如何设计太空城(下)
二年级下册美术课外班课件-太空城市(共14张PPT)-全国通用版
口头作业 自然能源是自然界所存在或具有的能源， 是自然资源的一部分。 你知道自然界中有哪些自然能源？最少 说出三种。 （可查阅资料或咨询家长）
天空 之城
主讲老师
课题名称： 太空城市 教学对象： 6-8岁科幻创作班 课时： 3课时 设计思路： 随着地球人类数量越来越多，地已经
不堪重负，面临着资源枯竭。环境污染等众多问 题，所以太空城变成人类移居外太空的梦想。这 个未来的太空城市是什么样子的呢，我们一起来 设计一下吧。 教学要点：
1、城市建筑的学习与掌握。 2、太空场景的添加。 3、太空/天空背景的色彩搭配要与主体物—城市 区分开。 教学工具： 教师：范画、白板笔 学生：8k白卡纸、记号笔、彩笔、油画棒
老师：天空之城的场景， 所有的城市依附于 一棵的保护罩
美丽的城市夜景
城市与城市间是如何联系起来的？人类在太 空中失重，依靠飞船、火箭等交通工具
单体飞行器元素
单体演示
范画展示
• 作业与评价
• 1、学生自评，学生互评与老师最后点评，表扬和肯定有 创意、有自己的想法并大胆表达的学生，鼓励作画态度认 真或画面效果有进步的学生。
• 老师引导：在茫茫太空中，有一座座“高 楼大厦”在日夜不停地运行着，数万、数 十万、甚至上百万地球人在里边工作生活 着。这个庞然大物里工作生活所需要的物 品一应俱全，环境幽雅，绿树茵茵，小桥 流水，蛙鸣鸟叫……简直是一个世外桃源。
• 这是什么样子呢，我们来看一下吧
老师问：这是在哪里？用什么交通工具？
未来太空城市：人类新家园的设想(人类在未来建立太空城市)
1. 人类的探索精神从未停止，太空作为最后的边界仍然吸引着我们的目光。
而随着科技的不断发展，建造太空城市已经不再是遥不可及的梦想。
未来的太空城市，将成为人类新家园的设想之一。
2. 太空城市的建造需要超前的规划、先进的技术和巨额的投资。
首先，要解决的问题是太空城市的位置。
目前，国际空间站是人类在太空中的唯一驻留点，但它只能容纳少量的宇航员。
未来的太空城市需要建立在更远的地方，比如月球或火星等行星表面或轨道上。
3. 建造太空城市的另一个难题是提供足够的能源和食物。
太阳能、核能、地热能等清洁能源可以用于提供电力，而植物生长舱和食品合成器则可以提供食物。
同时，回收废水和废气以及人工循环是实现可持续生存的关键。
4. 在太空城市中，居民需要有足够的活动空间和舒适的居住环境。
建造太空城市的一个重要方面是舱内空气和水的质
量管理，以保持良好的生活品质。
此外，还要考虑到人类在太空中的健康问题，包括骨密度减少、肌肉萎缩等。
5. 未来的太空城市不仅是人类新家园的设想，也是实现太空探索和太空资源利用的重要基础。
太空城市可以成为各国太空探索的基地，从而推动人类对宇宙的认知和了解。
6. 总之，未来的太空城市是人类科技和探索精神的结晶，它将为人类提供一个新的居住和生存空间，同时也是推动人类太空探索和利用太空资源的重要基础。
建造太空城市需要超前的规划、先进的技术和巨额的投资，但相信随着科技的不断进步，这一梦想终将成为现实。
太空城设计
太空城设计美国普林斯顿大学物理学教授奥尼尔博士对建造太空城已经研究很长时间了。
1977年，他出版了《宇宙移民岛》一书，提出了三种宇宙岛设计方案，其中的“奥尼尔三号岛”是一种伞形结构的太空城。
它像张开的伞，伞把是两个巨大的圆筒，这个伞特别大，光伞把就有6500米粗，长3200米。
在这个大圆筒里，可以居住100多万人。
两个伞把用传动带连到一起，每分钟以一转的速度旋转，从而产生人造动力。
伞把的四周是玻璃窗，窗外用挡板遮挡着，盖板内镶着大玻璃，和上盖板里边就是黑夜，打开盖板，镜子将外边的阳光择射到里边就是白天了。
