探寻地球存在生命的原因及当代人类探索宇宙生命发展历程
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地理讲座
探寻地球存在生命的原因及 当代人类探索宇宙生命发展历程 现振
神话故事
• 古今中外都有很多关于宇宙其他星球生 命的想象。 • 如中国家喻户晓的：月宫嫦娥，太白金 星 • 古希腊神话：月亮女神阿蒂米斯 （Artemis）。她是太阳神阿波罗的妹妹 • 火星被称为战神，名叫马尔斯。这或许 是由于它鲜红的颜色而得来的
结论：地球所处的宇宙环境比较 安全
地球在太阳系中的位置有何特点？ 这为地球上生命的诞生提供了什么前提条件？
宜居带
太阳是太阳系中唯一的恒星和会 发光的天体，是太阳系的中心天体 太阳是气体球，主要是由氢和氦组 成。科学家推断太阳的寿命大致为100 亿年，而目前太阳大约45.7亿岁，可 以说太阳正处于壮年，状态稳定。
相对人类对太空 的探索历程，我们今天 所讲仅是展示了一小部 分。在探索未知的世界 的道路上，经历千万次 的挫折之后，或许成功， 或许失败，我们还依然 坚持着对探索宇宙无限 梦想。
送给富有青春和梦想的同学们 • 改编法国诗人雨果： • 世界上最宽阔的是海洋, • 比海洋更宽阔的是天空, • 比天空更宽阔的是人的梦想
欧洲
火星快车
美苏之外火星探测的首个成功参与者出现在2003年。这 一年，欧洲空间局(ESA)发射了火星快车轨道器(Mars Express)，并搭载了英国研制的一台着陆器，名叫“猎兔 犬2号”(Beagle-2)。 • 然而猎兔犬2号着陆器降落火星之后便失踪了。不过火 星快车探测器本身成功进入了火星轨道，并且从2003年工 作至今，已经过去了12年的时间。
万户山
录
目
Contents
A B
地球所处宇宙到底有多大 地球存在生命的原因
C 人类探索宇宙生命的历程
宇宙全景图
指人类所存在的一个时空 连续系统。 中国古代就有“上下四方 曰宇，往古来今曰宙”的说 法。 近半个世纪，人们通过对 河外星系的研究，不仅已发 现了星系团、超星系团等更 高层次的天体系统，而且已 使我们的视野扩展到远达大 约150亿光年的宇宙深处。
人类探索火星的历程
• 1957年，苏联成功发射第一颗人造卫星， 开启了人类的航天时代。自此，我们对 火星的认识才开始极大的丰富起来。 • 自从1960年以来，全球各国已经累计执 行了43次火星探测任务。其中成功(包括 部分成功19次)，成功率大约44%。
美国与苏联
• 苏联到其1990年解体为止，一共向火星发射了17个 探测器，但这些探测器几乎全部失败了，只有3个取得了 成功或部分成功。
• 然而这目前的发现，以现在的科学技术来看， 距离我们太过遥远。 • 让我们关注的目光 再次回到太阳系， 发现各国的研究的 重点，无疑集中在 同一个星球上—— 火星。
聚焦火星
• 北京9月29日电 据新华社“新华国际” 客户端报道，美国航天局28日宣布，在 火星表面发现了有液态水活动的“强有 力”证据。液态水是支持生命存在的必 要条件，新发现无疑再次激起人们对火 星生命的遐想。
• 地球具有适中的体积和质量，其引力可以使大 量的气体聚集在地球周围，形成保卫地球的大 气层。经过长期的演化过程，地球大气转化为 以氮和氧为主适合生物呼吸的大气。
地球？还是水球？
地球上有生命所需的液态水
地球存在生命的条件
A B
C
D
地球所处 的环境很 安全
地球具有 地球具有 适合生物 适宜的温 生存的大 度条件 气条件
人类为什么钟情于火星
单击行星名有链接
• 火星是太阳系的第4颗行星，也是离地球 轨道最近的一颗行星。火星在许多方面 与地球较为相像： • 火星的自转周期几乎与地球一样，1个火 星日只比1个地球日长41分19秒； • 火星自转轴的倾角也几乎和地球相同。 因而， • 火星也有四季变化，气温比地球低，生 存条件仅次于地球。
