幸福是什么教案

問題研究 月球基地應(yīng)該是什么樣子。

問題研究 月球基地應(yīng)該是什么樣子

●三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1.在問題研究中初步學(xué)會(huì)探究學(xué)習(xí)。

2.把前面學(xué)習(xí)的有關(guān)地球上存在生命的條件等知識(shí)應(yīng)用到問題研究中，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生通過各種方式進(jìn)行查找、收集、分析資料的能力。

過程與方法

1.在所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上大膽設(shè)想和創(chuàng)新，科學(xué)地嘗試規(guī)劃月球基地。

2.運(yùn)用探究學(xué)習(xí)的方式加強(qiáng)研究性學(xué)習(xí)課程的實(shí)施。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)和態(tài)度。

2.培養(yǎng)學(xué)生的合作和團(tuán)隊(duì)精神。

●教學(xué)重點(diǎn)

1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。

2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。

●教學(xué)難點(diǎn)

1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。

2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。

3.月球基地的整體規(guī)劃。

●教具準(zhǔn)備

多媒體設(shè)備，集成的相關(guān)課件

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必修一第一單元 問題研究 月球基地應(yīng)該是什么樣子(人教新課標(biāo))

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●三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1.在問題研究中初步學(xué)會(huì)探究學(xué)習(xí)。

2.把前面學(xué)習(xí)的有關(guān)地球上存在生命的條件等知識(shí)應(yīng)用到問題研究中，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生通過各種方式進(jìn)行查找、收集、分析資料的能力。

過程與方法

1.在所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上大膽設(shè)想和創(chuàng)新，科學(xué)地嘗試規(guī)劃月球基地。

2.運(yùn)用探究學(xué)習(xí)的方式加強(qiáng)研究性學(xué)習(xí)課程的實(shí)施。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)和態(tài)度。

2.培養(yǎng)學(xué)生的合作和團(tuán)隊(duì)精神。

●教學(xué)重點(diǎn)

1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。

2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。

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必修一第一單元問題研究月球基地應(yīng)該是什么樣子(人教新課標(biāo))

問題研究月球基地應(yīng)該是什么樣子●三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1.在問題研究中初步學(xué)會(huì)探究學(xué)習(xí)。

2.把前面學(xué)習(xí)的有關(guān)地球上存在生命的條件等知識(shí)應(yīng)用到問題研究中，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生通過各種方式進(jìn)行查找、收集、分析資料的能力。

過程與方法

1.在所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上大膽設(shè)想和創(chuàng)新，科學(xué)地嘗試規(guī)劃月球基地。

2.運(yùn)用探究學(xué)習(xí)的方式加強(qiáng)研究性學(xué)習(xí)課程的實(shí)施。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)和態(tài)度。

2.培養(yǎng)學(xué)生的合作和團(tuán)隊(duì)精神。

●教學(xué)重點(diǎn)

1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。

2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。

●教學(xué)難點(diǎn)

1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。

2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。

3.月球基地的整體規(guī)劃。

●教具準(zhǔn)備

多媒體設(shè)備，集成的相關(guān)課件

●課時(shí)安排

1課時(shí)

●教學(xué)過程

［新課導(dǎo)入］

（放映）1969年7月美國“阿波羅”計(jì)劃片段。

（投影）月球環(huán)形山圖片。

幾千年來，中華民族就流傳著“嫦娥奔月”的美麗神話，1969年美國“阿波羅”11號(hào)在月球探測(cè)中取得最輝煌的成果，先后有6次12名宇航員踏上月球，并向地面帶回440千克的月巖樣品。

科技大國美國、歐洲、中國、日本、加拿大和印度，最近都燃起了對(duì)月球的興趣，計(jì)劃在10年內(nèi)派太空船到月球展開探索，并提出要建立月球基地。

2002年6月，科羅拉多開采學(xué)院土木工程師蘇姍特，就跟歐洲太空總署（ESA）旗下的歐洲太空研究及技術(shù)中心（ESTEC）合作，于荷蘭舉辦了第一屆歐洲月球基地設(shè)計(jì)工作坊，由來自16個(gè)國家13個(gè)學(xué)系和40名畢業(yè)生，構(gòu)思出他們心目中的月球基地。結(jié)果，工作坊成功“開發(fā)出”數(shù)個(gè)獨(dú)特的月球基地設(shè)計(jì)，每個(gè)基地都發(fā)揮特有的功能，如開采冰水研究、開發(fā)太陽能、用水研究、開采氦－3等，同時(shí)也顧及在月球居住的社會(huì)和心理問題。

那么月球基地應(yīng)該是什么樣子呢？下面我們一起來探究這個(gè)問題。

推進(jìn)（新知識(shí)傳授）

［教師精講］

師：我們首先來了解一下人類已經(jīng)對(duì)月球做了哪些探測(cè)研究。

（投影）

就國際上的探月活動(dòng)來說，從1958年至今，美國進(jìn)行了9次載人月球探測(cè)，其中有6次為載人登月；前蘇聯(lián)、美國、日本和歐洲空間局向月球發(fā)射的無人探測(cè)器共計(jì)87個(gè)。

1969年7月，“阿波羅”11號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類登月之夢(mèng)，在月球探測(cè)中取得最輝煌的成果。這一年先后有12名宇航員踏上月球，并向地面帶回440千克的月巖樣品。

1972年美國“阿波羅計(jì)劃”結(jié)束以后，月球探測(cè)一時(shí)有所降溫，因?yàn)樘皆禄顒?dòng)耗資巨大。

1990年日本發(fā)射了“飛天”月球探測(cè)器，正在研制“月神”月球探測(cè)器。

1998年美國發(fā)射“月球勘探者”探測(cè)器，準(zhǔn)備在2004年發(fā)射“破冰者”探測(cè)器。

2003年9月27日歐洲第一個(gè)月球探測(cè)器“SMART－1號(hào)”在格林尼治時(shí)間順利升空。

2004年2月我國公布了首次探月計(jì)劃。

師：再看看今后各國的探月計(jì)劃。

（投影文本及圖片）

美國：準(zhǔn)備重返月球

據(jù)美國媒體報(bào)道，雖然許多科學(xué)家擔(dān)心美國重返月球的計(jì)劃耗資太大，影響到其他科研項(xiàng)目的執(zhí)行，但這些并沒有影響到布什政府重返月球的雄心，美國國會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)了美國家航空航天局的預(yù)算。

