《問題研究月球基地應(yīng)該是什么樣子》教學(xué)

月球基地應(yīng)該是什么樣子關(guān)于月球月球是地球的天然衛(wèi)星，也是距離地球最近的天體，是人類向太空拓展生存空間的首選地。

開發(fā)月球大量研究表明，月球有豐富的礦產(chǎn)資源。月球雖然環(huán)境惡劣，但也有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：引力很小，在那里建造發(fā)射場向空間發(fā)射載荷成本很低；沒有大氣，在那里建造天文臺(tái)能看得更遠(yuǎn)、更清楚；在那里建造太陽能發(fā)電站效率高；月球有豐富的礦藏，能造福人類……總之，月球有巨大的開發(fā)價(jià)值。月球基地月球基地，是指人類在月球上建立的生活與工作區(qū)域。在月球上建立基地，主要有以下目的：更好地開展天文觀測等科學(xué)活動(dòng)；在月球上建立空間發(fā)電站供地球使用；開發(fā)月球各種礦物資源；為人類向更遠(yuǎn)的目標(biāo)探索提供一個(gè)落腳點(diǎn)；為飛向更遠(yuǎn)的行星的飛船提供建造材料甚至提供推進(jìn)劑；為更遠(yuǎn)的將來人類向月球移民打前站。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。建立月球基地需要滿足哪些條件

人類的生存需要一定壓力的空氣,干凈的水,食物,能源(溫度)等.月球上的現(xiàn)有條件如果不經(jīng)過人類科技的改造加工的話,沒有一條能夠滿足人類生存的要求.

基地首先要有能源,制造空氣,水,維持溫度恒定,植物生長都需要能源,沒有能源的話一切人類活動(dòng)都無法進(jìn)行.月球上有充足的太陽能可以使用,另外,在月球土壤中,有一種叫氦3的物質(zhì),是非常優(yōu)質(zhì)的核燃料.

人類生存需要空氣,月球土壤中含有一定的氧化物,分解后可用于制造氧氣,但遺憾的是月球上沒有原料去制造氮?dú)?目前科學(xué)界的兩種解決辦法是:1用氦氣代替氮?dú)?月球上有豐富的氦元素,這種方法對人體有一定的危害.2從地球運(yùn)輸,這種方法技術(shù)上沒問題,但成本極高.

水的話,最近的探測器結(jié)果表明,月球有極少數(shù)地方有冰存在,加熱可形成水.另一種方法是,利用月球上豐富的氫,氧元素合成水,這種方法成本十分高.

月球土壤和巖石中有大量植物所需的礦物質(zhì)元素,利用現(xiàn)有的無土栽培技術(shù),在上述條件滿足的情況下,可以實(shí)現(xiàn)植物生長.只是別忘了上月球時(shí)帶上植物種子噢.

