资源简介

探索火星基地
研究背景
甘肃金昌“火星 1 号”基地是由中国航天员科研训练中心和中国航天科技国际交流中心指导建设，围绕火星生态场景模拟、科学技术应用等内容规划、打造的科普基地。依托火星生存实验场景以及专业的航天资源，结合基地特殊的地质地貌与航天核心技术内容，“火星1号”基地开发了极具特色的研学业态，以情景化、体验式、项目制教学方式提供教育创新产品和课程。
目标：了解环境勘测的基本知识和技术，具备实践能力和数据分析能力，培养空间探索精神和跨学科合作能力，提高综合素质和创新意识。
问题的提出
　　火星基地应该是什么样子
　　在太阳系中，火星被认为是除地球外最适合人类居住的星球。从 20 世纪 60 年代开始，人类向火星发射探测器，开启了火星探测之旅。
　　科学家设想在火星上建立人类定居点。假设技术能够解决目前所有的难题，可以顺利将人送到火星，那么建立一个火星基地需要满足哪些条件呢？
　　对这一课题的探究，建议采用以下思路。
　　1.收集资料，了解火星表面的自然状况。
　　2.分析火星基地应具备的基本的生命保障条件。
　　3.收集资料，了解人类目前在生物圈研究领域的成就。
　　4.分析火星基地的基本功能，绘制构想图。
知 识 拓 展
资料 1 火星概况
　　火星因表层土壤中富含铁元素，具有红色的外表，被称为“红色行星”。火星大气稀薄，二氧化碳含量达 95% 以上。火星表面温差很大，赤道地区夏季白天温度为 21°C，到了夜晚能降至 –73°C。火星表面遍布尘埃（图 1.37），常年有大风，沙尘暴往往能持续数周。
　　从太空拍摄的火星照片显示，火星表面有干涸的河床，这表明火星上曾经存在过液态水。科学家据此推测火星表面曾有比现在更厚的大气层，温度也更高，这样才能保证液态水的存在。火星的两极覆盖着由干冰和冰组成的冰盖。
科学家检测了火星探测器采集的火星土壤样本，发现火星土壤中含有少量的水分子。近期的研究还发现，火星中纬度地区地表之下埋藏着大量的冰，火星南极冰盖下蕴含着大量的液态水。
　　资料分析
　　1. 火星上是否具备人类生存的条件？
　　2. 若在火星上生存，需要改造哪些环境条件？
资料 2 “绿航星际”
为开展载人航天深空探测提供技术储备，为人类星际旅行和地外居住创造保障条件，我国科学家研发了“绿航星际”这一受控生态生保系统集成试验平台。该试验平台由植物舱、乘员舱、生保舱和资源舱组成（图 1.38）。它基于生态学原理，通过动植物培养、废水废物处理、大气调控等多个功能单元的协作，以实现封闭环境内的大气、水和食物的循环再生，建立适合人类长期驻留的生命和健康保障体系，减少地面物资补给需求。
2016 年 12 月 14日，4 名志愿者结束了为期 180 天的密闭试验。舱内系统实现了志愿者所需氧气、水以及部分食物的再生式供应。该次试验为我国空间站任务提供了有力的技术支持，也为未来地外星球基地生命保障技术的预先研究打开了新局面。
资料分析
“绿航星际”试验对火星基地的建设能提供哪些参考？
资料链接
炫酷的火星营！
对于学生们来说，火星一直都是一个很神奇的存在。
每年夏令营都有不少妈妈替娃询问。
今年这个火星营跟以往的营地完全不一样，不管是从活动设置上，还是场地选择上，都可以用“惊艳”来形容！
其中最打动人的是营地中那个火星模拟生存体验基地。
它可以一秒让娃化身火星先遣队成员一起共建火星城。
除了这个之外，还有超多活动亮点也让人不得不服。
勘测火星基地，拟火环境
化身宇航员，体验宇航员训练项目
火星职业体验，共创未来火星城
我的“火星九大舱”
火星育苗任务
机械工程，生命科研
火星城提案会：建设方案汇报演讲，沙盘展示
这里是地球上最像火星的地方
在中国河西走廊东段的甘肃金昌有一个科幻爱好者们必体验的火星同款场景火星基地，它被原载人航天工程航天员系统副总设计师、舱外航天服责任总设计师李潭秋评价为：“国内最为真实的一个火星生存模拟基地”。
