。
创造合适的大气环境。火星大气稀薄，二氧化碳含量高达95%以上，因而要创设与地球相似的大气环境。
创造合适的水环境。火星表面没有液态水，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。
若在火星上生存，需要改造哪些环境条件？
资料分析
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同匹配，实现封闭环境内的大气、水和食物的高效循环再生，建立适合人类长期驻留的生命和健康保障体系，旨在大幅减少地面物资补给需求。
三、绿航星际
试验平台由乘员舱、生物舱、生保舱、资源舱组成
2016年6月17日上午，"绿航星际"4人180天受控生态生保系统集成试验在深圳市太空科技南方研究院正式启动。4名志愿者进入面积370平方米的密闭舱内，开展为期180天的受控生态生保技术试验验证。
基于能量供应、膳食平衡、口味丰富、健康保健等方面考虑，科研人员在舱内栽培了5类25种植物，其中包括小麦、马铃薯、甘薯等粮食作物，大豆、花生等油料作物，生菜、苋菜、小白菜等蔬菜作物，草莓和樱桃番茄等水果植物，铁皮石斛、辣木等功能植物。
除受控生态生保技术外，试验还将对人与环境相互作用规律进行研究，主要包括长期密闭隔离状态下人类心理生理变化及相互作用、长期密闭环境对人体节律与睡眠规律影响、长期密闭环境下睡眠与情绪调节干预等方面研究，对我国空间站任务中航天员心理支持与评价、生活物资配置与管理等项目进行试验验证。
试验成效：
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。
其他研究：
火星基地可以模拟“绿航星际”，根据生态学原理，通过培养动植物、建立废水废物处理系统和大气调控系统等，获得人类生存所需的氧气、水、食物。
“绿航星际”实验对火星基地的建设能提供哪些参考？
资料分析
火星基地的基本功能
能够和地球保持方便的通信联系；
能够为火星基地与地球之间的物资运输提供最大的方便；
有良好的光照条件，可以充分利用太阳能；
火星基地应具有生产，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，能满足研究和利用的需要；
能满足科学研究的需要；
四、设计一个火星基地
分工设计
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，并画出示意图。
活动
火星基地应该是什么样子
火星概况
火星的环境条件
火星基地实验——绿航星际