问题研究　月球基地该是什么样子

1、月球基地 应该是什么样子的 毕节六中 陈在权 问题研究 月球是地球的天然卫星，也是距离地球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最近的天体，是人类向太空扩展生存空间的首 选地。选地。2020世纪世纪6060年代，苏联和美国曾用航天器年代，苏联和美国曾用航天器 对月球进行过多次的探测。随后，美国的对月球进行过多次的探测。随后，美国的6 6艘艘 “阿波罗号阿波罗号”飞船先后将飞船先后将1212名航天员送上月球。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，半不过，航天员的活动范围以登月点为中心，半 径不足径不足8 8千米，那只是对月面的短暂探险。目

2、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。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。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？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？为什么要建立月球基地？ 研研 究究 思思 路路 了解月球表面的自然状况了解月球表面的自然状况 分析月球基地应该具备分析月球基地应该具备 的基本生命保障条件的基本生命保障条件 分析人类可以开发的分析人类可以开发的 月球资源月球资源 人类目前在生物圈研究人类目前在生物

3、圈研究 领域的成就领域的成就 探讨可用于发展月球基探讨可用于发展月球基 地的月球资源地的月球资源 分析月球基地的基本功能，绘制基地构想图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；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。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月球表面的自然状况第一第一 读下图思考：比较月球和地球表面的昼夜温差差异。读下图思考：比较月球和地球表面的昼夜温差差异。 月

4、球表面的自然状况月球表面的自然状况第二第二 月球的表面形态与水星相似，有大量的环状构造，被称为环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。面还有大量的暗黑区域，这些暗黑区域被称为月海。 思考：思考：图中美国国旗真的能飘起来吗？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，也在月球上没有空气，也就没有

5、风，也 没有声音，一片寂静！没有声音，一片寂静！ 月球表面的自然状况月球表面的自然状况第三第三 月球表面的重力加速度大约是地球表面的六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。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月球表面的自然状况第四第四 美国科学家在今年美国科学家在今年9 9月月4 4日出版的日出版的科学科学杂志上撰文杂志上撰文 说，说，“月球勘探者月球勘探者”探测器发回的最新数据再次表明，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，数量多达月球两极存在着冰冻状态的水，数量多达100100亿吨。亿吨。 月球表面的自

6、然状况月球表面的自然状况第五第五 月月 球球 南南 极极 总结：月球表面的自然状况总结：月球表面的自然状况 月球的质量只有地球质量的1/81，体积只有地球 体积的1/49，表面引力只有地球的1/6。 表面温度变化剧烈：面向太阳的一面，温度高达 127，背向太阳的一面，温度下降到-183。 月球表面没有空气和液态水，近乎真空。 月球表面覆盖着一层厚约10厘米，像沙粒一样的 物质，下面是岩石。 科学家推测，在月球的北极和南极有冰，最多可 能达到100亿吨。 适于呼吸的空气、适宜的温度、大量的水源适于呼吸的空气、适宜的温度、大量的水源 固体表面，两极可能有冰固体表面，两极可能有冰 月球基地应该具备的

7、基本生命保障条件月球基地应该具备的基本生命保障条件 巴林格陨石坑巴林格陨石坑 月球上能够满足人类生存的基本条件有：月球上能够满足人类生存的基本条件有： 人类要在月球上生活，人类需要创造的条件包括：人类要在月球上生活，人类需要创造的条件包括： “生物圈生物圈2 2号号”实验实验 19911991年年9 9月月2626日日, ,美国历时美国历时8 8年在亚利桑那沙漠里建成占地年在亚利桑那沙漠里建成占地1 1.5 5万平万平 方米的全封闭式人工模拟生态系统。只有阳光可以照射进去，包括方米的全封闭式人工模拟生态系统。只有阳光可以照射进去，包括9 9种种 不同的生态类型：热带雨林、灌木林、草地、淡水沼泽

8、、海水湿地、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），引进沙漠、深海（珊瑚礁等）、农田、楼房（包含人工风雨装置），引进 物种物种38003800多个、有多个、有4 4男男4 4女住进，希望在这里可以获得（产生）足够的女住进，希望在这里可以获得（产生）足够的 食物、水和空气，供这食物、水和空气，供这8 8位科学家生活位科学家生活2 2年。年。 “生物圈生物圈2 2号号”是一个人工建造的模拟地球生是一个人工建造的模拟地球生 态环境的全封闭的实验场，也有人把它称为态环境的全封闭的实验场，也有人把它称为“微微 型地球型地球”，