墨西哥宝宝
• 在2009年8月中旬，德 国《图片报》曝光了一 个在墨西哥农场发现的 外星人宝宝，这一次又 激起了全民对外太空生 命的追问。 • 至今科学家还在研究那 个像蜥蜴一样有着外骨 骼、长着典型外星脸的 东西为何物，但据说其 DNA不像在地球上的物 种。种种蛛丝马迹，都 在像人类昭示着外太空 生命存在的痕迹。
卡纳维拉尔角发射基地
1964年美国“水手 4号”探测器首次 成功飞越火星，发 回第一批21张模糊 的火星图像
1997年7月4日， “火星探路者” 号释放的“索杰 纳”小车成为第 一辆登陆的火星 车
• 1976年7月20日，美 国“海盗一号”，首 次传回火星地表图像
• “火星奥德赛”飞船， 2001年发射，迄今仍在 火星工作，已经超过13 年，成为迄今寿命最长 的火星探测器
万户飞天——世界航天第一人
明朝的士大夫万户把 47个自制的火箭绑在椅 子上，自己坐在椅子上， 双手举着2只大风筝，然 后叫人点火发射。设想 利用火箭的推力，加上 风筝的力量飞起。不幸 火箭爆炸，万户也为此 献出了生命。目前，只 有火箭才能把人送上太 空。
为纪念万户， 国 际天文学联合会 将月球上的一座环 形山，以这位古代 的中国人命名。
•
亚洲的崛起
• 日本：“希望号”——设备故障
• 希望号在日本的正式编号为“行星-B”，由日本空间 研究所和东京大学联合研制，于1998年7月4日发射升 空。探测器本身质量258公斤，并另外加载了282公斤 的推进剂。希望号作为日本的首次行星际探测尝试， 其科学目标主要针对火星高层大气及其与太阳风相互 作用方面的研究，并积累用于未来探测项目的技术经 验。
日地平均距离
1.5亿千米
日地距离
平均距离为1.5亿千米
地球与太 阳距离适 中，公转 和自转周 期适当， 使地球能 够均匀吸 收太阳辐 射，平均 温度15°， 有利于液 态水和生 命的存在
•地球的体积和质量有何特点？
•这为地球上生命的诞生提供了什么条件？
Байду номын сангаас
八 大 行 星 质 量 和 体 积 比
适合生物生存的大气和水
旅行者1号
1977年9月 5日美国卡纳维拉尔角空军基地出发， 离开地球。2013年历经36年最终确认抵达太阳 系边缘。
旅 行 者 1 号
可能存在外星生命的星球
• 超级地球
• 天文学家在太阳系外发现了很多巨大的类地行 星，他们将之称作超级类地行星。 • 2015年在北半球M型的仙后座之中，距离地球 “仅仅”21光年。 • 2015年7月23日，开普勒452b（Kepler 452b），是美国国家航空航天局（NASA）新 发现的外行星， 直径是地球的1.6倍，地球相 似指数(ESI)为0.83 ，位于距离地球1400光年 的天鹅座。
与其在茫茫宇宙中，苦苦追寻生命的 星球，不如再次将视角回到我们的地球， 想想地球存在生命的原因？
The Solar System
太阳系
•八颗行星的公转方向和轨道面有何特点？ 这对地球上生命的诞生有何影响？
公转方向： 行星绕日公转的方向具有同向性
轨道面： （1）行星绕日公转的轨道面具有共面 性 （2）行星绕日公转轨道形状近似正圆
• 火星3号着陆器安全着陆，但只工作了20秒时间； • 火星5号抵达火星，任务只持续了9天，获得60幅图像； • 火星6号抵达火星，着陆后失去联系。
美国的火星探测工作可谓“战 绩辉煌”
• 美国宇航局(NASA) 一共向火星发射了 21颗探测器，其中 15颗几乎取得了完 全的或超出计划的 成功，成功率高达 70%。几乎所有的 火星探测历史第一 都被美国收入囊中：
印度：“火星轨道任务探测 器”(MOM)
