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热点06 深空探秘(月背采样、天问三号、极光有约……)
“上九天、揽日月”一直是很多人心中的梦想。2024年12月30日,由空间瞭望智库、《国际太空》、
《中国空间科学技术(中英文)》、《卫星应用》期刊联合组织的2024年全球十大航天新闻和中国十大航
天新闻评选揭晓。2024年嫦娥六号成果显赫、低轨互联网卫星星座加快建设、商业航天发展势头迅猛,中
国航天交出亮眼成绩单。其中,2024年6月26日14时07分嫦娥六号成功实现人类首次月背采样返回、
2024年12月17日神舟十九号乘组出舱活动时长刷新世界单次出舱活动时长纪录,以上两条同时入选2024
年全球十大航天新闻和中国十大航天新闻。
人类对深空孜孜不倦的探索,不仅推动科学和技术进步,还涉及资源开发、人类生存、国际合作、文
化发展及国家安全等多个领域,对人类未来具有深远影响。
1.太空环境特征
2.天体类型3.天体系统层次
4.地球生命存在的条件5.宇航发射基地区位的一般条件
气象条件 晴天多,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪
纬度因素 纬度低,自转线速度大,可以节省燃料和成本
地势因素 同纬度地区地势越高,地球自转线速度越大
地形因素 地形平坦开阔,有利于跟踪、观测
大陆内部:气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性高;
海陆位置 海上(沿海):向海洋方向发射,安全性高;海洋运输不会限制大型航天装
备。
交通条件 内、外交通便利,有利于大型航天装备的运输
安全因素 出于国防安全考虑,有的建在山区、沙漠地区,有的建在地广人稀处
6.航天器回收基地选址的条件
气象条件 气候干旱,多晴朗天气,能见度高
地势平坦,视野开阔,便于搜救;无大河、湖泊,少森林的地区;人烟稀少,
地面状况
有利于疏散人群,保证安全;’
位置因素 位于航天器太空运行轨道的下方
(建议用时:40分钟)
一、月背土壤采样。
材料一:2024年6月2日我国嫦娥六号着陆在月球背面(图1),并成功展开一面由玄武岩纤维制成的五星红旗(图2)。这也是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。在阳光的照射下,这一抹“中国
红”分外鲜艳。
图1 图2
1.比嫦娥六号所在天体系统高一个层次的天体系统是 (单选:A.地月系 B.银河系
C.太阳系),推测此面玄武岩纤维制成的五星红旗特性有 (单选)
①耐高温 ②耐低温 ③防水强 ④质量重
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
材料二:2024年6月25日14时,我国嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品(主要是月壤和岩石,
如图3所示,图4为月壤剖面及采样示意图。)安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域(图5),标志着探
月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。
图3 图4 图5
2.与在月球正面采集月壤相比,月背采壤 (单选)
A.难度较小 B.受大风影响大 C.光照较好 D.通信条件较差
3.推测随着取芯钻具深入采样地,月壤的颗粒变化及所受外力作用是 (单选)
A.逐渐变粗 风力沉积 B.逐渐变粗 风化作用
C.逐渐变细 风力侵蚀 D.逐渐变细 流水沉积
4.月壤主要由岩石碎屑、玻璃质微粒等组成的。在自然状态下月壤不适合植物生长的原因是(单选)
A.不含有机质 B.缺乏矿物质
C.岩石受风化作用弱 D.结构致密且无孔隙
材料三:图6为地球晨线位置示意图。
图6
5.嫦娥六号返回器着陆时,地球上的晨线接近图中的 (单选)
A.① B.② C.③ D.④
6.分析嫦娥六号返回器选择在四子王旗着陆场着陆的原因。
【答案】1.C A 2.D 3.B 4.A 5.D
6.四子王旗着陆场位于飞船多次经过的太空下方(飞船从这个地区上空多圈次通过);地形平坦开阔,
无高山沟壑,着陆安全性高;以草原为主,地广人稀,房屋及高大树木少,便于观察,便于地面、空中回
收部队调运;天气状况良好,晴天多。
【解析】
1.“嫦娥探月”所在天体系统属于地月系,比地月系高一个层次的天体系统为太阳系,C正确,D错;
银河系比太阳系高一个层次比银河系高一个层次,B错。故选C。月球表面由于其稀薄的大气层导致月球表