为了为实现太空移民和长期载人航天作准备，目前，美、日和西欧在21世纪的太空计划中，将植物在密闭的太空舱内进行长期生长试验作为重点研究项目。
为此，设计太空集体农庄的工作已经开始进行。
为了为实现太空移民和长期载人航天作准备，目前，美、日和西欧在21世纪的太空计划中，将植物在密闭的太空舱内进行长期生长试验作为重点研究项目。
为此，设计太空集体农庄的工作已经开始进行。
目前，科学家的设想是把太空集体农庄建成球冠状。
利用其外面可以转动的反射镜调节室内温度，通过人工努力，为植物营造一个像地球上一样的生长环境。
科学家们通过对从月球上取回的土样成分进行化验分析认为，月球土本身不能种庄稼，但只要稍加改造，就可以成为在太空农场里种植庄稼等植物的土壤，更为重要的是，这种土壤还可以提取氧气和合成水分，这样就可以解决农场工作人员的生活用水问题了。
太空农场种植的庄稼、水果，不用洒农药，因此，是地道的绿色食品。
未来的太空农场将全部实现机械化，工人在室内按电钮就可以对农场进行管理了。
太空城的方案还有许多。
随着时间的推移，当太空城建造正式开始的时候，还会有更多、更好、更为科学的方案问世，届时，一座座太空城将呈现在人们面前，期待着人们的光临。
太空栖息地也被称为太空殖民地或轨道殖民地，它是一个人类能够在太空长久居住的地点，而不仅仅是太空旅行的一个停靠站或是其它特制的太空设施。
人类如何建造未来太空城？
座 大型 空 间建筑—— 卫 星 电站 、 个 巨大 的 车轮 。当 时 ， 造 卫星 和 人
孤独感 。两城相距 ９ ０公里 ， 遥遥相
空 间工厂 、 播平 台 、 转 大型 农场 、 公 宇 宙飞船 还没 有诞 生 ， 但他 已想 到 望 ， 夜有 别 ， 昼 寒暑 交替 ， 似地 球 恰 共 卫生 设备—— 它们 宛如 浮 岛， 高 身 穿 宇 宙 服 的 空 间 建筑 工 人 紧 张 上 的南北两 半球。 悬在赤道 上空 ３ ６万公里 之处 。不 繁忙 的工 作景象 。 ． 空间城包括工 厂、 太阳 能电站 、
过， 请不 要匆忙 地 寻找 这些 明亮 的
１７ ９ ５年夏 天 ， 国航 空和 宇航 大 型农场和公共 卫生设备 。由于阳 英
“ 略 号 ” 因 为 到现 在 为 止 ， 省 ， 它们 局 召集 了 ２ ８名 专家 ，进 行 了为 期 光充 沛和 管理 得 当， 场庄 稼一 年 农 还 停 留在 设 计 图纸 上 ， 早也 要到 最 ｌ 的讨 论 。学者们 指 出， ０周 根据 现 可收 获 四五次 ，这 里牛 羊成 群 ， 鱼
气， 将会 带来 许多方便 。 物体没 有重量 ，因而不 像在地
球 上 那样 ，需要 承受 它 们 的重 力 ，
的要求 。
需 １ ０万吨材料 ， 都是具有特 殊性能 的高级 合成 材料 ，其 成 本很 高 ， 大
在 没 有重 量 的宇 宙 空 间施 工 ，
建筑 结构 都飘 浮 在 空间 ， 建筑 工 约每 公斤需 １ ０ 元 。有人提议 把 给 ０美 月球作为主要 的原料基地 。因为月
说的太空城 。
人空间城 。这项 计划的倡议 人是普 级 而 上 ， 处处 鲜 花 盛 开 ， 如 一个 犹 林 斯顿大 学的奥尼尔博 士 。 空间城 的方 案有几种 ，奥尼 尔
太空城
太空城意义：建造可供人们长期生活工作的太空城，既是人类的梦想，又是空间技术发展的必然，特别对于进行太空移民和深空探索，有着特别重要的意义。
伞架子式的太空城美国普林斯顿大学物理学教授奥尼尔博士对建造太空城已经研究很长时间了。
年，他出版了《宇宙移民岛》一书，提出了三种宇宙岛设计方案，其中的“奥尼尔三号岛”是一种伞形结构的太空城。