这里构建了多元新业态火星生活场景，包括乘员舱、总控舱、生物舱、气闸舱等在内的九大模拟舱，还有登陆舱、返回舱、祝融号着陆地、陨石坑和科技感十足的3大体验中心（火星模拟体验生存中心、火星星际探索体验中心、火星数字互动体验中心）、4大主题内容（探访红色星球、探秘火星之城、探寻火星居所、探玩火星秘境）、30项沉浸式体验项目（失重体验、离心机、空间站舷窗、真人RPG、MCS-S恒星帐/MCS—P行星帐、火星服体验等）。
如果你想在地球找到在火星生活的感觉，那来这里准没错。
这个地方很神秘，从金昌市的机场驱车40公里，在荒无人烟的砂岩戈壁滩走半个多小时，当脚下的路开始铺满红色的沙子和石块，抬眼便是几座纯白色的奇妙建筑和神奇的火星车时，那么，恭喜你成功抵达火星了。
之后我们将在这里开启6天5晚的神奇旅行。
Day1开营仪式，初入火星
上午: 飞机出发，前往火星
内容: 集合签到，欢乐启程
下午: 星际穿越，火星初探索
内容: 签约火星生活文明公约
领取火星物资
晚上: 火星探秘，MARS计划动员大会
内容: 举行火星任务动员大会
使用火星环境勘测工具箱
第一天的内容比较简单，但也很重要，学生们将在这里准备开启探索火星的旅程。
大家彼此约定要在保护好火星的基础上认真探索。探索时学生们将以小组的形式行动。每个小组将有6位航天员组成，同时获得不同的任务！
职位分别为：火星空间站构架师、火星生存培训官、火星能源专家、火星机械工程师、火星生命科研员、火星共建规划专家。
获得火星工作身份ID后，就代表正式成为了火星1号基地的人员。
当然要了解火星生活文明公约，还要办理火星工作签证，领取火星生活物资！
DAY2 体能训练，星际探索
上午: 航天员模拟训练
内容: AVR手段感受航天员训练过程
航天知识技能大赛
下午: 职业体验:火星空间站架构师
内容: 火星基地九大舱参观学习
设计我的“火星生活舱”。
晚上: 罗辑思维破晓笔记
内容: 破晓笔记桌游
第二天的上午
先是要真实的体验一下航天员的模拟训练。
训练的项目非常多：离心机、数字反应墙、三维滚环、模拟登月，空间站舷窗打卡......
不仅如此，他们还要定格此刻，留下与火星的合影。
下午学生们将进入九大舱体参观学习航天员在火星生活的空间站应该是什么样子？
这一次让我们走进火星一号基地，一探究竟！
整个火星一号基地都是按照未来火星移民的核心逻辑建造的，是中国航天员科研训练中心与中国航天科技国际交流中心指导建设。真实还原了航天员火星模拟生存环境。
其中核心建设区5平方公里，包括乘员舱，总控舱，生物舱，气闸舱等。
小小构架师们，你们觉得在火星的生活环境应该是什么样子的？
让我们一起发挥想象头脑风暴
设计出属于你的“火星生活舱吧！”
从探究材料、形状到称重都要一一去考量。不仅如此，稳定性，功能性，美观性我们也不能忽视，发散思维吧！小小构架师们期待你们的“火星小家”！
DAY3 生存培训官，能源专家
上午: 职业体验:火星生存培训官
内容: “火星”大发现
拟火星环境户外徒步，寻找生命痕迹
下午: 职业体验:火星能源专家
内容: 火星水利用，得到火星氧
火星能源有效利用，制作太阳能灶
晚上:亲子连线
第三天，学生们遇到了新的挑战。他们将在这里挖掘能源，寻找生命。
在地球上，我们离不开水源，离不开氧气，更离不开这个蓝色星球给我们提供的多种能源！在火星生活亦是如此！那我们要如何在火星上获取水源？
火星也有大气层，但火星只有二氧化碳，又该如何提取人类生存必备的氧气呢？
这些难解决的问题就留给小小能源专家们了。
种种证据显示，曾经的火星很可能和地球一样是个宜居的“天堂”，那有没有可能火星也有遗留之前的生命痕迹呢？
生存培训官们，来一场不一样的“火星”大发现吧！
一起走进火星的户外，寻找火星的生命痕迹。
