《主题一 探寻人类的太空家园》知识清单
一、描绘太阳系中的宜居带
(一)填空题
1. 银河系由大量____组成,恒星之间的距离十分____,它们都围绕银河系的____旋转,太阳系就位于____中。
2. 太阳系是一个宏大的系统,由____和围绕其运行的八颗____及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体等组成。
3. 地球距太阳较近,约____千米,它是目前已知太阳系中唯一有____存在的星球。
4. 16世纪,____提出“日心说”,认为____是宇宙的中心,____围绕太阳运动。
5. 科学家认为,地球能孕育出生命与它位于____有关。宜居带是距离恒星一定距离范围内的____区域,在这一范围内,____适宜,____可以以液态形式存在,这对于生命的存在至关重要。
6. 地球拥有____表面、____大气层等,为生命活动提供了稳定的生存空间和物质基础,这也是地球上存在生命的重要原因。
7. 地球大小____,温度____,有含氧的大气层和丰富的____,这是地球上存在生命的主要条件。
(二)简答题
1. 简述太阳系的组成。
2. 哥白尼的“日心说”主要观点是什么?对人类认识宇宙有什么重要意义?
3. 什么是宜居带?为什么说地球位于宜居带对生命的孕育至关重要?
4. 除了位于宜居带,地球上存在生命还有哪些主要条件?
二、探索月球和火星
(一)填空题
1. 月球是地球的____,尽管它位于宜居带内,但由于缺乏____和____等生命存在的必备条件,并未孕育出生命。
2. 月球是距离地球____的星球,人类对月球的探索历史____。
3. 中国探月历程:2007年,卫星成功发射,首次获取中国月球探测工程的月球图像;后续还有、____等一系列探月任务。
4. 火星邻近____,也邻近____,是科学家认为最有可能存在生命的星球。
5. 我国的火星探测成就:____探测器成功发射并实现火星环绕、着陆和巡视探测,迈出了我国星际探测征程的重要一步。
6. 目前,探索太空的主要工具是____和____。
7. 射电望远镜能够接受来自太空的____,帮助我们更好地观测宇宙,探索宇宙的奥秘。FAST射电望远镜,又叫“____”,是目前世界最大的单口径射电望远镜。
8. 空间站是一种特殊的航天器,可以让人类在太空生活,并开展物理、化学、生物、医学等领域的____。2022年,中国____空间站建成,它是目前人类在轨运行的第二个空间站。
(二)简答题
1. 月球有哪些特点使得它虽然位于宜居带却没有孕育出生命?
2. 简述中国探月工程的重要意义。
3. 为什么火星被认为是太阳系中除地球之外最可能存在生命的星球?
4. 天文望远镜和航天器在太空探索中分别起到什么作用?
5. 空间站的建设对于人类太空探索有哪些重要意义?
答案部分
一、描绘太阳系中的宜居带答案
(一)填空题答案
1. 恒星;遥远;中心;银河系
2. 太阳;行星
3. 1.5亿;生命
4. 哥白尼;太阳;地球
5. 宜居带;环状;温度;水
6. 岩石;含氧
7. 适中;适宜;液态水
(二)简答题答案
1. 太阳系由太阳和围绕其运行的八颗行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体等组成。太阳是太阳系的中心天体,质量巨大,通过引力约束着其他天体围绕它运动。八颗行星按照距离太阳由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。此外,还有众多卫星围绕行星运转,矮行星、小行星分布在太阳系的不同区域,彗星在其独特轨道上运行,流星体则是太阳系中的小天体碎片等。
2. 哥白尼的“日心说”主要观点是认为太阳是宇宙的中心,地球围绕太阳运动。这一观点颠覆了传统的“地心说”,让人们重新认识了宇宙和地球。在当时,它打破了长期以来宗教神学对人们思想的禁锢,使人类对宇宙的认识从以地球为中心的狭隘观念中解放出来,开启了科学革命的序幕,为后来天文学的发展奠定了重要的思想基础,极大地推动了人类对宇宙奥秘的探索进程。