執(zhí)行重返月球計(jì)劃的第一步驟是尋找合作廠商，本月初，美國家航空航天局已經(jīng)簽出總價(jià)值約10億美元的70份合同，獲得這些合同的都是美國著名的軍事和科技設(shè)備制造商，如諾斯羅普·格魯曼公司、波音公司等。這些合同項(xiàng)目包括建造一個(gè)機(jī)器人探測(cè)者，用于尋找一個(gè)適宜做月球基地的好地點(diǎn)，建造采掘月球資源的設(shè)備以及著陸器等。

美國家航空航天局曾在一份太空探索戰(zhàn)略文件中建議，月球南極可能是最適宜人類駐扎的目的地。因?yàn)樵虑蚰蠘O地區(qū)有冰凍水存在的跡象。這些冰凍水可用于飲用或分離為氫氣和氧氣作為燃料。這份文件還提議在2008～2011年間開展一系列月球無人探索任務(wù)，搜集數(shù)據(jù)并選擇著陸地點(diǎn)。2011～2015年間，美國將為建立永久有人基地作準(zhǔn)備。

（投影文本及圖片）

NASA設(shè)想研制移動(dòng)式月球基地

美國宇航局（NASA）正在積極研究新的月球計(jì)劃，其中包括設(shè)計(jì)未來月球基地的研究工作，不僅要研究固定式月球基地，而且還要研究移動(dòng)式的。

目前，位于加州的NASA埃姆斯研究中心已成功研究出一種移動(dòng)式月球基地的設(shè)計(jì)計(jì)劃。該中心專家已在6月底提出移動(dòng)式月球基地新構(gòu)思，相應(yīng)的計(jì)劃由NASA研究員邁克爾·科埃恩博士在新墨西哥州美國物理研究所舉辦的論壇上提出。

科埃恩博士指出，移動(dòng)式月球基地具有一系列優(yōu)點(diǎn)，其中一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，移動(dòng)式月球基地不會(huì)拴死在月球表面一個(gè)具體點(diǎn)上，借助于移動(dòng)式月球基地將可以進(jìn)行更廣泛的研究，同時(shí)建造移動(dòng)式月球基地的費(fèi)用也不會(huì)太高。

科埃恩博士批評(píng)了傳統(tǒng)的月球基地模型，為了確保長(zhǎng)期考察隊(duì)的安全，必須至少派3部車輛運(yùn)送他們。這樣，建造移動(dòng)式月球基地要簡(jiǎn)單得多。除此之外，移動(dòng)式月球基地可以協(xié)同工作，連接成特殊的“列車”，然后再分散進(jìn)入各自的研究區(qū)域。不過，研究月球移動(dòng)式基地的設(shè)想暫時(shí)還處于起始階段，到真正實(shí)施時(shí)也許會(huì)與現(xiàn)在討論的方案完全不同。

（投影文本及圖片）

俄羅斯：要建造月球基地

在美國大張旗鼓準(zhǔn)備重返月球的同時(shí)，俄羅斯也準(zhǔn)備實(shí)施相似的計(jì)劃。早在2002年，俄羅斯航空航天局領(lǐng)導(dǎo)人就曾宣布，俄羅斯在一系列月球項(xiàng)目方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。許多專家也多次強(qiáng)調(diào)，俄羅斯可在近期實(shí)現(xiàn)月球飛行。

在美國公布重返月球計(jì)劃后，俄羅斯航空航天局副局長(zhǎng)莫伊謝耶夫22日宣布，俄羅斯將會(huì)在2020～2025年間在月球上建成一個(gè)自動(dòng)化基地。莫伊謝耶夫當(dāng)天在華盛頓參加美國航空航天局組織的國際空間站項(xiàng)目問題研討會(huì)上宣布，俄羅斯不排除近期在月球建設(shè)基地的可能性。

莫伊謝耶夫還告知其他國家的官員關(guān)于俄羅斯國際空間站的計(jì)劃，包括旨在探索太陽系的先進(jìn)研究，以及自動(dòng)化航天器的應(yīng)用。

（投影文本及圖片）

歐洲版“嫦娥工程”：（圖為歐洲首顆月球探測(cè)器智慧一號(hào)）

“SMART－1號(hào)”月球探測(cè)器于2003年9月發(fā)射升空，它是歐洲航天局名為“高級(jí)技術(shù)研究小規(guī)模任務(wù)”的系列低成本探測(cè)計(jì)劃的第一步，該計(jì)劃擔(dān)負(fù)著為日后重大研究項(xiàng)目進(jìn)行前期技術(shù)考察的任務(wù)。

“SMART－1號(hào)”擁有一套全新設(shè)計(jì)的動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)：一種高效能離子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在整個(gè)系統(tǒng)中，由太陽能電池板產(chǎn)生電力，以此使得氙氣燃料加熱后電離化，產(chǎn)生的離子由探測(cè)器后部噴射出來，以此推動(dòng)探測(cè)器向前飛行。據(jù)悉，整套系統(tǒng)比傳統(tǒng)的火箭推進(jìn)系統(tǒng)效率高出10倍。為建月球基地選址歐洲航天局表示，此次“SMART－1號(hào)”主要探測(cè)活動(dòng)之一，是詳細(xì)考察月球上一座名為“恒久光明之巔”的山峰。這座月球山峰山頂上由于能常年沐浴到太陽光照射，其溫度在適宜人類活動(dòng)的－20℃左右，是人類建造月球基地的理想位置。同時(shí)由于其常年能接受到太陽能輻射，可以滿足宇航員工作生活上對(duì)能源供給的要求，據(jù)初步估計(jì)在其附近環(huán)形山地帶也許還有大量可供使用的水存在。

作為“SMART－1號(hào)”探測(cè)器上X射線分光設(shè)備的主要負(fù)責(zé)人，來自英國牛津郡的拉塞弗德·阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室的曼紐爾·格藍(lán)迪博士稱：“月球上的南極地區(qū)很可能是建立人類月球基地的理想選址地區(qū)?！?p>繞月追尋月球身世按照整個(gè)探測(cè)計(jì)劃，從2005年1月開始，“SMART－1號(hào)”在環(huán)繞月球的軌道飛行中逐步測(cè)繪出月球表面等高線輪廓圖、繪制月球上各種礦物質(zhì)分布圖，并進(jìn)一步探索月球表面地層的進(jìn)化線索。