月球基地應(yīng)具有生產(chǎn),生活,科研的功能,應(yīng)在最大程度上實(shí)現(xiàn)自給自足.但建設(shè)基地初期需要的建設(shè)材料,必需從地球上帶.創(chuàng)造條件——氧氣，水，能源，食物氧氣月球表面近于真空狀態(tài)，沒有水，自然也就沒有生命。在登月的最初階段，必須從地球上把人呼吸必需的氧氣和水送上去。所幸的是，月球土壤中蘊(yùn)藏著大量含氧量很高的鈦鐵礦，如果對其進(jìn)行減熱和分離處理，就可以生產(chǎn)出大量為人類呼吸和火箭推進(jìn)劑必不可少的氧氣?，F(xiàn)已探明，月球上的巖石主要由硅酸巖組成，處理月巖，也可以獲得大量氧氣。水和能源月球巖石中有大量的氧化巖和石膏，可以從中提取水。有些巖石中還發(fā)現(xiàn)有結(jié)晶水。這就可為人類在月球上生存創(chuàng)造基本條件。美國前些年發(fā)射了一顆“月球勘察者”號飛船，對月球的南北兩極進(jìn)行了勘測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在一個(gè)永久性陰影區(qū)存在著大量的深凍冰。冰化解后不僅可以滿足登月人員的飲用需要，還可以為太空飛船生產(chǎn)燃料。食物至于登月人員所需的食物，相對說來比較容易解決，可以在月面養(yǎng)豬、養(yǎng)牛、養(yǎng)雞，也可以利用人造陽光，使用含有鉀和鈣的特殊液體作養(yǎng)料，在月面種植糧食和瓜果蔬菜。當(dāng)然，這些都必須在塑料或玻璃覆蓋的密封大棚內(nèi)進(jìn)行。另外，月球基地的選址很重要當(dāng)人類再次登上月球后，將在月球表面建立永久性的月球基地。這其中最關(guān)鍵的就是基地的選址問題。經(jīng)過反復(fù)的論證，NASA初步計(jì)劃將這一基地建立在月球的北極或者南極。作出這樣的選擇有多重原因月球基地選址原則首先，月球的兩極日照充足，很適宜利用太陽能來發(fā)電，提供月球基地最初階段所需的能量儲(chǔ)備。其次，月球的兩極氣候條件相對溫和，全年的氣溫變化幅度只有50攝氏度較適合人類居住。相比之下，月球赤道初晝夜的溫差就可達(dá)到250攝氏度左右。第三，月球的兩極處可能存在水，并且還蘊(yùn)含有豐富的氘和氚。這是極為重要的自然資源，可以用作未來月球基地和進(jìn)行星際航行的飛船的燃料。第四，飛船在月球兩極處起降所需的燃料比在其他地方要少，因此發(fā)射效率更高。最后，月球兩極地區(qū)是月球上地理環(huán)境最復(fù)雜的地區(qū)之一，而且人類對其知之甚少。在兩極地區(qū)建立基地，有助于人類對月球全境的深入探索。初步計(jì)劃美國計(jì)劃在登月的初始階段，將首先建設(shè)小型的定居點(diǎn)，利用攜帶的能源和太陽能維持4名航天員生活和工作7天。隨著登月計(jì)劃的不斷深入，月球基地將不斷擴(kuò)建，并將著重解決能源設(shè)備、食物供給以及機(jī)動(dòng)設(shè)備(月球車等)等問題，真正實(shí)現(xiàn)月球基地的自給自足，從而將宇航員持續(xù)居住的時(shí)間延長到180天，并成為人類飛往其他行星的前進(jìn)基地。

門德爾計(jì)劃

——從空想到設(shè)想

90年代初，美國休斯頓航天中心負(fù)責(zé)人溫德爾·門德爾向白宮重提建設(shè)月球基地?？茖W(xué)家認(rèn)為建立一個(gè)月球基地對支持在太空進(jìn)一步大規(guī)模的開發(fā)是極重要的。在巴西的圣卡塔林島，美國科學(xué)家正在為開辟月球基地，進(jìn)行類如“生物圈2號”的全封閉模擬實(shí)驗(yàn)。門德爾計(jì)劃的幾個(gè)階段第一階段從1997年開始，先發(fā)射人造衛(wèi)星，為基地選擇最佳地點(diǎn)作勘測。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，并用微波對地基進(jìn)行硬化處理。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?？茖W(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。第三階段為構(gòu)件組裝，采用21根直徑6米，長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。但是……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。

我國未來將建立有人值守月球基地

我國探月工程二期將實(shí)現(xiàn)月面勘測、軟著陸和自動(dòng)巡視勘測，包括“嫦娥二號”、“嫦娥三號”、“嫦娥四號”任務(wù)：“嫦娥二號”衛(wèi)星是探月工程二期的先導(dǎo)星，主要進(jìn)行環(huán)月觀測，軌道高度100公里，安裝了高分辨率立體相機(jī)，將為二期工程軟著陸任務(wù)開展部分技術(shù)試驗(yàn)?！版隙鹑枴焙汀版隙鹚奶枴比蝿?wù)要實(shí)現(xiàn)軟著陸和自動(dòng)巡視機(jī)器人勘測。探月三期完成月面采樣探月三期工程在科學(xué)上將深化對月壤、月球形成演化的認(rèn)識(shí)，技術(shù)上將突破月面采樣與風(fēng)動(dòng)技術(shù)、月面起飛上升技術(shù)和地球大氣緩和技術(shù)等探測器系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，以及具有更大運(yùn)載能力、全新無毒液體燃料運(yùn)載火箭技術(shù)目前正在論證的探月三期工程，其核心是完成無人月球表面采樣返回，具體而言就是著陸到月面后進(jìn)行撞取和采取兩種方式的采樣，然后通過上升、月地轉(zhuǎn)移和高速載人返回等一系列過程，將月球樣品返回地球進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)分析。條件具備建立駐人基地在月球探測領(lǐng)域，航天科技集團(tuán)公司在完成探月工程既定目標(biāo)的基礎(chǔ)上，將實(shí)施開展無人月球普查和詳查任務(wù)，逐步建立無人值守的月球基地，在條件具備后實(shí)施載人登月，直至建立有人駐留的月球基地。雖然目前中國還沒有明確的載人登月計(jì)劃，但相關(guān)單位和科技人員正在進(jìn)行論證，積極開展載人登月和建立月球基地的研究與探索。航天科技集團(tuán)公司提出了兩種可能的技術(shù)方案。第一種是研制重型運(yùn)載火箭，采取一到兩次發(fā)射和一次月球交匯對接。第二種基于現(xiàn)有技術(shù)能力，采用多次發(fā)射、多次地球軌道交匯對接和一次月球軌道交匯對接。再看看世界其它航天大國的月球基地計(jì)劃…..印度研究第一個(gè)月球基地印度空間研究組織發(fā)布消息說，印度正在研究在月球?qū)ふ乙粔K約15平方公里的土地，以建立該國第一個(gè)月球基地，為進(jìn)行載人登月等空間活動(dòng)作準(zhǔn)備。印度空間研究組織衛(wèi)星中心主任亞歷克斯2日對新聞界說，月球基地在坡度上應(yīng)該較為平坦，一端有抬高的地形，可以接觸陽光；基地還應(yīng)該有個(gè)坑，可以存放足夠的水；此外，基地還應(yīng)該有足夠的陰影區(qū)，供未來在月球生活的人員在天熱時(shí)“納涼”。亞歷克斯說，印度空間研究組織計(jì)劃2013年發(fā)射“月船2號”探測器，這一無人探測器將在選定的月球著陸場所降落，并對科學(xué)家選定的月球基地進(jìn)行考察。2020年，印度空間研究組織將開始建立月球基地，為印度首次載人登月作準(zhǔn)備。