• 2014年9月24日顺利发射升空。 • 印地语中“火星飞船”。这艘飞船是印度在成 功实施该国首次月球探测计划之后立项并在较 低的预算范围内（7400万美元的费用仅为美国 的十分之一），在极短的时间内设计，建造并 发射的。经过10个多月的飞行，现在MOM飞 船已经进入了火星轨道，整个印度，亚洲乃至 全世界都对这一事件予以高度关注。
• 按照原定计划，希望号探测器应于1999年10月抵达火 星，然而由于阀门故障，经过地面科学家多次努力。 2003年12月14日，希望号在距离火星仅1000公里的 地方飞过，非常遗憾的失去了最后的挽救机会。
中国萤火一号
• 萤火一号是中国研制的第一颗火星探测 器。于2011年11月8日，从位于哈萨克斯 坦境内的拜科努尔航天发射场，由一枚 俄罗斯的“天顶”运载火箭发射升空。 • 由于火箭故障，探测器组合体未能按计 划脱离地球引力场并进入火星转移轨道， 并最终遗憾的在2011年11月17日左右与 地面失去联系。2012年1月15日，探测 器组合体在太平洋上空坠入地球大气层 焚毁。
人们利用各 接收对地外 种技术手段 智慧生物可 发送太空的 发射了大量 能发来的电 的无线电波 波 探测器
• 联系外星生物的射电望远镜
人类“天眼”开在中国贵州
贵州射电望远 镜，世界迄今最 大单口径射电望 远镜FAST工程。
远方传来外星电波信号
• 1972年，天文学家 又实行“奥兹玛Ⅱ计 划”对外星进行搜索， 结果于1977年收到 一个“WOW”信号， 人们越来越相信宇宙 中是存在生命的。不 过这个信号后来再未 出现过。
地球上有 液态水
到哪里需找外星人？
• 茫茫宇宙中，哪些恒星可能形成孕育 生命的恒星系统呢？ • 第一，要寻找像太阳一样孤单的恒星 • 第二，从体积、质量等方面看，要寻 找像太阳那样的中等恒星 • 第三、要寻找处于中年的恒星 • 找到合适的恒星，再以地球为参照物
人类探索宇宙生命的措施
设备 信号 航天器
探寻地球存在生命的原因及 当代人类探索宇宙生命发展历程 现振
神话故事
• 古今中外都有很多关于宇宙其他星球生 命的想象。 • 如中国家喻户晓的：月宫嫦娥，太白金 星 • 古希腊神话：月亮女神阿蒂米斯 （Artemis）。她是太阳神阿波罗的妹妹 • 火星被称为战神，名叫马尔斯。这或许 是由于它鲜红的颜色而得来的
结论：地球所处的宇宙环境比较 安全
地球在太阳系中的位置有何特点？ 这为地球上生命的诞生提供了什么前提条件？
宜居带
太阳是太阳系中唯一的恒星和会 发光的天体，是太阳系的中心天体 太阳是气体球，主要是由氢和氦组 成。科学家推断太阳的寿命大致为100 亿年，而目前太阳大约45.7亿岁，可 以说太阳正处于壮年，状态稳定。
相对人类对太空 的探索历程，我们今天 所讲仅是展示了一小部 分。在探索未知的世界 的道路上，经历千万次 的挫折之后，或许成功， 或许失败，我们还依然 坚持着对探索宇宙无限 梦想。
送给富有青春和梦想的同学们 • 改编法国诗人雨果： • 世界上最宽阔的是海洋, • 比海洋更宽阔的是天空, • 比天空更宽阔的是人的梦想
欧洲
火星快车
美苏之外火星探测的首个成功参与者出现在2003年。这 一年，欧洲空间局(ESA)发射了火星快车轨道器(Mars Express)，并搭载了英国研制的一台着陆器，名叫“猎兔 犬2号”(Beagle-2)。 • 然而猎兔犬2号着陆器降落火星之后便失踪了。不过火 星快车探测器本身成功进入了火星轨道，并且从2003年工 作至今，已经过去了12年的时间。
万户山
录
目
Contents
A B
地球所处宇宙到底有多大 地球存在生命的原因
C 人类探索宇宙生命的历程
宇宙全景图