其中最主要的任務(wù)，就是詳細(xì)研究月球南極的“埃特肯盆地”區(qū)域?！鞍Ｌ乜吓璧亍睂挾冉咏?500千米，深度更達(dá)到13千米，是迄今為止太陽系內(nèi)已知最大的沖擊隕石坑。據(jù)稱，埃特肯盆地幾乎深達(dá)月球地幔內(nèi)部，可以使科學(xué)家看清月球的內(nèi)部構(gòu)造，進(jìn)一步了解到月球的過去。

（投影文本及圖片）

日本：日本于1970年發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，此后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，日本都處于國際航天業(yè)的前列，1996年，當(dāng)日本拿到為美國休斯公司發(fā)射30顆衛(wèi)星的合同時(shí)，日本更是意氣飛揚(yáng)，認(rèn)為是本國H2火箭計(jì)劃的巨大成功。但不幸的事接踵而來，H2火箭接連4次發(fā)射失敗，致使合同幾乎全部被迫取消，雖然此后H2A火箭也有連續(xù)兩次發(fā)射成功的成績(jī)，但是日本火箭的信譽(yù)已經(jīng)喪失殆盡。

早在13年前，日本就開始了研發(fā)“月神A”號(hào)的工作，并計(jì)劃于1995年讓其搭載M5火箭從位于日本鹿兒島縣的內(nèi)之浦宇宙空間觀測(cè)所發(fā)射升空。但是，受M5的開發(fā)延遲等因素影響，探月衛(wèi)星的發(fā)射一推再推，如今已經(jīng)是第7次推遲了。日本宇宙機(jī)構(gòu)在去年發(fā)射“希望”號(hào)火星探測(cè)衛(wèi)星失敗后，決定對(duì)探月衛(wèi)星“月神A”號(hào)進(jìn)行全面檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)仍有不少問題。據(jù)悉，宇宙開發(fā)委員會(huì)下個(gè)月將對(duì)該衛(wèi)星進(jìn)行重新評(píng)估，不排除終止探月衛(wèi)星計(jì)劃的可能。

發(fā)展探月十余年永久基地是目標(biāo)。在上世紀(jì)六七十年代的探月熱潮之后，90年代又掀起第二次高潮，當(dāng)時(shí)拉開新一輪探月序幕的正是日本。

1990年1月24日，日本用M35－2型火箭成功發(fā)射了一顆“繆斯A”號(hào)科學(xué)衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星進(jìn)入太空后更名為“飛天”號(hào)。這是日本第一次發(fā)射接近月球的科學(xué)衛(wèi)星，使日本成為繼美蘇之后，世界上第三個(gè)探測(cè)月球的國家。

1996年，日本提出了建造永久月球基地的計(jì)劃，預(yù)計(jì)投資260多億美元，在之后的30年之內(nèi)建成月球基地，包括居住、氧和能源生產(chǎn)廠以及月球天文臺(tái)等。將月球軟著陸和自主漫游車技術(shù)作為核心技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，計(jì)劃2005年將漫游車送上月球。現(xiàn)在看來，這個(gè)愿望恐怕難以實(shí)現(xiàn)。

正在就日本幾十年后的宇宙開發(fā)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃進(jìn)行研究的日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)完成了一份《中期匯總方案》，其核心內(nèi)容是在月球表面建立無人太空基地，以及在比月球更遠(yuǎn)的地方建立“深層空間站”等。

方案中包括了利用機(jī)器人技術(shù)在月球表面建設(shè)無人基地，在不受大氣影響的環(huán)境下進(jìn)行天體觀測(cè)，以及為載人太空活動(dòng)積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容。

此外，還計(jì)劃用30到50年的時(shí)間，在離地球大約150萬千米處太陽和地球的重力保持平衡的特殊穩(wěn)定空間內(nèi)，懸浮一個(gè)無人的太空基地，以此構(gòu)筑“深層空間站”。該空間站將可以用來設(shè)置望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)宇宙，或是作為探測(cè)火星和木星等行星時(shí)的中轉(zhuǎn)站。

加拿大：10年內(nèi)登月奔火星擬與印度共探月

加拿大航天局局長(zhǎng)加內(nèi)奧表示，加拿大有能力在今后10年內(nèi)登上月球或火星。他還透露，加拿大已經(jīng)開始與印度進(jìn)行月球探測(cè)方面的合作。

加內(nèi)奧在加拿大蒙特利爾的一次新聞發(fā)布會(huì)上說，如果有充分的經(jīng)費(fèi)保證，依加拿大現(xiàn)有的技術(shù)能力，加拿大完全可以在今后10年內(nèi)登上月球或者火星。

加內(nèi)奧指出，加拿大已經(jīng)開始與印度進(jìn)行月球探測(cè)方面的合作。他表示，在去年3月與印度方面進(jìn)行會(huì)談時(shí)，印度提出雙方的合作可以先放下登月計(jì)劃，而從發(fā)射月球軌道探測(cè)器開始。加拿大目前正在研究在印度的衛(wèi)星上安裝儀器的可行性。

印度：已準(zhǔn)備好參與登月

據(jù)印度報(bào)業(yè)托拉斯報(bào)道，印度空間研究組織（ISRO）主席奈爾在印度南部城市班加羅爾表示，印度希望參與美國“新登月計(jì)劃”的實(shí)施，并已為此作好了準(zhǔn)備。

奈爾對(duì)記者說，印度空間研究組織對(duì)布什講話進(jìn)行了認(rèn)真研究，認(rèn)為與美國在航天技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行合作有利于印度空間技術(shù)的發(fā)展，也將大大推動(dòng)印度自身的“登月計(jì)劃”的實(shí)施。

奈爾表示，印度將在2007年或2008年用自行研制的運(yùn)載火箭“PSLV”將重達(dá)530千克的無人駕駛飛船“月旅1號(hào)”送入月球軌道。此外，印度還計(jì)劃發(fā)射一艘低空極地飛船，以探測(cè)地球上的各種自然資源。