它像张开的伞，伞把是两个巨大的圆筒，这个伞特别大，光伞把就有米粗，长米。
在这个大圆筒里，可以居住多万人。
两个伞把用传动带连到一起，每分钟以一转的速图卢兹太空城度旋转，从而产生人造动力。
伞把的四周是玻璃窗，窗外用挡板遮挡着，盖板内镶着大玻璃，和上盖板里边就是黑夜，打开盖板，到里边，里边就是白天了。
圆筒里边是真正的城市。
有山丘、树木、花草、河流，有体育场、电影院、大酒店，还有机场、车站和码头。
太空城里的居民外出办事，可以像在地球一样，或乘船、或乘公共汽车、或乘飞机，或者干脆把手一挥，打的走，非常方便。
尤其称奇的是，这座太空城还可以进行人工降雨区，有晴天，阴天，雨天和冷暖的变化。
科学家把伞架子边缘设计成农业舱室，在农业舱室里，通过温度控制，可以在不同的舱室分别制造出春、夏、秋、冬一年四季的季节来呢。
因此，农业舱室粮食作物郁郁葱葱，瓜果蔬菜一应俱全，由于温度、湿度适宜，在那里，奶牛成群，猪羊满圈，小鸟欢唱，有益的昆虫飞翔。
整个一个天上人间。
生活在太空城里的公民一年四季都可以吃上新鲜的蔬菜、瓜果和粮食。
由于太空城里的环境十分优越，因此呼吸的也都是新鲜空气，再也不必担心在地球城市中的空气污染了。
优越的环境加上采取先进的栽培方法，在那里吃的也都是绿色食品。
在这样的城市里生活和工作，不知比地面要好多少倍呢。
圆环型的太空城这样的太空城就象一个大轮胎，轮胎的直径为米，仅大圆环的直径就有米，里边可供万人长久居住。
圆环以每分钟转的速度自转，产生重力环境。
为了使圆环里能享受到充足的阳光，在圆环的上方安装了一面巨大的镜子，将太阳光折射到圆环中央的镜子上，然后由它折射到圆环的百叶窗上，百叶张开，阳光进入，里面为白天；百叶闭合，里面为黑夜。
太空城方案
以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown 文本格式输出，不要带图片，标题为：太空城方案## 太空城方案### 引言随着科技的不断进步，人类对于探索宇宙的渴望也越来越强烈。
而太空城方案，则是一种未来的城市规划方案，旨在在太空中建立可供人类居住的城市。
本文将探讨太空城方案的实施可行性以及可能带来的影响。
### 1. 太空城的概念太空城是指建立在太空中的人类居住区，能够提供与地球上城市相似的基础设施和生活条件。
人们可以在太空城中居住、工作、娱乐和进行多种活动。
### 2. 太空城方案的可行性#### 2.1 科技进步要实现太空城方案，必须依赖科技的进步。
目前，太空探索领域正在取得长足的发展。
随着火箭和航天技术的进步，我们已经成功将人类送上了月球，并且还计划在未来几十年内登陆火星。
这些科技进步为实施太空城方案奠定了基础。
#### 2.2 资金投入建设太空城需要大量的资金投入。
目前，太空探索的资金主要来自政府和私人企业的投资。
然而，随着太空旅游和太空资源开发的兴起，有望为太空城方案提供更多的资金来源。
#### 2.3 生活保障太空城方案的一个关键问题是如何为居民提供足够的生活保障。
在太空中，没有自然的氧气、水和食物资源，必须依靠先进的技术手段来满足居民的基本需求。
食物和资源的供应、生命支持系统以及环境适应技术都是实现太空城可行性的重要因素。
### 3. 太空城的设计#### 3.1 结构设计太空城的结构设计应该具备适应宇宙环境的特点。
它需要能够抵御太空中的辐射、宇宙尘埃和微小的陨石撞击。
太空城的建筑材料需要具备足够的抗辐射性能和强大的结构稳定性。
#### 3.2 人工重力技术在太空中，缺乏地球上的重力会对人体健康产生负面影响。
为了解决这个问题，太空城的设计应该包括人工重力技术。
