太空生存
(科学家带孩子们漫游太空,揭秘人类月球基地和火星基地的奥秘)
生物再生生命保障系统技术复杂,难题众多。俄罗斯、美国及一些国际组织早在20世纪六七十年代就先后投入大量人力、物力开展研究,建立了“人-植物”两生物链环人工生态系统,正在向包含动物和微生物的三生物链环和四生物链环系统发展。我国虽然起步较晚,但在刘红教授团队的不懈努力下,发展了生物再生生命保障系统理论,突破了一系列具有自主知识产权的关键技术,并将其集成在地基实验系统“月宫一号”中,先后开展了“月宫105”和“月宫365”密闭实验,演示验证了所建立的理论和技术的可行性,实现了闭合度和生物多样性更高的“人-植物-动物-微生物”四生物链环人工闭合生态系统的长期稳定循环。
本书以生动有趣的故事将新取得的深奥的太空探测生命保障理论和技术成果中的知识“串”起来,故事简单有趣,语言通俗易懂,有助于激发青少年对航天科学技术的兴趣,普及航天生命保障知识,同时启发人们深入思考自己在实现地球可持续发展和人类在地球上长期生存中的责任和义务。
刘红:博士,教授,“月宫一号”总设计师、首席科学家,国际宇航科学院院士,北京航空航天大学生物与医学工程学院博士生导师。所领衔取得
的“空间生物再生生命保障系统地基实验装置——月宫一号”成果入选2015年中国高校十大科技进展。
徐江华:南昌航空大学副教授,硕士生导师,航空产品系统设计与感性工学研究所所长、工业设计系副主任,获“第十三届(2017)光华龙腾奖?中国设计业青年百人榜”表彰,主要从事空天产品系统设计研究与开发。获得科研与教学成果奖励3项;已出版专著5部、教材2部,发表学术论文近30篇,授权专利20余项;设计作品获2016“世界之星”WorldStar包装设计奖、2014美国IDEA工业设计奖、第十四届江西省美术作品展览一等奖、第十二届中国之星设计银奖等;入选第十二届全国美展;主持完成多项航空企业委托项目。
徐雷:男,汉族,1980年8月生,湖北京山人,2003年毕业于湖北美术学院动画专业。现任教于南昌航空大学艺术与设计学院,主要从事航空航天虚拟演示以及空天艺术绘画研究。在专业期刊上发表多篇论文,作品获得省级以上专业赛事奖励十余项。
第1章 未来的课堂/1
60年后,学生们还去学校上学吗?未来的课堂是什么样子的?老师如何教?学生如何学?
第2章 空间站之旅/21
在空间站里生活是什么样的感觉?如何喝水?又如何上厕所?空间站的氧气、水和食物都是怎么获得的?空间站里怎么种植植物?
第3章 月球探秘/35
飞往月球的途中会遇见什么?月球是如何形成的?想了解人类的探月历史吗?人类在月球上又如何生存?在月球上踢足球是什么感觉?
第4章 火星遨游/73
火星探测的意义是什么?火星上的环境是怎样的?人们在火星上如何生存?人们长期在封闭孤立的环境中有什么样的生理和心理问题?如何解决?
第5章 航天梦/103
结束太空之旅后,小朋友们都有些什么感想呢?
他们的梦想又是什么?来看看他们写给祖国的信吧!
后 记 /107
“地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里。”冲出地球,探索茫茫太空,寻找新的家园,这是人类亘古不变的梦想,更是无数航天人孜孜以求的目标。
随着航天技术的发展,人类已经成功实现了登月的壮举,并对月球、火星、小行星展开了一轮又一轮的探测。毋庸置疑,人类对许多星球探测的最终目标是建立基地,开发利用星球上的资源,并实现在地球外星球上的长期生存,为人类开辟更为广阔的生存空间。然而瑰丽的梦想代替不了严酷的现实。即使离地球最近的月球,与地球最相似的火星,也不具备人类生存必需的天然条件。跨出地球,首先必须解决人类在地球外的长期生存问题,而生物再生生命保障系统就是人类实现在星球基地长期自治生存的关键技术。
生物再生生命保障系统技术复杂,难题众多。俄罗斯、美国及一些国际组织早在20世纪六七十年代就先后投入大量人力、物力开展研究,建立了“人-植物”两生物链环人工生态系统,正在向包含动物和微生物的三生物链环和四生物链环系统发展。我国虽然起步较晚,但在刘红教授团队的不懈努力下,发展了生物再生生命保障系统理论,突破了一系列具有自主知识产权的关键技术,并将其集成在地基实验系统“月宫一号”中,先后开展了“月宫105”和“月宫365”密闭实验,演示验证了所建立的理论和技术的可行性,实现了闭合度和生物多样性更高的“人-植物-动物-微生物”四生物链环人工闭合生态系统的长期稳定循环。这无疑是具有重要理论和实践意义的一大步。
科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军。刘红教授及其团队在致力于科学研究的同时,也一直热心于传播普及生命保障系统的相关知识。本书以生动有趣的故事将最新取得的深奥的太空探测生命保障理论和技术成果中的知识“串”起来,故事简单有趣,语言通俗易懂,有助于激发青少年对航天科学技术的兴趣,普及航天生命保障知识,同时启发人们深入思考自己在实现地球可持续发展和人类在地球上长期生存中的责任和义务。
我相信,读者可以从这本有趣的科普书中汲取准确而有益的知识养分,更期望能以此为发轫点,投身于人类探测太空、开发太空的伟大事业中去!