據(jù)悉，印度空間研究組織官員將在班加羅爾與美國國家宇航局官員就兩國在航天領(lǐng)域進(jìn)行合作事宜繼續(xù)進(jìn)行磋商。

中國：早在1978年，美國總統(tǒng)安全事務(wù)顧問布熱津斯基就送給中國政府1克月球樣品，中科院就曾組織全國力量對(duì)0.5克月球樣品進(jìn)行了初步研究，同時(shí)還利用月球隕石和其他途徑開展了相應(yīng)研究。

隨著我國科技的發(fā)展和我國國力的增強(qiáng)，“嫦娥奔月”將這一神話變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的日子已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。2004年1月，國務(wù)院正式批準(zhǔn)繞月工程立項(xiàng)后，經(jīng)繞月探測(cè)工程領(lǐng)導(dǎo)小組研究決定將我國的探月工程命名為“嫦娥工程”。我國第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號(hào)”，要在2007年打出去。

根據(jù)繞月探測(cè)工程研制總要求，月球探測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)由衛(wèi)星平臺(tái)與有效載荷兩部分組成。在“東方紅”3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)及其他衛(wèi)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制月球探測(cè)衛(wèi)星平臺(tái)。衛(wèi)星選用的有效載荷有：CCD立體相機(jī)、激光高度計(jì)、成像光譜儀、微波探測(cè)儀、太陽高能粒子探測(cè)器、太陽風(fēng)粒子探測(cè)器等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，月球探測(cè)衛(wèi)星重量為2350千克，有效載荷總重量130千克，在軌運(yùn)行壽命為1年。

按照計(jì)劃，運(yùn)載火箭系統(tǒng)選用“長(zhǎng)征”3號(hào)甲作為月球探測(cè)衛(wèi)星的運(yùn)載火箭。發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)選用西昌衛(wèi)星發(fā)射中心作為發(fā)射場(chǎng)，并進(jìn)行必要的適應(yīng)性改造，以完成月球探測(cè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。

我國科學(xué)家已為在月球上建設(shè)科研基地作準(zhǔn)備，將著重針對(duì)在月球上建立天文觀測(cè)基地、對(duì)地球觀測(cè)基地、深空探測(cè)基地、新材料研制與生產(chǎn)基地、人居基地等不同需要，提出并研究相關(guān)的科學(xué)技術(shù)課題。一個(gè)完整的月面基地包括用于人居生活、工業(yè)加工、農(nóng)業(yè)栽培、觀測(cè)研究，甚至旅游觀光等內(nèi)容。

師：（課前布置全體學(xué)生完成第一框的任務(wù)：分組收集資料，了解月球表面的自然狀況）

這么多的國家對(duì)月球基地的建設(shè)感興趣。月球基地可以通過開發(fā)月球資源來滿足生存和發(fā)展的需要，那么建立月球基地需要滿足哪些條件呢？我們可以按照以下思路展開研究。

生：（課前整理資料，初步分析資料）

師：大家收集并分析了很多資料，請(qǐng)你借鑒地球上有生命存在的條件來分析，月球需要哪些條件才能滿足人類生存。請(qǐng)大家思考：月球上已經(jīng)有哪些滿足人類生存的基本條件？

生：月球上適合人類生存的條件有：引力，極地可能有冰、礦產(chǎn)資源等。

師：很好。請(qǐng)大家再思考一個(gè)問題，如果在月球上生活，人類還需要?jiǎng)?chuàng)造哪些生存條件？

生：月球尚不具備、需要人類自己解決的條件是：適合人類呼吸的大氣、適宜的溫度條件、可以飲用的液態(tài)水、防御宇宙輻射的措施等。

（投影圖片）“生物圈”2號(hào)

師：答得不錯(cuò)。再看資料“生物圈”2號(hào)和月球基地有哪些相同之處和不同之處？

生：都是人工建造的全封閉的模擬地球的生態(tài)環(huán)境。但“生物圈”2號(hào)是建立在地球上，而月球基地建立在表面引力只有地球1/6近乎真空的月球，“生物圈”2號(hào)失敗了人還可以重新回到地球的自然環(huán)境，但月球基地一旦失敗，人就不容易轉(zhuǎn)移到地球上。

師：答得很好。我們可以從“生物圈”2號(hào)實(shí)驗(yàn)中獲取哪些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)？

生：（1）模擬的生態(tài)系統(tǒng)畢竟不是自然的生態(tài)系統(tǒng)，其中的生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)組成部分簡(jiǎn)單、生物種類少、食物鏈的復(fù)雜程度比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)差，需要人為調(diào)節(jié)而不是自然調(diào)節(jié)。（2）種植綠色植物制造氧氣但不能過多，否則二氧化碳和肥力不足；動(dòng)物飼養(yǎng)不能太多，否則氧氣消耗會(huì)增加；科學(xué)家要維持氣候、大氣成分、生物種類和數(shù)量平衡，創(chuàng)造適合生命生存的環(huán)境。（3）大氣成分發(fā)生變化，內(nèi)部氣候沒有調(diào)節(jié)好，糧食歉收，生態(tài)平衡被破壞等導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。（4）日本的“迷你地球”與20世紀(jì)90年代初期美國大力宣傳的“生物圈”2號(hào)計(jì)劃性質(zhì)相同。氧氣未能順利循環(huán)正是導(dǎo)致“生物圈”2號(hào)失敗的重要原因。由于土壤中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈”2號(hào)用的混凝土中的鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，導(dǎo)致其中氧氣含量從21%降到了14%。到后期，“生物圈”2號(hào)中的植物幾乎滅絕，必須注入氧氣才能維持人員生存。“迷你地球”沒有使用土壤和依賴微生物，而是使用機(jī)器來人工分解和處理廢料。這個(gè)人工支持部分占據(jù)了整個(gè)場(chǎng)地的1/4。支持系統(tǒng)的中心部分是復(fù)原氧氣的處理機(jī)，使用高溫和電解水的辦法從二氧化碳中重新獲得氧氣。

