问题研究 火星基地应该是什么样子教师教学用书(4)
【我国的探月工程—“嫦娥工程”】
2004年,我国正式开展月球探测计划,将绕月探测工程命名为“嫦娥工程”,并将第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”。“嫦娥工程”按计划分为“无人月球探测”“载人登月”以及“建立月球基地”三个阶段。目前已经发射的“嫦娥一号”到“嫦娥四号”探测器,都属于无人月球探测阶段。这一阶段又分为“绕”“落”“回”三步。与我国探月计划“绕”“落”“回”三步对应设计的3颗卫星是嫦娥一、三、五号,它们分别具有备份卫星“嫦娥”二、四、六号,用来预防因突发事件而可能导致的计划延迟。
2007年发射的“嫦娥一号”卫星圆满完成了第一期“绕月”使命,首先实现卫星绕月飞行探测。这一阶段主要任务在于研制和发射能够探测月球的卫星,为后续工作铺路。绕月时可利用很多仪器对月球拍照、观测。
“落”为第二期。“嫦娥二号”成为“嫦娥三号”先导星,先验证了一部分关键技术,又对预选降落区域进行了探测。2013年发射的“嫦娥三号”实现了月球软着陆,这也是我国航天器首次降落在地球以外的天体。“嫦娥四号”是世界首颗在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。“嫦娥三号”发射成功后,曾计划不再发射“嫦娥四号”,仅作为“嫦娥三号”的备份。经过论证,“嫦娥四号”通过审议,计划降落在月球背面。2018年12月8日,“嫦娥四号”成功发射。
“回”为第三期。未来,我们的航天员不能当滞留的“嫦娥”,而要随探测器返回地球。同时,科学家也需要在地球对月球样本进行分析。因此,这个阶段需要可以把月球车采集的样品带回来的技术。2020年11月24日发射的“嫦娥五号”,其任务就是无人自动采样返回。
【不同波段的望远镜】
天文学家使用不同波段的望远镜观测天体：从高能的伽马射线、Ⅹ射线,到紫外线、可见光、红外线,再到射电波。这是因为天体的辐射是多波段的,天文学家可以通过不同波段的望远镜,看到同一个天体的不同方面。例如,在无月的夏夜,在远离城市灯光的地方,我们可以看到繁星中有一片片黑色的区域,这些是厚厚的尘埃云。虽然它们在可见光波段是黑色的,但如果用红外或者射电望远镜观测,我们会发现这些尘埃变得非常明亮。原来冷冷的星际尘埃云主要由分子和尘埃颗粒构成,它们放射的主要是波长较长的射电波和红外线。宇宙中的天体往往辐射多种波段的电磁波,天文学家若只用一个波段进行观察,就只能了解天体的一个侧面,多波段的观测才能够全面了解。
【地球以外是否具有生命存在的可能】
现代的天文观测和实验越来越支持这样一个观点：宇宙间任何天体,只要条件合适,就可能产生原始生命,并逐渐进化到高级生物。近年来,科学家一直致力于寻找外星生命。
我们知道地球上拥有生命是因为具有液态水、适宜的温度和比较厚的大气层等,然而,这些条件是生命存在所必需的吗?它们是否仅仅是地球生命碰巧需要的条件?对于科学家而言,他们只能将地球上的生命作为研究样本,除非在其他星球上找到生命,否则将难以回答这一问题。
近年来,科学家在曾经被认为是生命无法存在的地方发现了大量的生物。比如在海底火山口附近生活着多种生物,在南极冰川的地表深处也有微生物生长,在地球深处的岩石中也有生命存在,甚至在热核反应堆中也可以找到生命。科学家研究发现,很多生物不是从太阳光中获取能量,而是直接从化学物质中摄取能量。可见,我们通常认为的适宜的温度和氧气并不是生命存在的必需条件。
从理论上讲,一个存在液态水的星球,只要有足够长的发展时间,就有可能演化出生命。科学家们目前正在开展对火星、木卫二等地外天体的探测。随着科技的进步,人类的探索之路会越走越远,揭开秘密的那一天也会越来越近。