目前，科学家已经提出了多种人工重力实现方案，如旋转舱、离心力发生器等。
#### 3.3 资源循环利用太空城中的资源十分有限，因此必须实现资源的循环利用。
未来都市：如何在太空中建造永恒之城？
1. 人类对于未来的探索和追求一直是无止境的。
随着科技的不断进步，我们的想象力也越来越大胆。
在未来的某一天，或许我们将能够在太空中建造永恒之城。
这个概念听起来或许有些离奇，但却是一个令人心驰神往的前景。
2. 首先，我们必须找到适合建造城市的太空环境。
目前，国际空间站已经成为了人类在太空中生活和工作的基地，但它并不适合长期居住。
为了建造永恒之城，我们需要找到一个更加稳定的地点。
3. 一个理想的选择是位于月球表面的建筑场所。
月球的引力较小，资源相对丰富，而且距离地球也比较近。
在这样的环境下，我们可以充分利用月球的土壤和岩石来建造城市。
4. 接下来，我们需要考虑城市的基础设施和建筑材料。
由于太空中没有大气层，所以我们必须采取一些特殊的措施来保持城市的稳定性。
一种可能的方法是利用3D打印技术，将建筑材料直接从月球表面提取并加工成所需的形状。
5. 在太空城市中，我们还需要解决能源和供水等基础设施的问题。
由于太阳能是太空中最丰富的能源来源，我们可以利用太阳能电池板来为城市提供电力。
而供水则可以通过提取月球上的冰来实现。
6. 在太空中建造永恒之城的一个关键问题是居民的生活质量。
在这个新的环境下，我们需要创造适合人类居住的条件。
这包括建造舒适的住宅、提供优质的医疗和教育服务，以及创造休闲和娱乐活动的场所。
7. 同时，我们也要考虑如何保护城市免受太空中的辐射和微重力的影响。
这可能需要设计特殊的建筑结构和防护设施来确保居民的安全和健康。
8. 另一个重要的问题是城市的交通系统。
在太空中，传统的地面交通方式将无法满足需求。
一种可能的解决方案是建设磁悬浮列车或太空电梯等高效的交通工具，以便居民能够快速和方便地移动。
9. 最后，我们还需要考虑太空城市的治理和管理。
在这个全新的环境中，我们需要制定适应太空居民特殊需求的规章制度，并建立有效的管理机构来保障城市的顺利运行。
10. 总而言之，尽管建造太空中的永恒之城听起来像是一个遥远的梦想，但随着科技的不断进步，它正在变得越来越现实。
火星太空城市：建造未来的宇宙家园
在遥远的火星上，人类正迈向史诗般的一步——建造未来的宇宙家园。
火星太空城市的构想已经不再是科幻小说中的幻想，而是变成了我们即将面对的真实挑战和机遇。
这座太空城市代表着人类勇于探索、创新和改变的精神，同时也预示着我们即将进入的新时代，一个跨越星际的未来。
火星太空城市的建设是人类历史上最大胆的科学实验之一。
通过结合最先进的科技和人类智慧，我们将在这颗红色星球上打造出一个可以供数千人居住的环境，为人类提供一个终极的避难所和新的发展基地。
首先，火星太空城市的建造将使用最新的太空科技和材料，以确保城市的稳固性和安全性。
先进的3D打印技术将被应用于建筑，利用当地的材料和资源进行建造，减少运输成本和依赖地球资源的需要。
同时，城市将配备先进的生态系统和资源循环技术，实现自给自足，为居民提供持续的氧气、水和食物供应。
其次，火星太空城市将成为科学研究和技术创新的重要基地。
在这个全新的环境中，科学家们将有机会开展各种前沿研究，探索火星的地质构造、大气组成以及生命存在的可能性。
同时，不同国家和地区的精英科学家和工程师将共同努力，推动太空科技的发展，为人类走向更远的星际旅程积累经验和技术。
此外，火星太空城市还将成为文化交流和艺术创作的新天地。
居民们将带去各自的文化传统和价值观念，为这个火星社区注入多样性和活力。