師：很好?！吧锶Α?號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o你帶來哪些啟示？

生：“生物圈”2號(hào)實(shí)驗(yàn)說明人類建立起一個(gè)獨(dú)立的人造生態(tài)系統(tǒng)是有可能的，這就為在月球上建立一個(gè)類似的人造生態(tài)系統(tǒng)提供了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。但實(shí)驗(yàn)失敗則說明人類目前的科學(xué)與技術(shù)水平還有待提高。

自然界不同于人工控制系統(tǒng)，大而全的設(shè)計(jì)導(dǎo)致了顧此失彼。“生物圈”2號(hào)內(nèi)的土壤均來自一個(gè)地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理。地球上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間關(guān)系很復(fù)雜，目前人類還未全面了解生物間的協(xié)調(diào)性。

它最重要的啟示在于：我們?nèi)祟惸壳皩?duì)地球的了解還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，目前最好的辦法還是保護(hù)和利用好地球，進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

師：同學(xué)們思考得很深刻。下面看資料：月球資源，考慮兩個(gè)問題：月球上具有哪些人類可以利用的資源？哪些月球資源可用于發(fā)展月球基地？

生：可以利用的資源包括月球上的空間資源、礦產(chǎn)資源、太陽能資源等。

（1）空間資源。月球是人類研究宇宙和地球本身的最佳平臺(tái)?？茖W(xué)家認(rèn)為，月球表面刻有能夠追溯到數(shù)十億年前被彗星和小行星碰撞的痕跡，而在地球上這種記載已被大氣層所化解。這種記錄是人類的寶貴財(cái)富。通過對(duì)月面上沒有人為改造和破壞的某些本來面目研究月球，有助于了解地球的遠(yuǎn)古狀態(tài)、太陽系乃至整個(gè)宇宙的起源和演變，了解月球的成因、演變和構(gòu)造等諸方面的信息，有助于搞清空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關(guān)系，可以極大地豐富人們對(duì)地球、太陽系以及整個(gè)宇宙起源和演變及其特性的認(rèn)識(shí)，從中尋求有關(guān)地球上生命起源和進(jìn)化的線索。

用月球作基地，進(jìn)行深空探測(cè)活動(dòng)。月球的引力只有地球的1/6，航天器從月球上起飛，可大大節(jié)省能源。

寂靜的月球環(huán)境，是進(jìn)行空間天文學(xué)研究得天獨(dú)厚的場(chǎng)所。月球表面的地質(zhì)構(gòu)造極其穩(wěn)定，月球直接承受太陽的輻射，沒有大氣層對(duì)光線和電波的吸收、散射和折射等干擾，沒有塵埃污染，沒有磁場(chǎng)，月球的背面沒有人造光源和射電的干擾，地震很微小。月球有漫長(zhǎng)的黑夜，夜間溫度極低。這種環(huán)境為建造高精度天文觀測(cè)臺(tái)提供了理想的場(chǎng)所。在那里架設(shè)望遠(yuǎn)鏡可以進(jìn)行全波段的天文觀測(cè)，獲得地面觀測(cè)系統(tǒng)所無法得到的信息?？傊虑蚩梢宰鳛閷?duì)太陽系、恒星系和銀河系中的其他星體進(jìn)行天文觀測(cè)和研究的“風(fēng)水寶地”，是進(jìn)行天文物理學(xué)、重量波物理學(xué)、中微子物理學(xué)、生物科學(xué)和高能物理等觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所。

同時(shí)，利用月球具有高真空、低重力的特殊環(huán)境，既能生產(chǎn)特殊強(qiáng)度、塑性性能優(yōu)良的合金和鋼材，還能生產(chǎn)諸如超高純金屬、單晶硅、光衰減率低的光導(dǎo)纖維和高純度藥品等。

（2）月球并非不毛之地，而是一片未開墾的寶地。月球具有豐富的物質(zhì)資源。據(jù)探測(cè)，月巖中含有地殼中的全部物質(zhì)元素，約有60種礦藏。地球上常見的17種元素，在月球上都可以找到。在月球巖土中，具有豐富的氧、鐵、鎂、鈣、硅、鈦、鈉、鉀、錳等物質(zhì)。月球表面平均有10厘米厚的沙土，共含有80000億噸鐵。月球研究者認(rèn)為，如果不把碳?xì)浠衔镉?jì)算在內(nèi)，月球上的物質(zhì)能為人類制造出90%的所需物品。月球上有豐富的能源。月球表面覆蓋著一層巖屑、粉塵、角礫巖和沖擊玻璃組成的細(xì)小顆粒狀物質(zhì)。這層物質(zhì)中富含由太陽風(fēng)粒子積累所形成的氣體，如氦、氖、氮等。這些氣體在加熱到700℃時(shí)，就可以全部釋放出來。尤其是月球上的氦－3，是地球上所沒有的核聚變反應(yīng)的高效燃料，在月壤中的資源總量可以達(dá)到100萬～500萬噸。30噸這樣的塵埃，經(jīng)熱核反應(yīng)產(chǎn)生的能源，可相當(dāng)于美國一年生產(chǎn)能源的總和，如果每年從月球上開采1500噸氦－3，就能滿足世界范圍內(nèi)能源的需要。利用氦－3進(jìn)行熱核反應(yīng)，產(chǎn)生的放射性最低，具有經(jīng)濟(jì)、安全兩大優(yōu)點(diǎn)。另據(jù)計(jì)算，從月球中每提煉出1噸氦－3，還可以獲得6300噸氫氣、700噸氮?dú)夂?600噸含碳?xì)怏w。所以，通過采取一定的技術(shù)，來獲得這些氣體，對(duì)于人類找到新的能源和維護(hù)永久性月球基地十分重要。

月巖土壤中氧占40%，可以就地生產(chǎn)推進(jìn)劑和作為受控生態(tài)環(huán)境和生命保障系統(tǒng)的氧氣來源。硅占20%，可以為航天器制作太陽電池陣，其他金屬可以為航天器制作各種部件設(shè)備。還可以用月球作中轉(zhuǎn)站，為過往的航天器進(jìn)行檢修和補(bǔ)充燃料。