DAY4 机械工程，生命科研
上午:职业体验:火星机械工程师
内容: 掌握火星探测器功能
设计制造火星探测车
下午:职业体验:火星生命科研员
内容: 火星超级植物
完成火星育苗任务，自制航天美食
晚上:写给未来的自己
小小机械工程师们，你们知道“祝融号”吗？
祝融号为天问一号任务火星车，是中国首辆火星车。高度有1米85，重量达到240公斤左右，设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日。
这次，营员们将化身小小机械工程师，学习并掌握火星探测器的功能，一起解决缓冲难题，并亲自设计制造一辆火星探测车！
在火星大家都吃什么呢？小小生命科研员们仔细了解了九大舱的生物舱，还认真学习了一下火星的种植技术。
我们的“火星育苗计划”可以排上日程。
看着小朋友们一起搭建火星温室，创造适合火星的种植环境。
生命研究员们还利用产能营养素的知识分析出了航天食品的特色。眼瞅着他们就制作出了不一样的航天美食。
DAY5 火星共建，第二家园
上午: 未来火星城方案
内容: 学习城市规划基本要素
完成火星城市规划任务
下午: 未来火星城沙盘
内容: 借助拟火环境资源完成沙盘展示
晚上: 篝火夜话，最炫火星趴，观星物语
挑战了这么多不同的职业，那我们到底要如何在火星上建造第一个城市呢？
如果不确定，那不如先通过3D打印技术辅助，完成火星城市规划任务吧。
这样，我们就能看到火星城市的基本雏形。还可以借助沙盘建设出独属于我们的火星城！
DAY6 “火星城”提案会，沙盘展示
上午: 火星城建设方案汇演
内容: 火星项目汇报与视频DEMO
下午: 任务总结，火星少年颁奖
内容: 火星任务复盘会，精彩回顾
第六天营地进入了尾声，有了付出就得有收获的奖励。学生们带着自己的沙盘一路披荆斩棘、汇报路演。
分 工 设 计
假设火星基地分为登陆区、居住区、科研区、能源区等几个站区。选择你感兴趣的一个站区，从形态、功能、防护等方面提出一个设计方案。最后画出示意图，把不同的站区对接起来，形成一个完整的火星基地。
实践活动小结
火星，这颗离我们最近的行星，一直以来都是人类最大的探索对象之一。自古以来，人们就对火星的神秘情，虽然探索火星的征途漫长而艰难，但这并没有阻挡人类驱使于宇宙的渴望。亲身体验了的火星生活，我深深地感受到了火星探索的惊险、刺激、艰苦和意义，以及从中所获得的珍贵收获。
火星探索是一条充满艰险和未知的道路。在模拟项目中，我们必须面对火星气候的极端恶劣，严重的气温波动、强烈的风暴和持久的干旱，给生活带来了巨大的困难。此外，我们还需要解决食物和供氧的问题，每天面对以往难以想象的挑战。火星的表面也充满着不稳定的地质环境，一不小心就可能陷入陷阱中。只有具备强大的技术支持和坚韧的意志力，我们才有可能在火星上取得突破性的进展。
火星探索不仅仅是为了满足人类好奇心的一次尝试，更是对人类对宇宙的探索的进一步推进。火星的探索有助于进一步了解地外生命存在的可能性以及人类在其他星球上生存的可行性。通过火星的探索，我们可以获取更多的地外探测技术和未来太空探索技术的发展应用。此外，火星还有许多独特的地质景观和资源，可能成为地球资源枯竭时的重要补充。火星探索不仅是一次科技的探索，也是人类前进的一次飞跃。
通过火星探索，不仅仅是全面提高了自己的生存能力，也更加深入地了解了人类的极限。面对一切困难和挑战，学会了坚持和勇于担当的态度，不论是面对技术问题还是生理困境都能应对自如。同时也更加懂得珍惜地球上的一切资源和生活环境，意识到我们应该更加努力保护我们的家园。更重要的是，通过与团队的密切合作，我更加深刻地认识到合作的重要性，只有相互支持和合作，我们才有可能攻克火星这个艰难的目标。

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