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火星救援中的科学教育课件.ppt

1、火星救援中的科学火星救援中的科学万一你被丢在火星,该如何自救?万一你被丢在火星,该如何自救?科幻电影火星救援你看了吗?火星的自然环境与地球最相似,是太阳系中唯一经改造后适合人类长期居住的天体。我们在20世纪实现了载人登陆月球,人类第一次有能力登陆地球之外的另一个天体;21世纪的上半叶,人类将实现登陆火星的梦想,这将是人类航天史上最重要、最复杂的太空计划,将对人类的未来产生深远影响。火星救援是由美国二十世纪福斯电影公司出品,由雷德利斯科特执导,马特达蒙、杰西卡查斯坦、塞巴斯蒂安斯坦、阿卡塞尔亨涅联袂主演的科幻片。该片根据安迪威尔的同名小说改编,讲述了由于一场沙尘暴,马克与他的团队失联,孤身一人置

2、身于火星面临着飞船损毁,想方设法回地球的故事。影片于2015年10月2日以3D的形式在美国上映,2015年11月25日以IMAX3D格式在中国大陆上映。在开始故事前,我们首先要了解火星这颗星球。故事开始于,NASA战神系列火星登陆任务,主演马克是第三次登陆任务六名成员之一。在登陆的第六天时,他们遭遇了火星风暴,在逃离的过程中,马克很衰的被天线击中,消失在队友的视线中,剩下的5名队友在寻找无果后,只能乘坐逃离仓返回太空中的飞船。所有人都以为马克已经死了,然而强大的主角光环笼罩着马克,他从昏迷中惊醒,徒手拔出天线,并肉疼地治愈自己。于是,植物学家马克开始了在火星的生存记。他检查了所有的食物,最多只

3、能维持一年,而第四次火星任务的团队要四年后才能抵达火星,所以他需要种土豆来解决食物问题。那么,问题来了,火星上的土壤可以种植农作物?如图所示,火星的土壤含有以上这些支持农作物生长的关键元素,但有这些元素还不够,还需要营养成分、细菌等,这时候马克和其队友的粪便就派上用场了。要想种植作物,首先需要培养土壤。火星土壤与地球土壤的物质组成基本相同,但是地球土壤里有微生物群落,某些特定的养分只能通过微生物来提供,而火星土壤中没有微生物。因此,马克带着少量的地球土壤和一把种子登陆火星,希望试验不同比例的火星土壤与地球土壤混合来种植作物。但是,马克只带了一小盆地球土壤,以及地球上最顽强且最容易种植的作物种子

4、几种野草和羊齿草,只是为了把它们作为测试作物。马克甚至出舱捡回队友们之前遗留的完全脱水干燥的粪便,马克找了一个大容器,加水并加了一点自己的粪便,接种微生物后即可大量繁殖,味道越臭,表示微生物繁殖得越好。仅有粪便作为肥料是不够的。地球土壤中有几十种不同的微生物,而火星土壤中没有。马克在粪便中加入火星土壤铺开,再加入一点地球土壤,让地球土壤中的微生物感染火星土壤,这些微生物至关重要,是作物生长的关键。一周之后,火星土壤就会被改造成充满微生物的地球土壤,支撑作物生长。每周被改造的土壤规模都会增加一倍。那么,问题又来了,没有水植物如何生长?男主为了种活土豆,他想到利用留下来的火箭燃料。火箭的燃料是“联

5、氨”(hydrazine,N2H4 )通过燃烧里面的氢原子与周围的氧气结合,就会产生水:不过联氨是传统的火箭燃料,是有毒的物质,燃烧的过程一个不小心还会爆炸。所以男主没有直接燃烧燃料,而是先用催化剂,把火箭燃料分离成了氮气和氢气。解决了这两个问题,马克建立了土豆大棚生态系统然而马克知道,即使栖息仓里所有的土豆都收获了,也挺不到四年。他需要尽快与地球取得联系唯一的方法是:前往距离3200公里之外的战神4号任务登陆点,找到逃离仓,获得上面的通讯设备。于是他把火星漫游车改造了,连接太阳能电池板,提供源源不断的动力,但是,火星常年低温,出去岂不是冻死。那么,问题又又来了,马克靠什么来取暖而不被冻死?马克成功找到探路者号,经过调试与NASA 取得了联系。唯一能控制的就是摄像头,聪明的呆萌制作了26个字母便签围绕着摄像头,通过旋转摄像头与地球的人类沟通为了更加快速的交流,地球工程师通过26个字母表组成缩略字符,教马克黑入漫游车系统,以方便接收信息,马克成功黑入了系统,用打字来和地球人类交流。

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