美國未來月球基地北京時(shí)間2009年7月30日消息，英國《新科學(xué)家》雜志近日公布了美國宇航局未來重返月球計(jì)劃中，建造月球基地的部分設(shè)計(jì)方案。2006年12月，美國宇航局對外公布了“重返月球”計(jì)劃，其核心目標(biāo)是2024年在月球上建立永久基地，月球南極有望成為選址地點(diǎn)。建成后的月球基地上將有探測車和生活區(qū)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力供應(yīng)，保證宇航員在月球上長駐180天。

盡管各國月球基地計(jì)劃不盡相同，但是公認(rèn)的月球基建設(shè)設(shè)應(yīng)該為四個(gè)階段。。。

第一階段是準(zhǔn)備階段。

該階段的主要任務(wù)，首先是積累建設(shè)月球基地需要的科學(xué)數(shù)據(jù)，包括繪制高分辨率月球三維圖像，探測月球環(huán)境和資源，完成月球基地的選址等；其次是對月球基地建設(shè)任務(wù)進(jìn)行規(guī)劃，確定月球基地的任務(wù)和研究計(jì)劃；第三是開發(fā)建設(shè)基地和月表應(yīng)用的各種技術(shù)。在這個(gè)階段，環(huán)月探測器和月球機(jī)器人將發(fā)揮重要作用，讓月球機(jī)器人“駐”在月球上，為建設(shè)月球基地進(jìn)行充分的準(zhǔn)備。

第二階段將建設(shè)臨性月球前哨站。這是短期運(yùn)行的小型基地，需要依靠地球提供補(bǔ)給。航天員在這個(gè)前哨站可以開展十分有限的科學(xué)研究，并為建設(shè)永久性月球前哨站作準(zhǔn)備。例如開展提取氧的實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行植物培育實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行小范圍區(qū)域性月面探測等。美國科學(xué)家提出，這種前哨站的首批入駐人員將是4～6名航天員組成的小組，成員中除職業(yè)航天員外，可能還包括地質(zhì)學(xué)家、化學(xué)家、生物學(xué)家、醫(yī)生或其他領(lǐng)域的專業(yè)人員。第三階段將建設(shè)永久性月球前哨站。

這一時(shí)期可進(jìn)行較大范圍的區(qū)域性月面探測，其中航天員在基地附近區(qū)域進(jìn)行考察，機(jī)器人將承擔(dān)遠(yuǎn)距離收集樣品、安裝儀器等工作。這一時(shí)期的主要任務(wù)是,研究與驗(yàn)證月球資源的開發(fā)和利用技術(shù)；建立技術(shù)試驗(yàn)基地或多個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，如研究循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室；開展長期的航天醫(yī)學(xué)和心理學(xué)研究，為人類長期行星際航行任務(wù)作準(zhǔn)備；進(jìn)行推進(jìn)劑的實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)，開始以月球?yàn)橹修D(zhuǎn)站進(jìn)入更遠(yuǎn)的深空。在這