（3）太陽能資源。由于月球表面幾乎沒有大氣，太陽輻射可以長(zhǎng)驅(qū)直入。計(jì)算表明，每年到達(dá)月球范圍內(nèi)的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦，相當(dāng)于目前地球上一年消耗的各種能源所產(chǎn)生的總能量的2.5萬倍。按太陽能能量密度為1.353千瓦/平方米計(jì)算，假設(shè)在月球上使用目前光電轉(zhuǎn)化率為20％的太陽能發(fā)電裝置，則每平方米太陽能電池每小時(shí)可發(fā)電2.7千瓦時(shí)，若采用1000平方米的電池，則每小時(shí)可產(chǎn)生2700千瓦時(shí)的電能。

由于月球自轉(zhuǎn)周期恰好與其繞地球公轉(zhuǎn)周期的時(shí)間相等，所以月球的白天是14天半，晚上也是14天半，一天相當(dāng)于地球一個(gè)月的長(zhǎng)度，這樣它就可以獲得更多的太陽能?？茖W(xué)家認(rèn)為，如果在月球表面建立全球性的并聯(lián)式太陽能發(fā)電廠，就可以獲得極其豐富而穩(wěn)定的太陽能，這不但解決了未來月球基地的能源供應(yīng)問題，而且隨著人類空間轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)和地面接收技術(shù)的發(fā)展與完善，還可以用微波傳輸太陽能，為地球提供源源不斷的能源。

月球上的空間資源、礦產(chǎn)資源、太陽能資源等都可用于發(fā)展月球基地

師：非常好。要想在月球上建成永久性空間站，必須達(dá)到哪幾個(gè)基本要求呢？

生：（1）那里要有生產(chǎn)太陽能所需要的充足陽光，能使空間站獲取足夠多的能源，以維持空間站的運(yùn)行。

（2）那里十分靠近一個(gè)很可能儲(chǔ)存著豐富的冰的永久性陰影區(qū)，便于空間站人員獲取水。這樣一個(gè)初步的月球生存體系就建立了，空間站的基礎(chǔ)也就有了。

（3）能夠進(jìn)行有效準(zhǔn)確的空間天氣預(yù)報(bào)。從太陽拋出的氫原子核和電子組成的等離子流，就是所謂的太陽風(fēng)。太陽風(fēng)的等離子流，由于地球磁場(chǎng)的屏障作用而對(duì)地球影響甚微，但是月球屏障作用弱，在月球空間站戶外活動(dòng)的空間站工作者卻要經(jīng)受高能粒子“雨”和等離子“風(fēng)”以及磁爆的襲擊。

地球上每平方厘米的面積上有1千克的大氣，保護(hù)我們免遭宇宙射線的侵襲。然而，如果我們來到宇宙空間，便失去了大氣這個(gè)保護(hù)傘。在這樣殘酷的宇宙氣象環(huán)境中，要想積極地、安全地從事月球開發(fā)工作，就必須很好地了解和預(yù)測(cè)月球環(huán)境的變化情況。

在月球南極有一些區(qū)域接近于在太陽永久照射之下。以英國探險(xiǎn)家沙克爾頓命名的一座環(huán)形山的邊緣，是一個(gè)優(yōu)選地區(qū)，因?yàn)樗?0%的時(shí)間處于陽光的照射之下，基本符合上述第一個(gè)條件。

在沙克爾頓環(huán)形山的內(nèi)部，是一個(gè)永久性陰影區(qū)，有可能儲(chǔ)存冰。該地區(qū)又符合上述第二個(gè)條件。

在這座環(huán)形山的邊緣地區(qū)建立空間站，可以把生產(chǎn)電力的太陽能發(fā)電站架設(shè)在陽光充足的地方，并通過電纜或微波將電力傳輸?shù)娇臻g站去；同時(shí)，該空間站還能到環(huán)形山內(nèi)部的陰影區(qū)采集冰塊，從而獲得必需的水源。

由于月球的引力只有地球的1/6，在那里發(fā)射太空探測(cè)火箭，所消耗的燃料將比從地球上發(fā)射少得多；再加上月球上有豐富的核燃料，因此，月球還是優(yōu)良的航天發(fā)射基地。

師：很好。我們?cè)賮砹私饷绹鴾氐聽枴らT德爾的月球基地計(jì)劃。希望對(duì)你們能有一定的啟發(fā)。

（投影文本）

20世紀(jì)90年代初，美國休斯敦航天中心負(fù)責(zé)人溫德爾·門德爾向白宮提出建設(shè)月球基地的設(shè)想，認(rèn)為建立一個(gè)月球基地對(duì)支持在太空進(jìn)一步大規(guī)模的開發(fā)是極其重要的。白宮批準(zhǔn)了溫德爾·門德爾建設(shè)月球基地的設(shè)想，并命名為門德爾計(jì)劃。

門德爾計(jì)劃的第一階段從1997年開始，先發(fā)射人造衛(wèi)星，為基地的最佳地點(diǎn)作勘測(cè)。第二階段從2005年開始，為施工階段，將向月球運(yùn)送起重挖掘等基建機(jī)械，并用微波對(duì)地基進(jìn)行硬化處理。第三階段為構(gòu)件組裝，采用21根直徑6米，長(zhǎng)18米的巨型管道，組成3個(gè)等邊六角形，六角形中用高壓充氣建立18米高的巨大圓艙，人員設(shè)備皆可容納在管道或圓艙中。第四階段開采利用月巖中氧、鋁、鐵、鈦、硅等資源，制取生活用氧及擴(kuò)建月球基地所需的金屬、玻璃等原材料。

科學(xué)應(yīng)用國際公司根據(jù)門德爾計(jì)劃第四階段作了相應(yīng)的研究，其結(jié)果是令人樂觀的：一座重量為1噸的小型試驗(yàn)型化工廠，在1年中可把10噸以上的月巖加工成氧、金屬和玻璃。

門德爾的整個(gè)計(jì)劃需耗資上千億美元，人類必須不間斷地努力100年才能完成。

小結(jié)：可見，建設(shè)月球基地是非常不容易的事。但月球環(huán)境引力小、真空、無菌、磁場(chǎng)小、溫差大、晝夜交替周期長(zhǎng)，加上地質(zhì)條件特殊、具備地球原材料資源等特點(diǎn)，月球基地有望成為人類在地球外星體上建立的第一個(gè)活動(dòng)場(chǎng)所。預(yù)計(jì)在未來20年內(nèi)人類將重返月球，利用空間航天基地進(jìn)行地月軌道運(yùn)輸船的組裝維護(hù)，最終建成月球基地。