指人类所存在的一个时空 连续系统。 中国古代就有“上下四方 曰宇，往古来今曰宙”的说 法。 近半个世纪，人们通过对 河外星系的研究，不仅已发 现了星系团、超星系团等更 高层次的天体系统，而且已 使我们的视野扩展到远达大 约150亿光年的宇宙深处。
人类探索火星的历程
• 1957年，苏联成功发射第一颗人造卫星， 开启了人类的航天时代。自此，我们对 火星的认识才开始极大的丰富起来。 • 自从1960年以来，全球各国已经累计执 行了43次火星探测任务。其中成功(包括 部分成功19次)，成功率大约44%。
美国与苏联
• 苏联到其1990年解体为止，一共向火星发射了17个 探测器，但这些探测器几乎全部失败了，只有3个取得了 成功或部分成功。
• 然而这目前的发现，以现在的科学技术来看， 距离我们太过遥远。 • 让我们关注的目光 再次回到太阳系， 发现各国的研究的 重点，无疑集中在 同一个星球上—— 火星。
聚焦火星
• 北京9月29日电 据新华社“新华国际” 客户端报道，美国航天局28日宣布，在 火星表面发现了有液态水活动的“强有 力”证据。液态水是支持生命存在的必 要条件，新发现无疑再次激起人们对火 星生命的遐想。
• 地球具有适中的体积和质量，其引力可以使大 量的气体聚集在地球周围，形成保卫地球的大 气层。经过长期的演化过程，地球大气转化为 以氮和氧为主适合生物呼吸的大气。
地球？还是水球？
地球上有生命所需的液态水
地球存在生命的条件
A B
C
D
地球所处 的环境很 安全
地球具有 地球具有 适合生物 适宜的温 生存的大 度条件 气条件
人类为什么钟情于火星
单击行星名有链接
• 火星是太阳系的第4颗行星，也是离地球 轨道最近的一颗行星。火星在许多方面 与地球较为相像： • 火星的自转周期几乎与地球一样，1个火 星日只比1个地球日长41分19秒； • 火星自转轴的倾角也几乎和地球相同。 因而， • 火星也有四季变化，气温比地球低，生 存条件仅次于地球。
墨西哥宝宝
• 在2009年8月中旬，德 国《图片报》曝光了一 个在墨西哥农场发现的 外星人宝宝，这一次又 激起了全民对外太空生 命的追问。 • 至今科学家还在研究那 个像蜥蜴一样有着外骨 骼、长着典型外星脸的 东西为何物，但据说其 DNA不像在地球上的物 种。种种蛛丝马迹，都 在像人类昭示着外太空 生命存在的痕迹。
卡纳维拉尔角发射基地
1964年美国“水手 4号”探测器首次 成功飞越火星，发 回第一批21张模糊 的火星图像
1997年7月4日， “火星探路者” 号释放的“索杰 纳”小车成为第 一辆登陆的火星 车
• 1976年7月20日，美 国“海盗一号”，首 次传回火星地表图像
• “火星奥德赛”飞船， 2001年发射，迄今仍在 火星工作，已经超过13 年，成为迄今寿命最长 的火星探测器
万户飞天——世界航天第一人
明朝的士大夫万户把 47个自制的火箭绑在椅 子上，自己坐在椅子上， 双手举着2只大风筝，然 后叫人点火发射。设想 利用火箭的推力，加上 风筝的力量飞起。不幸 火箭爆炸，万户也为此 献出了生命。目前，只 有火箭才能把人送上太 空。
为纪念万户， 国 际天文学联合会 将月球上的一座环 形山，以这位古代 的中国人命名。
•
亚洲的崛起
• 日本：“希望号”——设备故障
• 希望号在日本的正式编号为“行星-B”，由日本空间 研究所和东京大学联合研制，于1998年7月4日发射升 空。探测器本身质量258公斤，并另外加载了282公斤 的推进剂。希望号作为日本的首次行星际探测尝试， 其科学目标主要针对火星高层大气及其与太阳风相互 作用方面的研究，并积累用于未来探测项目的技术经 验。
日地平均距离
1.5亿千米
日地距离
平均距离为1.5亿千米
地球与太 阳距离适 中，公转 和自转周 期适当， 使地球能 够均匀吸 收太阳辐 射，平均 温度15°， 有利于液 态水和生 命的存在