艺术家将有机会在这个独特的环境中进行创作，呈现出以前从未有过的视角和思考方式，为人类文明注入新的活力和创造力。
最重要的是，火星太空城市将成为人类未来的宇宙家园。
在地球面临日益加剧的环境问题和资源压力的今天，火星太空城市代表了人类对于未来的希望和向往。
这个城市将为我们提供一个重新开始的机会，让我们学习并弥补地球上的错误，并开创一个更加可持续、健康和繁荣的未来。
火星太空城市的建造并非易事，它需要全人类的共同努力和勇气。
然而，正是这种挑战和冒险精神，催生了人类最伟大的成就和发现。
在未来的某一天，当我们回望这段历史时，火星太空城市将成为人类文明的里程碑，标志着我们迈向星际的第一步。
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如何设计太空城
（下）
车轮示意图太空城区建设预制房示意图的磁场强度而言, 带电粒子的偏离程
度与其动量成反比.因此磁场的屏蔽区域只能屏蔽低于一定截止能量的粒子,对于高于截止能量的粒子则不能阻止其进入屏蔽区.而且一些高能重粒子不但能穿过屏蔽,还能产生次级粒子.以环形太空城为例,如果采用主动屏蔽,屏蔽的结构重量为l0 千吨,屏蔽厚度相当于每平方米0.5 吨, 太空居民每年接受的辐射剂量为20 雷姆,远远超过太空居民的辐射暴露极限;如果将屏蔽厚度增加到每平方米l '3吨,剂量可降低到每年8 雷姆,仍然超过辐射剂量标准.当然我们还可以增加磁场强度,可以将所有的高能重粒子都阻止掉,而且还能阻止最强的太阳粒子辐射,使
太空居民的辐射剂量降低到每年0.5 空城是由几百万吨的材料建成,城中还有很厚的一层土壤或地面,人们的房屋和住宅又是由一定厚度的建筑材料建成.另外,太空城的外形有好多种,除简单的球形和圆筒形外,其它的外形,特别是将几个环并排连在一起,将几个哑铃组合在一起或将球形与环形结合在一起等,可以将某些部位的屏蔽厚度增加几倍,大大提高了太空城的防辐射能力.因此被动屏蔽是比较可取的,不仅安全可靠,而且就地取材. 有人建议采用等离子体屏蔽.等离子体屏蔽属于主动屏蔽,是一种正在研究中的屏蔽技术,很有发展前途.还有人认为可以将等离子体屏蔽
与被动屏蔽结合起来使用,效果可能更好.总之,不管采用哪一种屏蔽, 都应遵循以下原则:安全可靠,经济实用,用现有的科学知识和技术能力就能实现.
从I~IIJL 开始建太空城太空城必须在太空建设,或者说是在L5 平衡点建设,而不是像国际空间站一样,在地球上制造好以后发射上去,然后在轨道上组装起来.在茫茫太空,没有一点落脚之地,如何建起一座城市? 太空科学家在设计太空城时已环形太空城如果像一个自行车的车轮,其中央有一个球形车毂（相当于自行车的车轴）,车毂四周是车辐（即辐条）,车辐与车辋（即钢圈）相连.太空城的建设顺序是从球形”车毂”开始,通过”车辐”到”车辋”. 建筑材料主要是用铝合金的板材和肋材,都是一些预制构件.”车辐”和“车辋”都是巨型管道,因此可采用“空间隧道”法施工.管道顶端有一个活动盖帽,随着工程进展不断向前移动,从而保证管道内具有正常的大气环境,太空工人可以不穿太空服在里面作业.预制构件通过管道运到指定地点,放置在正确位置后工人将其连接起来.预制构件连接好以后就在里面装上一层防辐射屏蔽材料.要全力以赴完成环形太空城的基本结构和第一层屏蔽的施工,工程进度越快越好,为的是让太空城尽快旋转起来, 以便产生人工重力.
旦有了人工重力,即可开始城区建设.城区建设也是使用预制构件,不过这种预制构件要用轻型材料制成,并带有完善的内部设施,如洗漱室.这种预制构件的优点是预制程度高,重量轻,强度好,容易组装, 能满足各种住户的不同需求. 有一种称为”金属汽化分子束” 质的了解和认识比对小行星多,与月球也容易建立通讯联系.