中国探月工程总设计师、中国工程院院士 吴伟仁
2018 年2月26日
这本书真的让我大开眼界!我一直对太空充满了好奇,但很多科学读物都显得枯燥乏味,而《太空生存》则完全颠覆了我的认知。作者以科学家和孩子们的对话为载体,将深奥的科学原理巧妙地融入到引人入胜的故事中,让我仿佛置身于一场奇妙的太空探险。 书中对月球基地的描绘,尤其让我印象深刻。我一直以为月球只是一个荒凉的星球,但作者通过细致的笔触,展现了月球基地充满生机的一面。从基地的建造方式,到能源的获取,再到如何在低重力环境下种植食物,每一个细节都写得非常具体,而且易于理解。科学家耐心地解答孩子们提出的各种问题,让我在轻松愉快的氛围中,学到了许多关于月球殖民的知识。 而关于火星基地的部分,更是让我对接下来的太空探索充满了无限的憧憬。作者并没有回避火星的恶劣环境,反而详细地介绍了科学家们如何利用最前沿的技术来应对这些挑战。我看到了人们如何在火星上挖掘水源,如何改造土壤来种植食物,甚至如何利用火星的大气来产生能源。这些内容不仅展现了人类的智慧和勇气,也让我对未来人类在宇宙中的生存充满了乐观的看法。这本书真的让我觉得,科学探索不再是遥不可及的梦想,而是我们触手可及的未来。
评分《太空生存》这本书,绝对是我最近几年读过的最令人兴奋和启发的一本书!我一直以来都对浩瀚的宇宙充满了向往,尤其是那些关于月球和火星的未知奥秘。这本书以一种极其巧妙的方式,将严谨的科学知识与引人入胜的故事完美融合,让我彻底爱上了这本书。 书中对月球基地的描绘,真是让我惊叹不已。我原本以为月球只是一个冰冷而荒芜的世界,但作者通过生动的文字,为我展现了一个充满活力和可能性的月球基地。从基地的选址,到其内部结构的详细介绍,再到宇航员们如何在月球的特殊环境下生存,每一个细节都写得非常具体,让我仿佛亲眼所见。科学家引导孩子们进行探索的过程,也让我觉得科学知识的学习可以如此有趣和富有成就感。 而关于火星基地的部分,更是让我对接下来的太空探索充满了无限的憧憬。火星,这个遥远的红色星球,在作者的笔下变得触手可及。我看到了科学家们如何克服火星的严酷环境,如何利用先进的技术来实现资源的循环利用,如何在那里建立一个可持续的生存系统。这些内容不仅充满了科学的严谨性,也展现了人类探索未知、挑战极限的伟大精神。这本书真的让我觉得,人类的未来不仅仅局限于地球,更将延伸到广阔的宇宙之中。
评分我一直以来都对太空探索这个话题有着浓厚的兴趣,只是苦于找不到一本能够真正激发我兴趣,并且又能在科学性上有所保证的书籍。《太空生存》这本书,可以说是恰好填补了我的这一空白。作者的叙述方式非常新颖,他通过科学家和孩子们的对话,将复杂的太空知识娓娓道来,让我在轻松愉快的氛围中,不知不觉地吸收了大量的信息。 特别让我感到震撼的是,这本书并没有停留在对月球和火星基地遥不可及的幻想上,而是非常具体地描绘了这些基地可能存在的形式和运作方式。关于月球基地的部分,作者细致地阐述了在真空环境下如何进行建筑,如何解决能源供应问题,甚至连宇航员的日常起居都进行了生动的描述,让我仿佛置身于其中,感受到了身临其境的体验。 而火星基地部分的介绍,更是让我觉得人类的脚步离我们并不遥远。作者深入浅出地解释了火星的独特环境,例如稀薄的大气层、严酷的温差以及潜在的水资源,并在此基础上详细介绍了科学家们如何设想在这样的环境中建立可持续的生存系统。这些内容充满了科学的严谨性,又带着大胆的想象力,让我对人类未来移民火星的可能性充满了期待。这本书真的让我觉得,科学探索不再是遥不可及的梦想,而是我们触手可及的未来。