•地球的体积和质量有何特点？
•这为地球上生命的诞生提供了什么条件？
Байду номын сангаас
八 大 行 星 质 量 和 体 积 比
适合生物生存的大气和水
旅行者1号
1977年9月 5日美国卡纳维拉尔角空军基地出发， 离开地球。2013年历经36年最终确认抵达太阳 系边缘。
旅 行 者 1 号
可能存在外星生命的星球
• 超级地球
• 天文学家在太阳系外发现了很多巨大的类地行 星，他们将之称作超级类地行星。 • 2015年在北半球M型的仙后座之中，距离地球 “仅仅”21光年。 • 2015年7月23日，开普勒452b（Kepler 452b），是美国国家航空航天局（NASA）新 发现的外行星， 直径是地球的1.6倍，地球相 似指数(ESI)为0.83 ，位于距离地球1400光年 的天鹅座。
与其在茫茫宇宙中，苦苦追寻生命的 星球，不如再次将视角回到我们的地球， 想想地球存在生命的原因？
The Solar System
太阳系
•八颗行星的公转方向和轨道面有何特点？ 这对地球上生命的诞生有何影响？
公转方向： 行星绕日公转的方向具有同向性
轨道面： （1）行星绕日公转的轨道面具有共面 性 （2）行星绕日公转轨道形状近似正圆
• 火星3号着陆器安全着陆，但只工作了20秒时间； • 火星5号抵达火星，任务只持续了9天，获得60幅图像； • 火星6号抵达火星，着陆后失去联系。
美国的火星探测工作可谓“战 绩辉煌”
• 美国宇航局(NASA) 一共向火星发射了 21颗探测器，其中 15颗几乎取得了完 全的或超出计划的 成功，成功率高达 70%。几乎所有的 火星探测历史第一 都被美国收入囊中：
印度：“火星轨道任务探测 器”(MOM)
• 2014年9月24日顺利发射升空。 • 印地语中“火星飞船”。这艘飞船是印度在成 功实施该国首次月球探测计划之后立项并在较 低的预算范围内（7400万美元的费用仅为美国 的十分之一），在极短的时间内设计，建造并 发射的。经过10个多月的飞行，现在MOM飞 船已经进入了火星轨道，整个印度，亚洲乃至 全世界都对这一事件予以高度关注。
• 按照原定计划，希望号探测器应于1999年10月抵达火 星，然而由于阀门故障，经过地面科学家多次努力。 2003年12月14日，希望号在距离火星仅1000公里的 地方飞过，非常遗憾的失去了最后的挽救机会。
中国萤火一号
• 萤火一号是中国研制的第一颗火星探测 器。于2011年11月8日，从位于哈萨克斯 坦境内的拜科努尔航天发射场，由一枚 俄罗斯的“天顶”运载火箭发射升空。 • 由于火箭故障，探测器组合体未能按计 划脱离地球引力场并进入火星转移轨道， 并最终遗憾的在2011年11月17日左右与 地面失去联系。2012年1月15日，探测 器组合体在太平洋上空坠入地球大气层 焚毁。
人们利用各 接收对地外 种技术手段 智慧生物可 发送太空的 发射了大量 能发来的电 的无线电波 波 探测器
• 联系外星生物的射电望远镜
人类“天眼”开在中国贵州
贵州射电望远 镜，世界迄今最 大单口径射电望 远镜FAST工程。
远方传来外星电波信号
• 1972年，天文学家 又实行“奥兹玛Ⅱ计 划”对外星进行搜索， 结果于1977年收到 一个“WOW”信号， 人们越来越相信宇宙 中是存在生命的。不 过这个信号后来再未 出现过。
地球上有 液态水
到哪里需找外星人？
• 茫茫宇宙中，哪些恒星可能形成孕育 生命的恒星系统呢？ • 第一，要寻找像太阳一样孤单的恒星 • 第二，从体积、质量等方面看，要寻 找像太阳那样的中等恒星 • 第三、要寻找处于中年的恒星 • 找到合适的恒星，再以地球为参照物
人类探索宇宙生命的措施
设备 信号 航天器