面的昼夜温差特别大,在白昼的时候,温度异常较高,夜晚温度异常偏低,所以玄武岩制作的五星红旗要
耐高温和耐低温, ①②正确;月球表面没有水,所以不需要防水,③错误;红星红旗需要从地球运送到月
球,质量必须越轻越好,减少运输压力,④错误。综上所述,A正确,BCD错误。故选A。
2.月球自转和公转的方向、周期相同,所以总是正面对着地球,背面被挡住,故月球背面通信条件
差,月背采壤技术要求更高、难度更大,D正确,A错误;月球上基本没有空气,所以月球正面和背面均不
受大风影响,B错误;月球正面和背面都会经历昼夜更替现象,光照条件差异不大,C错误。故选D。
3.月球表层无大气层,月球表面昼夜温差大,物理风化作用强,表层风化作用强于深层的风化作用,
因此,随着取芯钻具深入采样地,月壤的颗粒变化由细到粗,B正确;月球面无大气层,不会有风力作用,AC错误;月球表层也无液态水的存在,也不会有流水作用,D错误。故选B。
4.有机质是植物生长所需的重要养分之一,而月壤中不含有机质,这是导致它不适合植物生长的主
要原因,A正确;矿物质是土壤的重要成分之一,但月壤中并不缺乏矿物质,B错误;岩石受风化作用弱与
月壤是否适合植物生长无直接关系,C错误;月壤的结构并不是致密且无孔隙的,实际上它具有一定的孔
隙度,D错误。故选A。
5.嫦娥六号返回器着陆时,北京时间正值6月25日14:07,北京时间即120°E的地方时,以
120°E14时进行计算,可知此时地方时为0时的经线为90°W。读图,由经度变化规律可知,图为北半球
俯视图,图中晨线上纬度最高点与极圈相切,夏半年北极地区出现极昼现象,该点所在经线为0时,即图
中①晨线上180°经线为0时,②晨线上90°E为0时,③晨线上0°经线为0时,均不符合题意,排除
ABC;④晨线上90°W为0时,与题意相符合,D正确。故选D。
6.由于飞船多次经过四子王旗着陆场的上空,是飞船的途径之路;四子王旗着陆场位于锡林郭勒草原,
面积达2000km2,地形平坦开阔,无高山沟壑,着陆安全性高;以草原为主,地广人稀,人类活动较少,
房屋及高大树木少,便于观察,便于地面、空中回收部队调运;属温带大陆性气候,天气状况良好,晴天
多,降水少。
二、中国“天问三号”。
材料一:中国“天问三号”任务计划在2028年前后实施两次发射,旨在实现火星样品返回地球的目标。
该任务将通过多点表面挖掘、定点深层钻探以及火星车采样三种方式采集火星土壤样本。图1为火星与地
球数据比较(均以地球为1)。
图1
1.据表推测,人类首先去火星寻找生命痕迹的理由是 (单选)
A.火星被厚厚的大气层包围 B.火星和地球每天时长接近
C.火星和地球一样四季分明 D.火星和地球之间距离最近
2.“天问三号”探测器一旦进入火星轨道,便脱离了 (单选)
A.地月系 B.太阳系C.河外星系 D.总星系
3.“天问三号”火星车在火星进行观测可能遇到的困难有 (单选)
A.夜晚太长,电力无法持续 B.超重严重,着陆困难
C.温度过高,设备容易损坏 D.地形复杂,行动受阻
4.结合以上材料,简述若未来人类要“移民”火星,需要改造的环境条件。
材料二:下图2为2019年美国“好奇”号火星车在火星上拍摄到15张类似“蘑菇”的照片。
图2
5.科学界大多认为左图中白色球状物不是火星土壤生长出的“蘑菇”,其主要依据是火屋 (单
选)
A.无液态水 B.表面光照太强
C.大气层 D.表面温度太高
6.易对地球上接收火星“蘑菇”照片信号产生干扰的是 (单选)
A.火山喷发 B.太阳活动
C.太阳辐射 D.温室气体
材料三:卫星发射窗口是允许运载火箭发射的时间范围,其宽窄受发射地的气象气候条件影响。图3
我国四大航天基地示意图。“天问三号”发射基地是文昌发射基地,该地基的发射窗口很窄。图3
7.海南文昌发射基地是我国第四个航天发射基地。分析文昌在航天发射方面的突出优势。
8.从气象气候条件方面,分析文昌卫星发射中心发射窗口窄的原因。
【答案】1.B 2.A 3.D
4.火星表面平均温度较低,表面温差变化剧烈,需提高夜间温度,减小昼夜温差;创造合适的大气环
境,提高大气密度,提高氧气含量;创造合适的水环境,适当提高气温,保证足够液态水的存在
5.A
6.B
7.从纬度看,地球自转线速度最大,可增加有效荷载;从交通条件看,濒临南海,有利于运输大型设
备;从安全性看,火箭残骸落入大海,造成危害的概率低。
8.多雷电、强降雨天气;沿海,湿度大,云雾多,能见度较低;地处我国东南沿海,夏季风影响时间
长,雨季长;容易受台风等灾害影响。
【解析】1.图 显示火星体积、质量小,产生的引力小,大气稀薄,A错误;火星自转周期为1.03天,
每天时长与地球接近,昼夜温差适宜,B正确;火星的公转周期为1.88年,四季变化的周期过长,温度年