评分这本书绝对是我阅读体验中的一匹黑马!它以一种极其引人入胜的方式,将科学知识与儿童视角巧妙地融合在一起,让我这个成年读者也看得津津有味,受益匪浅。我一直对太空充满了好奇,但很多时候,科学的书籍总是显得过于枯燥乏味,而《太空生存》则彻底打破了我的这种认知。 书中关于月球基地的描绘,让我眼前一亮。我一直以为月球只是一个充满沙土和陨石坑的地方,但作者却为我展现了一个充满可能性的世界。科学家引导孩子们探索月球基地的建造过程,从如何适应月球的真空环境,到如何利用月球的资源来维持生命,每一个环节都写得非常具体,并且易于理解。我尤其被书中关于月球上“能源站”的描述所吸引,那是一种多么奇特的景象啊! 而关于火星基地的部分,更是让我对接下来的太空探索充满了无限的期待。作者并没有回避火星的严酷环境,反而详细地介绍了科学家们如何利用最前沿的技术来应对这些挑战。我看到了人们如何在火星上挖掘水源,如何改造土壤来种植食物,甚至如何利用火星的大气来产生能源。这些内容不仅展现了人类的智慧和勇气,也让我对未来人类在宇宙中的生存充满了乐观的看法。这本书不仅仅是一本科幻读物,更是一本科普的启蒙书。
评分这本书真的是我近期读过的最令人兴奋的读物之一!我一直都对宇宙充满了好奇,尤其是那些关于月球和火星的科幻想象。而《太空生存》这本书,它满足了我所有的期待,并且远远超出了我的想象。作者的笔触非常生动,将科学知识巧妙地融入到故事情节中,让我感觉就像跟随书中的孩子们一起进行了一场奇妙的太空之旅。 书中对月球基地的描绘,实在是太细致了!我看到了宇航员如何在月球上建造房屋,如何利用月球的特殊环境来开展科学实验。那些关于月球重力、辐射防护、生命维持系统的介绍,不再是冷冰冰的科学术语,而是通过生动的例子和有趣的对话,变得易于理解。我尤其对书中关于月球资源的开发和利用的部分很感兴趣,作者提出了许多令人耳目一新的想法,让我对未来月球的开发充满了无限遐想。 而关于火星基地的部分,更是让我大开眼界!火星,这个充满神秘色彩的星球,在作者的笔下变得触手可及。我看到了人类如何在火星上建立家园,如何克服恶劣的环境,如何利用先进的科技来实现可持续发展。那些关于火星大气、地质、水资源的描写,都充满了科学的严谨性和想象的魅力。读完这本书,我感觉自己对宇宙的认知又上了一个台阶,也对人类的未来充满了信心。
评分当我翻开《太空生存》这本书时,我并没有抱有多大的期望,因为我之前读过太多关于太空的书籍,它们要么过于专业,要么过于虚幻。然而,这本书彻底改变了我的看法!它以一种非常独特且引人入胜的方式,将科学的知识融入到引人入胜的故事中,让我沉浸其中,无法自拔。 书中对月球基地的描绘,让我对人类的科技实力有了更深的认识。我一直以为月球基地只是一个遥远的梦想,但作者通过细致入微的描写,让我看到了它可能存在的各种形态和运作方式。我尤其对书中关于月球能源的利用和食物生产的解决方案印象深刻,这让我在惊叹于人类智慧的同时,也看到了未来太空生存的无限可能。科学家与孩子们之间的互动,更是将这些复杂的科学概念变得生动有趣,我仿佛也成为了其中的一员,与他们一同探索。 而关于火星基地的部分,更是让我对接下来的太空探索充满了无限的憧憬。作者并没有回避火星的严酷环境,而是以一种积极的态度,描绘了科学家们如何利用最先进的科技来克服这些挑战。我看到了他们在火星上寻找水源,改造土壤,建立生态系统,这些都让我看到了人类坚韧不拔的精神。这本书不仅仅是一本科幻小说,更是一本关于人类未来发展和探索精神的深刻探讨。
评分这是一本我近期读过的最让我爱不释手的书!它以一种非常独特的方式,将科学的严谨与故事的趣味完美结合,让我既能学到知识,又能享受到阅读的乐趣。我一直认为,太空探索是一个非常宏大且充满挑战的领域,而这本书就像一扇窗户,为我打开了通往这个奇妙世界的大门。 书中关于月球基地的描写,让我对人类在月球上生存的可能性有了全新的认识。我原本以为月球只是一个荒凉的星球,但作者通过细致的笔触,展现了月球基地充满生机的一面。从基地的建造材料选择,到能源的获取方式,再到如何在低重力环境下种植食物,每一个细节都让我叹为观止。科学家与孩子们之间的互动,更是将这些复杂的科学原理变得生动有趣,让我能够轻松地理解。 而关于火星基地的部分,更是让我对接下来的太空探索充满了无限的憧憬。作者描绘的火星基地,仿佛是人类在宇宙中的第二个家园,充满了科技感和未来感。我看到了人类如何利用先进的技术,克服火星的恶劣环境,如何在那里建立一个自给自足的社会。这些内容不仅仅是科学的推测,更是一种对人类未来发展方向的深刻思考。读完这本书,我感觉自己对宇宙的理解又深刻了许多,也更加渴望了解更多关于太空的知识。