●板書設(shè)計(jì)

第一章《行星地球》月球基地應(yīng)該是什么樣子教案

高一地理教案：《月球基地應(yīng)該是什么樣子》教案二

高一地理教案：《月球基地應(yīng)該是什么樣子》教案二

[教學(xué)目標(biāo)]

知識(shí)與技能

1.在問題研究中初步學(xué)會(huì)探究學(xué)習(xí)。

2.把前面學(xué)習(xí)的有關(guān)地球上存在生命的條件等知識(shí)應(yīng)用到問題研究中，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生通過各種方式進(jìn)行查找、收集、分析資料的能力。

過程與方法

1.在所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上大膽設(shè)想和創(chuàng)新，科學(xué)地嘗試規(guī)劃月球基地。

2.運(yùn)用探究學(xué)習(xí)的方式加強(qiáng)研究性學(xué)習(xí)課程的實(shí)施。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)和態(tài)度。

2.培養(yǎng)學(xué)生的合作和團(tuán)隊(duì)精神。

[教學(xué)重點(diǎn)]

1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。

2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。

[教學(xué)難點(diǎn)]

1.探究學(xué)習(xí)方式的初步體驗(yàn)。

2.查找、收集、分析資料的能力培養(yǎng)。

3.月球基地的整體規(guī)劃。

[教具準(zhǔn)備]

多媒體設(shè)備，集成的相關(guān)課件

[課時(shí)安排]

1課時(shí)

[教學(xué)過程]

[視頻展示] “月球知識(shí)知多少？”

[導(dǎo) 言] 幾千年來，中華民族就流傳著“嫦娥奔月”的美麗神話，1969年美國“阿波羅11號(hào)”在月球探測(cè)中取得最輝煌的成果，先后有6次12名宇航員踏上月球，并向地面帶回440公斤的月巖樣品。

科技大國美國、歐洲、中國、日本、加拿大和印度，最近都燃起了對(duì)月球的興趣，計(jì)劃在10年內(nèi)派太空船到月球展開探索，并提出要建立月球基地。

那么月球基地應(yīng)該是什么樣子呢？下面我們一起來探究這個(gè)問題。向月球發(fā)射一艘宇宙飛船，代價(jià)已經(jīng)十分高昂，建造月球基地將花費(fèi)更大的成本。因此，到目前為止，月球基地還處在一般性探討階段。但隨著時(shí)間的推移、科技的發(fā)展，我們?nèi)祟愑心芰韺?shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想，“嫦娥奔月”的成功是我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想的有力動(dòng)力。

[問 題 1]：有關(guān)月亮詩詞鑒賞

[問 題 2]：人類探究月球的歷史軌跡

我們首先來了解一下人類已經(jīng)對(duì)月球做了哪些探測(cè)研究。

(投影)

就國際上的探月活動(dòng)來說，從1958年至今，美國進(jìn)行了9次載人月球探測(cè)，其中有6次為載人登月；原蘇聯(lián)、美國、日本和歐洲空間局向月球發(fā)射的無人探測(cè)器共計(jì)87個(gè)。

1969年7月“阿波羅11號(hào)”實(shí)現(xiàn)了人類登月之夢(mèng)，在月球探測(cè)中取得最輝煌的成果。這一年先后有12名宇航員踏上月球，并向地面帶回440公斤的月巖樣品。

1972年美國“阿波羅計(jì)劃”結(jié)束以后，月球探測(cè)一時(shí)有所降溫，因?yàn)樘皆禄顒?dòng)耗資巨大。

1990年日本發(fā)射了“飛天”月球探測(cè)器，正在研制“月神”月球探測(cè)器。

1998年美發(fā)射“月球勘探者”探測(cè)器。準(zhǔn)備在今年發(fā)射“破冰者”探測(cè)器。

2003年9月27日歐洲第一個(gè)月球探測(cè)器“smart-1號(hào)”在格林尼治時(shí)間順利升空。

2004年2月我國公布了首次探月計(jì)劃。

中國：早在1978年，美國總統(tǒng)安全事務(wù)顧問布熱津斯基就送給中國政府1克月球樣品，中科院就曾組織全國力量對(duì)0.5克月球樣品進(jìn)行了初步研究，同時(shí)還利用月球隕石和其他途徑開展了相應(yīng)研究。

隨著我國科技的發(fā)展和我國國力的增強(qiáng)，“嫦娥奔月”將這一神話變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的日子已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。2004年1月國務(wù)院正式批準(zhǔn)繞月工程立項(xiàng)后，經(jīng)繞月探測(cè)工程領(lǐng)導(dǎo)小組研究決定將我國的探月工程命名為“嫦娥工程”。我國第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號(hào)”要在2007年打出去。

根據(jù)繞月探測(cè)工程研制總要求，月球探測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)由衛(wèi)星平臺(tái)與有效載荷兩部分組成。在東方紅3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)及其它衛(wèi)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制月球探測(cè)衛(wèi)星平臺(tái)。衛(wèi)星選用的有效載荷有：CCD立體相機(jī)、激光高度計(jì)、成像光譜儀、微波探測(cè)儀、太陽高能粒子探測(cè)器、太陽風(fēng)粒子探測(cè)器等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，月球探測(cè)衛(wèi)星重量為2350公斤，有效載荷總重量130公斤，在軌運(yùn)行壽命為1年。

按照計(jì)劃，運(yùn)載火箭系統(tǒng)選用長(zhǎng)征3號(hào)甲作為月球探測(cè)衛(wèi)星的運(yùn)載火箭。發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)選用西昌衛(wèi)星發(fā)射中心作為發(fā)射場(chǎng)，并進(jìn)行必要的適應(yīng)性改造，以完成月球探測(cè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。

我國科學(xué)家已為在月球上建設(shè)科研基地做準(zhǔn)備，將著重針對(duì)在月球上建立天文觀測(cè)基地、對(duì)地球觀測(cè)基地、深空探測(cè)基地、新材料研制與生產(chǎn)基地、人居基地等不同需要，提出并研究相關(guān)的科學(xué)技術(shù)課題。一個(gè)完整的月面基地包括用于人居生活、工業(yè)加工、農(nóng)業(yè)栽培、觀測(cè)研究、甚至旅游觀光等內(nèi)容。