变化过大,C错误;金星距离地球更近,D错误。故选B。
2.“天问三号” 探测器一旦进入火星轨道,便脱离了地月系,进入了以火星为中心天体的行星系统,
但仍在太阳系、银河系、总星系中,A正确,BCD错误。故选A。
3.图1显示火星的自转周期与地球相似,并非夜晚太长,A错误;火星属于类地行星,质量与体积与
地球类似,不会出现超重严重的问题,B错误;火星温度较地球低,C错误;火星地表地形复杂,火星车在
行动时会遇到较大障碍,D正确。故选D。
4.若在火星上生存,需要改造的环境条件有:创造适宜的温度条件,减小昼夜温差,提高夜晚温度;
创造适宜的大气环境,火星的体积、质量小,表面引力小,难以吸附住空气分子形成大气层,火星的大气
密度只有地球的约1%,因而需要提高火星大气的密度;火星大气二氧化碳含量高,氧气含量少,需要提高
氧气含量;创造合适的水环境,火星存在液态水,但表面温度较低,多为固态水,因此需要提高温度,保
证液态水的存在。
5.火星距离太阳比地球远,表面温度太低,光照比地球弱,大气层非常稀薄,无液态水存在,因此火
星表面不适合生命生存,A正确,BCD错。故选A。
6.火星车通过发射电磁波向地球传输信息,太阳活动强烈时释放的大量带电粒子会干扰无线电通信,
影响接收火星车发出的信号,B正确;火山喷发、太阳辐射、温室气体都不会影响电磁信号的传输,ACD错
误。故选B。
7.海南文昌发射基地地在航天发射方面的突出优势主要从初速度、海运、安全性等方面分析。该地位于20°N以南,纬度低,地球自转线速度大,可以节省燃料和成本,或者增加火箭的有效载荷;航天发射
有些设备体积大、重量重,临海有利于这些大宗物资采取海运运输至该地;三面环海,人烟稀少,火箭残
骸不容易对居民造成威胁,安全性强。
8.由材料可知卫星发射窗口的宽窄受发射地的气象气候条件的影响。海南文昌纬度较低,气温高,蒸
发量大,靠近海洋水汽较多,多强对流天气以及云雾较多,降低了能见度,不利于火箭及卫星的观测;文
昌为热带季风气候,年降水量大,雨季长,夏秋季节易受台风灾害的影响,都会影响卫星的发射。
三、极光有约。
材料一:根据预报,受第25个太阳活动周期内最强耀斑影响,2024年10月4日至6日晚在我国北方
部分地区,尤其是黑龙江、内蒙古、甘肃、新疆等地有机会看到或拍摄到极光天象。果然在 7日晚、8日
凌晨及夜晚终于等来了极光的爆发,黑龙江、内蒙古、新疆……红色、绿色、紫色的极光相互交织它们在
夜空中“舞蹈”,“歌唱”演绎了一首无与伦比的协奏曲。下图为漠河拍摄到的极光照片。
1.阅读材料一,概括本次太阳活动的特点。
2.此次太阳活动对地球的影响有______(不定项选择)
A.接受的年太阳辐射量大幅增加 B.磁场发生强烈扰动,产生磁暴
C.太平洋上的台风活动频率加大 D.与天宫一号空间站的通信受到干扰
3.家住上海的张先生想去黑龙江省漠河拍摄极光,请你结合所学知识帮忙提供几条地理方面的合理化
建议。
材料二:科学家通常用太阳黑子相对数反映太阳活动的强烈程度,黑子相对数少的年份就称为太阳活
动的极小年,两次相邻的极小年之间为一个太阳活动周。下图1为太阳结构图,图2为2006~2023年每月
太阳黑子相对数平均值。图1 图2
4.太阳黑子发生在____(填图1中数码)层,据图可以判断太阳黑子的变化周期约为____年,据此推
算在我国漠河、新疆北部地区再次大范围看到极光,大约要等到____年。
【答案】
1.对地球的影响持续时间长、强度大、范围广。
2.BD
3.选择在夜间进行拍摄;注意保暖。
4.① 11 2035
【解析】
1.结合材料“监测到一次伴随M1.7级太阳耀斑的全晕日冕物质抛射,由此引发的地球特大磁暴持续了
两天左右,在我国新疆克拉玛依和黑龙江漠河等地都能看到罕见极光”可知,特大磁暴持续了两天左右,
对地球的影响持续时间长,强度较大;极光般出现在高纬度地区,我国新疆及黑龙江可以见到极光,说明
太阳活动影响范围广。
2.太阳辐射是太阳以电磁波的形式放射能量,太阳活动是太阳大气异常运动状况,故地球接受太阳辐
射基本不受太阳活动的影响,A错误;太阳活动的影响包括扰乱地球磁场、产生磁暴现象,干扰地球大气电
离层,进而影响无线电短波通信,故B、D正确;台风属于热带气旋,和太阳活动无关,C错误。
3.由于极光的光辉比太阳光暗的多,只能在夜间可见,因此观测时间选择在夜间进行拍摄;4月份的
漠河夜间气温低,要注意保暖。
4.依据所学知识,太阳黑子出现在太阳外部大气层中的光球层,图 1中①、②、③依次为光球层、色
球层、日冕层。结合材料“太阳活动周”可知,太阳活动周期约为11年。本次漠河出现极光是2023年,
故下次再看到极光,需要等到2035年。