如果利用月球资源,对月球矿石的/Jux~冶炼是在月球上进行还是在太空城进行?在月球上进行看起来有利. 例如在月球上将矿石开采出来后就地进行加工冶炼,可以大大减少运输量,因为从月球运到太空城的都是金属建材,不必将冶炼过程中产生的矿渣也运来.但是太空城的建设不仅需要金属建材,也需要矿渣.矿渣就是很好的屏蔽材料•另外，将/Jux~冶炼设备从地球运往月球比运往太空城要昂贵得多;在月球上由于每个月有一半的时间是黑夜，使得太阳能炉和太阳能发电站都不能正常运转; 月球上有六分之一的重力，因此所有设备都需要有支架，在安装大型设备时还需要有起重机•如果在太空城进行加工冶炼，就不存在这些问题• 从月球土壤和矿石中要提炼出建设太空城所需的各种原材料•如硅，制造太空城巨大的玻璃窗和太阳能发电站光电池的主要材料;氧，太空城大气中的主要成分，还可以用来制造水和火箭推进剂;铝和钛，都是太空城最基本的金属建筑材料，
医巫室圃O 阳能最有效的方毫酴是擒卫星式太阳粘贴的光电池多达100亿片•这样一能发电站.1968年美离人彼得｛备嫠11_懒电站的总质量为50千吨•如果将泽提出了建立卫星式太发ll §津灞默阳能拳发电，仅美国就需的构想••-” _簧建造座卫星式太阳能发电站• 卫星式太阳能发电站有着先0i 问题是如何将这样一些庞然大比拟的优越性•地球所接受到的太阳能，只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右，这些能量相当于全球所需总能量的3〜4万倍.另外太空没有昼夜和四季之分，也没有乌云和阴影，辐射能量十分稳定•因而发电系统相对说来比地面简单，而且在失重和高真空的环境
中，对设备构件的强度要求也不太高•还有，太阳能
和石油,煤炭等矿物燃料不同,不会导致”温室效应”和全球性气候变化也不会造成环境污染.正因为如此, 卫星式太阳能发电站受到许多国家的重视. 卫星式太阳能发电站主要由收集太阳能的大面积光电板,微波发射器,微波控制器和支架结构组成,另外地面还有微波接收站.由于太空是高真空,没有重力,也没有风,因此可以展开巨大的光电板.据计算,一个发电量为5X10千瓦的卫星式太阳能发电站,需要安装两大块面积为物发射到距离地面36000 千米的地球同步轨道上去?目前有两种方案:
种方案是在500 千米高的近地轨道上建立一个组装厂,将在地面生产出来的卫星式太阳能发电站的零部件分批发射上去,在太空组装厂里组装好后,再将其从低轨道推到高轨道;另一种是将太阳能发电站建在月球上,成为月球太阳能发电站.第一种方案需要付出高昂的太空运输费用,要将一个50 千吨重的卫星式太阳能发电站最后放置在地球同步轨道上，其运输费用估计是800亿〜1000 亿美元.如果要将数以百计的卫星式太阳能发电站送上去，其太空
运输费用就将是天文数字.第二种方案可以减少太空运输费用，但在月球上建太阳能发电站，有许多技术问题没有解决，特别是在月球上发出来的电如何送到地球上来? 如果将太空城的工业区变成一个卫星式太阳能发电站的设计
，生产
卫星式太阳能发电站在太空毒怒生产和组装好后，可以用电推进系统推进到
地球同步轨道上从太空城翻地球同且电推进系统所需要的电力直接由太阳能电站供应.估计这样的太空运输费用仅为260 亿美元.将太空运输费用降下来后，每度电的费用仅是几美分.
设计太空城为什么要考虑给地球建造卫星式太阳能发电站?这是囚为按太空城的设计原则,太空城必须与地球搞贸易,必须吸引”外资”必, 须养活自己.太空城有什么”适销对路的产品”来与地球搞贸易?太卒科学家想来想去只有出口卫星式人能发电站.试想,数以百计的卫星式人阳能发电站由太空城来生产,制造和安装,将来在运行过程中还要由太空城派出工人去定期保养和维修,这样大笔买卖对太空城的经济发展有多么重要! 太空城如果不能与地球贸易,不能吸引”外资”不,能养活自己,太空城就不可能维持下去,更不可能发展.因此在太空城的总体设计中必须。