人教版地理《問(wèn)題研究 月球基地應(yīng)該是什么樣子》教案

問(wèn)題研究月球基地應(yīng)該是什么樣子(1課時(shí))一、三維目標(biāo)知識(shí)與技能:1.在問(wèn)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(wèn)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(guò)各種方式進(jìn)行查找、收集、分析資料的能力。過(guò)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。二、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)。三、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。四、教具準(zhǔn)備:多媒體設(shè)備，集成的相關(guān)課件五、課時(shí)安排:1課時(shí)六、教學(xué)過(guò)程［新課導(dǎo)入］（放映）1969年7月美國(guó)“阿波羅”計(jì)劃片段。（投影）月球環(huán)形山圖片。幾千年來(lái)，中華民族就流傳著“嫦娥奔月”的美麗神話(huà)，1969年美國(guó)“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?？萍即髧?guó)美國(guó)、歐洲、中國(guó)、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(kāi)探索，并提出要建立月球基地。20XX年6月，科羅拉多開(kāi)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(lái)自16個(gè)國(guó)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(kāi)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(kāi)采冰水研究、開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、用水研究、開(kāi)采氦－3等，同時(shí)也顧及在月球居住的社會(huì)和心理問(wèn)題。那么月球基地應(yīng)該是什么樣子呢？下面我們一起來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。推進(jìn)（新知識(shí)傳授）［教師精講］我們首先來(lái)了解一下人類(lèi)已經(jīng)對(duì)月球做了哪些探測(cè)研究。（投影）就國(guó)際上的探月活動(dòng)來(lái)說(shuō)，從1958年至今，美國(guó)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(guó)、日本和歐洲空間局向月球發(fā)射的無(wú)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(lèi)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(guó)“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(guó)發(fā)射“月球勘探者”探測(cè)器，準(zhǔn)備在20XX年發(fā)射“破冰者”探測(cè)器。20XX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。20XX年2月我國(guó)公布了首次探月計(jì)劃。再看看今后各國(guó)的探月計(jì)劃。（投影文本及圖片）美國(guó)：準(zhǔn)備重返月球據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，雖然許多科學(xué)家擔(dān)心美國(guó)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(méi)有影響到布什政府重返月球的雄心，美國(guó)國(guó)會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)了美國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(lèi)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2008～20XX年間開(kāi)展一系列月球無(wú)人探索任務(wù)，搜集數(shù)據(jù)并選擇著陸地點(diǎn)。2011～20XX年間，美國(guó)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(guó)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(lái)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(zhuān)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(guó)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?？瓢６鞑┦颗u(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(chē)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(chē)”，然后再分散進(jìn)入各自的研究區(qū)域。不過(guò)，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(guó)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20XX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(zhuān)家也多次強(qiáng)調(diào)，俄羅斯可在近期實(shí)現(xiàn)月球飛行。莫伊謝耶夫還告知其他國(guó)家的官員關(guān)于俄羅斯國(guó)際空間站的計(jì)劃，包括旨在探索太陽(yáng)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20XX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)?！癝MART－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(yáng)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(lái)，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(yáng)光照射，其溫度在適宜人類(lèi)活動(dòng)的－20℃作為“SMART－1號(hào)”探測(cè)器上X射線(xiàn)分光設(shè)備的主要負(fù)責(zé)人，來(lái)自英國(guó)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(chēng)：“月球上的南極地區(qū)很可能是建立人類(lèi)月球基地的理想選址地區(qū)。”繞月追尋月球身世按照整個(gè)探測(cè)計(jì)劃，從20XX年1月開(kāi)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(xiàn)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(xiàn)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。“埃特肯盆地”寬度接近2500千米，深度更達(dá)到13千米，是迄今為止太陽(yáng)系內(nèi)已知最大的沖擊隕石坑。據(jù)稱(chēng)，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(guò)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(guó)際航天業(yè)的前列，1996年，當(dāng)日本拿到為美國(guó)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(guó)H2火箭計(jì)劃的巨大成功。但不幸的事接踵而來(lái)，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早在13年前，日本就開(kāi)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(kāi)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(wèn)題。據(jù)悉，宇宙開(kāi)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(kāi)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(guó)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(chē)技術(shù)作為核心技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，計(jì)劃20XX年將漫游車(chē)送上月球?，F(xiàn)在看來(lái)，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(kāi)發(fā)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃進(jìn)行研究的日本宇宙航空研究開(kāi)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(wú)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(wú)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(wàn)千米處太陽(yáng)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(wú)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(lái)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(kāi)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(shuō)，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(kāi)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(kāi)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?lián)《葓?