9、或，或“火星殖民地原型火星殖民地原型”。 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一一 “生物圈生物圈2 2号号”实验外景实验外景 “生物圈生物圈2 2号号”实验外景实验外景“生物圈生物圈2 2号号”实验外景实验外景 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二二 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三三 思考：思考：“生物圈生物圈 2 2号号”和月球基和月球基 地有哪些相同之处和不同之处？地有哪些相同之处和不同之处？ 相相 同同 之之 处处 1.1.人工建造人工建造 2.2.背景为荒漠环境背景为荒漠环境 3.3.内部形成完整的生态

10、环境内部形成完整的生态环境 不同之处不同之处 “生物圈生物圈2 2号号”建在地球上，温度更适宜，更容易制造建在地球上，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人类目前在生物圈研究领域的成就四四 “生物圈生物圈2 2号号”设施设施 进驻后几个月开始到一年多后，氧含量从进驻后几个月开始到一年多后，氧含量从2121下降到下降到1414，COCO2 2和和COCO猛增，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。验证明人类目前没

11、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？这个实验为什么会失败呢？ 我们可以从我们可以从“生物圈生物圈2号号”实验中吸取那些经验和教训？实验中吸取那些经验和教训？ 经验：经验：创造一个完整的自我更新的生态环境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原因。因以外，生物种类关系的也是重要的原因。 原来，设计者虽然在原来，设计者虽然在 “生物圈生物圈2 2号号”内模拟了多种生态系统，但引进的生物内模拟了多种生态系统，但

12、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，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，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。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：教训：1、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、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 们必须珍爱地球们必须珍

13、爱地球 2、保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展、保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展 的必由之路的必由之路 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五五 实验结果实验结果 月球上人类可以利用的资源月球上人类可以利用的资源 关于氦关于氦-3-3 1.1.氦氦-3-3是氦的同位素，原本大量存在太是氦的同位素，原本大量存在太 阳喷射出的太阳风中阳喷射出的太阳风中 2.2.氦氦-3-3在核聚变中不产生中子，放射线在核聚变中不产生中子，放射线 小、易于控制、安全无污染，是一种清小、易于控制、安全无污染，是一种清 洁的核能洁的核能 3.

14、3.全世界一年用全世界一年用100100吨氦吨氦-3-3来发电就够了来发电就够了 （中国只需（中国只需1010吨）吨） 4.4.月球上氦月球上氦-3-3储量储量100100万万-500-500万吨，能支万吨，能支 持地球持地球70007000年的用电年的用电 月球上人类可以利用的资源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表面有丰富的硅酸盐建筑材料 铁、钛、铝矿以及地球上缺乏的其他矿藏铁、钛、铝矿以及地球上缺乏的其他矿藏 月球没有大气，对太阳辐射月球没有大气，对太阳辐射 没有削弱，因此利用太阳能没有削弱，因此利用太阳能 的条件较好。的条件较好。 月球上人类可以利用的资源月球

15、上人类可以利用的资源 月球上人类可以利用的资源月球上人类可以利用的资源 空间资源空间资源 月球上高真空、强辐射、失月球上高真空、强辐射、失 重等条件，可用于进行太空重等条件，可用于进行太空 实验，甚至建太空工厂实验，甚至建太空工厂 人类可以开发的月球资源人类可以开发的月球资源 可用于发展月球基地的资源可用于发展月球基地的资源 有：硅酸盐、金属矿产、太有：硅酸盐、金属矿产、太 阳能阳能 月球基地的基本功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输提供最大的方便能够为月球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，

16、可以充分利用太阳能；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 质元素质元素, ,利用现有的无土栽培技术利用现有的无土栽培技术, ,在上述条件满足的情在上述条件满足的情 况下况下, ,实现植物生长实现植物生长 综上所述：综上所述：月球基地应具有生产、生活、科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！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能满足月球科学研究的需要 月球基地的重要功能月球基地的重要功能 太空太空探测的中转站探测的中转站 人类人类社会资源与能源补给的新生长点社会资源与能源补给的新生长点 特殊特殊环境的天然实