评分我必须承认,《太空生存》这本书完全颠覆了我对科学普及读物的刻板印象。我原本以为会是一本枯燥乏味的教科书式讲解,没想到它竟然如此引人入胜,充满了冒险和惊喜。作者巧妙地将深奥的科学原理融入到孩子们与科学家的一问一答中,让我在轻松愉快的阅读氛围中,不知不觉地掌握了许多关于太空的知识。 尤其让我印象深刻的是关于火星基地的构想。书中所描绘的火星基地,不仅仅是一个简单的居住点,更是一个集科研、生产、生活于一体的复杂生态系统。我被书中关于火星土壤改造、水源获取、大气层模拟等方面的详细阐述深深吸引。作者并没有停留在理论层面,而是通过生动形象的比喻和场景描绘,让我能够直观地理解这些复杂的技术。例如,在描述如何利用火星上的冰来获取水源时,作者用了一个非常贴切的生活化场景,让我立刻就明白了其中的原理。 更让我惊喜的是,书中还探讨了火星基地可能遇到的伦理和社会问题,比如如何在有限的资源下维持社会的公平,如何处理不同文化背景的火星居民之间的关系等等。这些问题的提出,让这本书不仅仅是一本科幻故事,更是一本富有哲思的作品,引导我思考人类在太空殖民过程中可能面临的深层挑战。读完这本书,我感觉自己仿佛经历了一场真实的太空探险,对宇宙的神秘和人类探索精神的伟大有了全新的认识。
评分我必须要说,《太空生存》这本书真的太棒了!我一直对宇宙充满幻想,但很少有书能将科学的严谨与故事的趣味结合得如此之好。作者的笔触非常生动,他没有用晦涩难懂的专业术语,而是通过科学家和孩子们的互动,将复杂的太空知识变得通俗易懂。 书中对于月球基地的描绘,简直就像一幅活生生的画卷。我看到了孩子们对月球基地的各种疑问,也看到了科学家耐心细致的解答。从月球基地是如何建造的,到宇航员们在月球上的生活是怎样的,再到如何在月球上进行科学研究,每一个方面都写得非常详尽。我尤其对书中关于月球“自给自足”系统的描述感到惊叹,这简直是将科幻变成了现实! 而关于火星基地的部分,更是让我对接下来的太空探索充满了期待。作者没有仅仅停留在“登陆火星”这个简单的概念上,而是深入描绘了火星基地的运作模式,包括如何利用火星当地的资源来维持生存,如何应对火星上的极端天气,甚至还探讨了火星殖民的社会结构。这些内容都充满了科学的严谨性和大胆的想象力,让我对接下来的太空探索充满了信心。这本书真的让我觉得,人类的未来就在星辰大海之中!
评分这本书真的让我大开眼界!我一直对太空充满好奇,但总觉得那些科幻电影里的情节离现实太远。直到我读了《太空生存》,我才明白,原来我们离太空并非遥不可及。书中科学家扮演的角色非常讨喜,他不像那种高高在上的权威,反而像一个慈祥的长辈,耐心地解答孩子们每一个天马行空的问题。这种互动式的故事展开方式,让我在阅读过程中仿佛也置身于飞船中,跟随他们一起探索未知的宇宙。 特别是关于月球基地的描写,简直太震撼了!我一直以为月球基地只是一个科幻设想,但作者通过严谨的科学知识,生动地描绘了月球基地的建造原理、能源供给、食物生产,甚至还有居民的生活方式。那些细节,比如在月球上种植蔬菜需要特殊的设备和技术,宇航员如何应对月球的低重力和辐射,都写得栩栩如生,让我惊叹于人类智慧的伟大。而且,作者并没有回避月球基地可能面临的挑战,比如资源短缺、心理压力等等,这让整个故事更加真实可信,也引发了我对未来太空殖民更深层次的思考。我甚至开始幻想,如果有一天我也能像书中的孩子们一样,有机会踏上月球,亲眼看看那些宏伟的基地,那该是多么激动人心的时刻啊!这本书真的让我对人类探索宇宙的未来充满了信心和期待,也更加坚定了我要努力学习科学知识的决心。
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