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(guó)“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(shuō)，印度空間研究組織對(duì)布什講話(huà)進(jìn)行了認(rèn)真研究，認(rèn)為與美國(guó)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20XX年或20XX年用自行研制的運(yùn)載火箭“PSLV”將重達(dá)530千克的無(wú)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(guó)國(guó)家宇航局官員就兩國(guó)在航天領(lǐng)域進(jìn)行合作事宜繼續(xù)進(jìn)行磋商。中國(guó)：早在1978年，美國(guó)總統(tǒng)安全事務(wù)顧問(wèn)布熱津斯基就送給中國(guó)政府1克月球樣品，中科院就曾組織全國(guó)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(kāi)展了相應(yīng)研究。隨著我國(guó)科技的發(fā)展和我國(guó)國(guó)力的增強(qiáng)，“嫦娥奔月”將這一神話(huà)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的日子已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。20XX年1月，國(guó)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(guó)的探月工程命名為“嫦娥工程”。我國(guó)第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號(hào)”，要在20XX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(yáng)高能粒子探測(cè)器、太陽(yáng)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(guó)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。（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(guó)家對(duì)月球基地的建設(shè)感興趣。月球基地可以通過(guò)開(kāi)發(fā)月球資源來(lái)滿(mǎn)足生存和發(fā)展的需要，那么建立月球基地需要滿(mǎn)足哪些條件呢？我們可以按照以下思路展開(kāi)研究。（課前整理資料，初步分析資料）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(lái)分析，月球需要哪些條件才能滿(mǎn)足人類(lèi)生存。請(qǐng)大家思考：月球上已經(jīng)有哪些滿(mǎn)足人類(lèi)生存的基本條件？

月球上適合人類(lèi)生存的條件有：引力，極地可能有冰、礦產(chǎn)資源等。很好。請(qǐng)大家再思考一個(gè)問(wèn)題，如果在月球上生活，人類(lèi)還需要?jiǎng)?chuàng)造哪些生存條件？月球尚不具備、需要人類(lèi)自己解決的條件是：適合人類(lèi)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)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？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。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)？（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(lèi)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(guò)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(lèi)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(méi)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(guó)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](méi)有使用土壤和依賴(lài)微生物，而是使用機(jī)器來(lái)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。很好?！吧锶Α?號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o你帶來(lái)哪些啟示？“生物圈”2號(hào)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明人類(lèi)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(lèi)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(shuō)明人類(lèi)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?！吧锶Α?號(hào)內(nèi)的土壤均來(lái)自一個(gè)地方，不像地球那樣不同地帶有不同的土壤類(lèi)型。模擬的各類(lèi)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(lèi)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?lèi)目前對(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(lèi)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。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(wèn)題：月球上具有哪些人類(lèi)可以利用的資源？哪些月球資源可用于發(fā)展月球基地？可以利用的資源包括月球上的空間資源、礦產(chǎn)資源、太陽(yáng)能資源等。（1）空間資源。月球是人類(lèi)研究宇宙和地球本身的最佳平臺(tái)。科學(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(lèi)的寶貴財(cái)富。通過(guò)對(duì)月面上沒(méi)有人為改造和破壞的某些本來(lái)面目研究月球，有助于了解地球的遠(yuǎn)古狀態(tài)、太陽(yáng)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(yáng)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(xiàn)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(yáng)的輻射，沒(méi)有大氣層對(duì)光線(xiàn)和電波的吸收、散射和折射等干擾，沒(méi)有塵埃污染，沒(méi)有磁場(chǎng)，月球的背面沒(méi)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(wú)法得到的信息?？傊虑蚩梢宰鳛閷?duì)太陽(yáng)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(kāi)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(jiàn)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(lèi)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(yáng)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℃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(lái)源。硅占20%，可以為航天器制作太陽(yáng)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(guò)往的航天器進(jìn)行檢修和補(bǔ)充燃料。（3）太陽(yáng)能資源。由于月球表面幾乎沒(méi)有大氣，太陽(yáng)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(yáng)光輻射能量大約為12萬(wàn)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(wàn)倍。按太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電裝置，則每平方米太陽(yáng)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(yáng)能。科學(xué)家認(rèn)為，如果在月球表面建立全球性的并聯(lián)式太陽(yáng)能發(fā)電廠，就可以獲得極其豐富而穩(wěn)定的太陽(yáng)能，這不但解決了未來(lái)月球基地的能源供應(yīng)問(wèn)題，而且隨著人類(lèi)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(yáng)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(yáng)能資源等都可用于發(fā)展月球基地非常好。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？（1）那里要有生產(chǎn)太陽(yáng)能所需要的充足陽(yáng)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(yáng)拋出的氫原子核和電子組成的等離子流，就是所謂的太陽(yáng)風(fēng)。太陽(yáng)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(hù)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(xiàn)的侵襲。然而，如果我們來(lái)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(kāi)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(yáng)永久照射之