這么多的國家對(duì)月球基地的建設(shè)感興趣。月球基地可以通過開發(fā)月球資源來滿足生存和發(fā)展的需要，那么建立月球基地需要滿足哪些條件呢？我們可以按照以下思路展開研究：

[投影展示] 略

[學(xué)生討論]分組討論，指定一位學(xué)生發(fā)言。

“生物圈２號(hào)”和月球基地有哪些相同之處和不同之處？

生：都是人工建造的全封閉的模擬地球的生態(tài)環(huán)境。但“生物圈２號(hào)”是建立在地球上，而月球基地建立在表面引力只有地球六分之一近乎真空的月球，“生物圈２號(hào)”失敗了人還可以重新回到地球的自然環(huán)境，但月球基地一旦失敗，人就不容易轉(zhuǎn)移到地球上。

師：答的很好。我們可以從“生物圈２號(hào)”實(shí)驗(yàn)中獲取哪些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)？

生：(1)模擬的生態(tài)系統(tǒng)畢竟不足自然的生態(tài)系統(tǒng)，其中的生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)組成部分簡(jiǎn)單、生物種類少、食物鏈的復(fù)雜程度比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)差，需要人為調(diào)節(jié)而不是自然調(diào)節(jié)。(2)種植綠色植物制造氧氣但不能能過多，否則二氧化碳和肥力不足；動(dòng)物飼養(yǎng)不能太多，否則氧氣消耗會(huì)增加；科學(xué)家要維持氣候、大氣成分、生物種類和數(shù)量平衡，創(chuàng)造適合生命生存的環(huán)境，(3)大氣成分發(fā)生變化，內(nèi)部氣候沒有調(diào)節(jié)好，糧食歉收，生態(tài)平衡被破壞等導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。(4)日本的“迷你地球”與20世紀(jì)90年代初期美國大力宣傳的“生物圈2號(hào)”計(jì)劃性質(zhì)相同。氧氣未能順利循環(huán)正是導(dǎo)致“生物圈2號(hào)”失敗的重要原因。由于土壤中的碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈2號(hào)”用的混凝土中的鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，導(dǎo)致其中氧氣含量從21%降到了14%。到后期，“生物圈2號(hào)”中的植物幾乎滅絕，必須注入氧氣才能維持人員生存?！懊阅愕厍颉睕]有使用土壤和依賴微生物，而是使用機(jī)器來人工分解和處理廢料。這個(gè)人工支持部分占據(jù)了整個(gè)場(chǎng)地的1/4。支持系統(tǒng)的中心部分是復(fù)原氧氣的處理機(jī)，使用高溫和電解水的辦法從二氧化碳中重新獲得氧氣。

師：很好?！吧锶Γ蔡?hào)”實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o你帶來哪些啟示？

生：“生物圈２號(hào)”實(shí)驗(yàn)說明人類建立起一個(gè)獨(dú)立的人造生態(tài)系統(tǒng)是有可能的，這就為在月球上建立一個(gè)類似的人造生態(tài)系統(tǒng)提供了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。但實(shí)驗(yàn)失敗則說明人類目前的科學(xué)與技術(shù)水平還有待提高。

自然界不同于人工控制系統(tǒng)，大而全的設(shè)計(jì)導(dǎo)致了顧此失彼。生物圈二號(hào)內(nèi)的土壤均來自一個(gè)地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類型。模擬的各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局及大小比例不合理。地球上生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物間關(guān)系很復(fù)雜，目前人類還未全面了解生物間的協(xié)調(diào)性。

它最重要的啟示在于：我們?nèi)祟惸壳皩?duì)地球的了解還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，目前最好的辦法還是保護(hù)和利用好地球，進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

了解美國溫德爾·門德爾的月球基地計(jì)劃。希望對(duì)你能有一定的啟發(fā)。

（投影文本）

20世紀(jì)90年代初，美國休斯敦航天中心負(fù)責(zé)人溫德爾·門德爾向白宮提出建設(shè)月球基地的設(shè)想，認(rèn)為建立一個(gè)月球基地對(duì)支持在太空進(jìn)一步大規(guī)模的開發(fā)是極其重要的。白宮批準(zhǔn)溫德爾·門德爾建設(shè)月球基地的設(shè)想，并命名為門德爾計(jì)劃。

門德爾計(jì)劃的第一階段從1997年開始，先發(fā)射人造衛(wèi)星，為基地的最佳地點(diǎn)作勘測(cè)。第二階段從2005年開始，為施工階段，將向月球運(yùn)送起重挖掘等基建機(jī)械，并用微波對(duì)地基進(jìn)行硬化處理。第三階段為構(gòu)件組裝，采用21根直徑6米，長(zhǎng)18米的巨型管道，組成3個(gè)等邊六角形，六角形中用高壓充氣建立18米高的巨大圓艙，人員設(shè)備皆可容納在管道或圓艙中。第四階段開采利用月巖中氧、鋁、鐵、鈦、硅等資源，制取生活用氧及擴(kuò)建月球基地所需的金屬、玻璃等原材料。

科學(xué)應(yīng)用國際公司根據(jù)門德爾計(jì)劃第四階段作了相應(yīng)的研究，其結(jié)果是令人樂觀的：一座重量為1噸的小型試驗(yàn)型化工廠，在1年中可把10噸以上的月巖加工成氧、金屬和玻璃。

門德爾的整個(gè)計(jì)劃需耗資上千億美元，人類必須不間斷地努力100年才能完成。

[課堂小結(jié)]：

本堂課通過對(duì)月球基本概況、“生物圈”2號(hào)以及月球資源的研究探討，我們可以說，月球上有建設(shè)月球基地的條件，但也要明確建設(shè)月球基地是非常不容易的事，不過我們有信心，經(jīng)過我們?nèi)祟惖呐?，月球基地最終會(huì)建成，她會(huì)成為人類在地球外星體上建立的第一個(gè)活動(dòng)場(chǎng)所。同學(xué)們，努力吧，為早日實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想而作出我們自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[作業(yè)布置]：課后研究

火星基地應(yīng)該是什么樣子的？