2004年,我国正式开展月球探测计划,将绕月探测工程命名为“嫦娥工程”,并将第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”。“嫦娥工程”按计划分为“无人月球探测”“载人登月”以及“建立月球基地”三个阶段。目前已经发射的“嫦娥一号”到“嫦娥四号”探测器,都属于无人月球探测阶段。这一阶段又分为“绕”“落”“回”三步。与我国探月计划“绕”“落”“回”三步对应设计的3颗卫星是嫦娥一、三、五号,它们分别具有备份卫星“嫦娥”二、四、六号,用来预防因突发事件而可能导致的计划延迟。
2007年发射的“嫦娥一号”卫星圆满完成了第一期“绕月”使命,首先实现卫星绕月飞行探测。这一阶段主要任务在于研制和发射能够探测月球的卫星,为后续工作铺路。绕月时可利用很多仪器对月球拍照、观测。
“落”为第二期。“嫦娥二号”成为“嫦娥三号”先导星,先验证了一部分关键技术,又对预选降落区域进行了探测。2013年发射的“嫦娥三号”实现了月球软着陆,这也是我国航天器首次降落在地球以外的天体。“嫦娥四号”是世界首颗在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。“嫦娥三号”发射成功后,曾计划不再发射“嫦娥四号”,仅作为“嫦娥三号”的备份。经过论证,“嫦娥四号”通过审议,计划降落在月球背面。2018年12月8日,“嫦娥四号”成功发射。
“回”为第三期。未来,我们的航天员不能当滞留的“嫦娥”,而要随探测器返回地球。同时,科学家也需要在地球对月球样本进行分析。因此,这个阶段需要可以把月球车采集的样品带回来的技术。2020年11月24日发射的“嫦娥五号”,其任务就是无人自动采样返回。
【不同波段的望远镜】
天文学家使用不同波段的望远镜观测天体：从高能的伽马射线、Ⅹ射线,到紫外线、可见光、红外线,再到射电波。这是因为天体的辐射是多波段的,天文学家可以通过不同波段的望远镜,看到同一个天体的不同方面。例如,在无月的夏夜,在远离城市灯光的地方,我们可以看到繁星中有一片片黑色的区域,这些是厚厚的尘埃云。虽然它们在可见光波段是黑色的,但如果用红外或者射电望远镜观测,我们会发现这些尘埃变得非常明亮。原来冷冷的星际尘埃云主要由分子和尘埃颗粒构成,它们放射的主要是波长较长的射电波和红外线。宇宙中的天体往往辐射多种波段的电磁波,天文学家若只用一个波段进行观察,就只能了解天体的一个侧面,多波段的观测才能够全面了解。
【地球以外是否具有生命存在的可能】
现代的天文观测和实验越来越支持这样一个观点：宇宙间任何天体,只要条件合适,就可能产生原始生命,并逐渐进化到高级生物。近年来,科学家一直致力于寻找外星生命。
我们知道地球上拥有生命是因为具有液态水、适宜的温度和比较厚的大气层等,然而,这些条件是生命存在所必需的吗?它们是否仅仅是地球生命碰巧需要的条件?对于科学家而言,他们只能将地球上的生命作为研究样本,除非在其他星球上找到生命,否则将难以回答这一问题。
近年来,科学家在曾经被认为是生命无法存在的地方发现了大量的生物。比如在海底火山口附近生活着多种生物,在南极冰川的地表深处也有微生物生长,在地球深处的岩石中也有生命存在,甚至在热核反应堆中也可以找到生命。科学家研究发现,很多生物不是从太阳光中获取能量,而是直接从化学物质中摄取能量。可见,我们通常认为的适宜的温度和氧气并不是生命存在的必需条件。
从理论上讲,一个存在液态水的星球,只要有足够长的发展时间,就有可能演化出生命。科学家们目前正在开展对火星、木卫二等地外天体的探测。随着科技的进步,人类的探索之路会越走越远,揭开秘密的那一天也会越来越近。
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