3. 宜居带是距离恒星一定距离范围内的环状区域。地球位于宜居带对生命的孕育至关重要,因为在这一范围内温度适宜。如果距离恒星过近,温度会过高,水会以气态形式存在,难以形成稳定的液态水,生命难以生存;如果距离恒星过远,温度会过低,水会凝固成固态冰,同样不利于生命的诞生和发展。而地球处于宜居带,温度使得水可以以液态形式存在,液态水是生命化学反应的重要溶剂,是生命起源和发展的基础条件之一。
4. 除了位于宜居带,地球上存在生命的主要条件还有:地球拥有岩石表面,为生命提供了立足和演化的基础;有含氧的大气层,氧气是大多数生物呼吸所必需的气体,大气层还能对地球起到保温和保护作用,减少宇宙射线和小天体撞击对生命的伤害;地球大小适中,使得其引力可以维持大气层的存在,并且能够保证地球内部有足够的热量和物质循环。同时,地球的温度适宜,有利于生命化学反应的进行和生物的生存繁衍;拥有丰富的液态水,参与了生命的起源和生物体内的各种生理过程。
二、探索月球和火星答案
(一)填空题答案
1. 天然卫星;大气;液态水
2. 最近;悠久
3. 嫦娥一号;嫦娥二号;嫦娥三号(答案不唯一,可列举其他嫦娥系列任务)
4. 地球;宜居带
5. 天问一号
6. 天文望远镜;航天器
7. 信号;中国天眼
8. 科学研究;天宫
(二)简答题答案
1. 月球虽然位于宜居带却没有孕育出生命,主要特点有:缺乏大气,月球表面几乎是真空状态,没有像地球那样的大气层来保温、调节温度和阻挡宇宙射线。这使得月球表面昼夜温差极大,白天在太阳照射下温度可高达100多摄氏度,夜晚则会降至零下100多摄氏度,如此极端的温度条件不利于生命的存在和发展。同时,月球缺乏液态水,水是生命之源,没有液态水就无法进行生命所需的各种化学反应,也就难以孕育出生命。
2. 中国探月工程的重要意义包括:科学探索方面,有助于我们深入了解月球的起源、演化、地质构造等,填补人类对月球认知的空白,为研究太阳系的形成和演化提供重要线索。技术发展方面,带动了一系列高新技术的发展,如航天材料、推进技术、通信技术、控制技术等,这些技术的进步可以应用于其他领域,推动国家整体科技水平的提升。国家战略方面,提升了我国的国际地位和影响力,展示了我国的综合国力和科技实力,增强了民族自豪感和凝聚力。资源开发方面,月球上拥有丰富的资源,如氦-3等,探月工程为未来开发利用月球资源奠定了基础。
3. 火星被认为是太阳系中除地球之外最可能存在生命的星球,原因如下:火星邻近地球且也邻近宜居带,其与太阳的距离使得火星表面温度相对其他行星较为适宜,虽然平均温度较低,但部分区域在某些时段的温度条件有可能允许液态水存在。火星存在大气,虽然其大气密度远低于地球,主要成分是二氧化碳,但大气的存在为生命的存在提供了一定的可能性,大气可以在一定程度上调节温度和保护星球表面。此外,火星表面有干涸的河床、峡谷等地形特征,这表明火星在过去可能存在过大量的液态水,有水就可能为生命的起源和发展创造条件。
4. 天文望远镜在太空探索中起到观测宇宙天体和现象的作用。光学天文望远镜可以收集天体发出的可见光,帮助我们观察恒星、行星、星系等天体的形态、结构和运动状态。射电天文望远镜能够接受来自太空的射电信号,探测到遥远星系、类星体、脉冲星等天体,研究宇宙中的射电现象,拓展我们对宇宙的认知。航天器在太空探索中是直接进入太空进行实地探测的工具。卫星可以围绕地球或其他天体运行,进行气象观测、地球资源探测、通信等。载人航天器如宇宙飞船、空间站可以将人类送入太空,开展科学实验、太空观测、太空生产等活动,还能对其他天体进行着陆探测,如月球探测器、火星探测器可以在月球和火星表面进行实地考察,获取第一手的科学数据。
5. 空间站的建设对于人类太空探索具有重要意义:科学研究方面,为科学家提供了在太空微重力、高辐射等特殊环境下进行长期科学实验的平台,可以开展物理、化学、生物、医学等多领域的研究,有助于我们深入了解宇宙环境对物质和生命的影响,推动科学理论的发展。技术验证方面,是许多新技术的试验场,如太空推进技术、生命保障技术、太空材料制造技术等,这些技术的验证和发展为未来更深入的太空探索奠定基础。太空探索基地方面,作为人类在太空中的前哨站,为进一步探索月球、火星等天体提供了中转站和补给站,降低太空探索的成本和风险。国际合作方面,促进了国际间的航天合作与交流,不同国家的宇航员和科学家可以在空间站共同工作,共享科研成果,推动全球航天事业的发展。