阅读下面材料,完成下面小题。
材料一
迄今为止,全球共进行了40多次火星探测任务,既有环绕火星的轨道器进行遥感探测,也有着陆器登陆火星表面进行定点探测,还有火星车在火星表面进行巡视勘察。
人类对地球的认识依旧不够深刻,而火星最有价值的科研,就是把它当做另一个地球来研究。火星的海岸线、海洋沉积物、水汽循环等,都可以作为研究课题。火星上也有沙尘暴、会下雪,有各种气象现象,但其气象模型与地球相比要简单得多。将两者进行比对,科学家可以找到很多新的研究课题。火星上还有高山、峡谷、冰川、寒旱区……许多学科都能在那里找到研究主题,获得全新的研究视角。
火星是类地行星,处于太阳系的宜居带内。科学研究表明,火星有过适宜生命生存的环境——具有很厚的大气层和大量的液态水存在地表。火星的物理性质和化学性质与地球最为相近,但火星环境也有严酷的一面。火星没有全球性的磁场,经过数亿年太阳风的剥蚀后,如今的火星只剩下由二氧化碳(含量95.3%)组成的稀薄大气了,而氧气含量约为0.15%;而地表类似于荒漠,人类发现火星曾存在盐水湖,但是目前还未发现稳定的液态水。
生命需要很复杂的系统才能生存,少不了宜居的环境、液态水、大气、磁场、能源等。人类要想“殖民”火星,需要让一些低等植物甚至是微生物先行作为移民火星的“先行军”,如细菌、藻类等。让它们先到火星上适应环境,吸收二氧化碳、释放氧气,然后产生有机质,改造火星的土壤,让火星表面环境越来越像地球,对生命更加友好。
建设火星基地是人类一个长远的设想。建设火星临时基地,可以在宇航员抵达火星前,先用无人货运飞船将满足基本需求的居住舱和非再生式生命保障系统送到火星。建设火星中期基地,至少需要使用物化再生式生命保障技术,实现物质更高效的循环利用。要建设火星永久性基地,则需要生物再生式生命保障系统,实现物质的100%循环再生。
火星基地要有电源系统,比如小型核电站;还要有火星车,宇航员需要借此扩大活动范围。火星基地的选址最好靠近有水的地方、阳光充足。为了抵御风暴和辐射,早期基地应采取地下或半地下形式。在火星基地建设过程中,就地取材是一个重要原则。火星表面很容易获取的沙尘、土壤、赤铁矿,甚至干涸湖泊里的盐类矿物等,都是我们可以利用的目标。
从长远来看,在火星上发展出独特的人类文明,包括各种农业文明、工业文明以及技术文明是可以期待的。
(取材于张晔、付毅飞等的相关文章)
材料二
约40多亿年前,火星是个拥有孕育生命的适宜环境的星球。火星上曾经有过湖泊和河流。与火星的流水时代同期,地球上的海洋中,生命诞生了,蓝藻是最早的成员之一。它们开创了光合自养系统,利用阳光制造有机物,自此构成了生物链的基础;它们还与绿色植物共生,形成了植物的叶绿体,让地球上出现了千姿百态的植物,把地球变成了一颗能种菜的星球。
某些蓝藻可以进入“脱水休眠”的无代谢状态来抵御失水的影响,或许可以在火星生存扎根。它们生活在炎热或寒冷的沙漠中,每年仅能湿润几个小时,并在大部分时间内保持干燥或冰冻状态。
它们适应脱水作用的关键机制是产生大量富含多糖的包膜。胞外多糖可以像海绵般结合水分,稳定酶和其他分子,显著促进蓝藻的脱水耐受性。它们通常能够承受夏季的高地表温度,峰值超过60°C;拥有叶绿素-f的蓝藻更可利用其它植物无法利用的近红外光,在可深达岩表下数毫米的黑暗环境中进行光合作用。
胞外多糖的产生还可能与蓝藻细胞质中积累的海藻糖起协同作用:通过代替水分子的位置,海藻糖可以阻止细胞膜失水破坏,并稳定干燥的蛋白质,同时增大胞内液的渗透压来抵消由冰冻和高盐度引起的渗透压力。这让蓝藻可以在岩石矿床中定居,利用岩石潮解:当相对湿度足够高时,岩石晶体与吸收的大气中水蒸气形成饱和盐水滴,使细胞恢复代谢活动。这对于植物来说,都是很难拥有的超能力。
陆生蓝藻具有对高剂量的紫外线和电离辐射的抵抗能力,在实验室模拟下,干燥的单细胞层拟甲色球藻在130kJ/㎡的模拟火星紫外线通量下存活下来,这种抗性也归因于胞外多糖的存在。除此以外,它们合成的保护性色素也提供了对紫外线含量增加的保护作用。
同时,这些蓝藻能够形成厚壁孢子,进入休眠状态,通过避免基因组片段化和限制活性氧的产生保持DNA完整性,并在重新湿润时修复干燥造成的损伤。这让它们能够抵抗高达15kgy的电离辐射,并有可能在火星表面承受相当于200000年的辐射环境而不失活力。
从2016年起,科学家们已经开始进行基于蓝藻的生命支持系统开发工作。或许有一天,这些能够在恶劣情况下生存的蓝藻可以乘着我们的飞船飞向太空,在火星上繁衍生息,将那里变成人类新的家园。
(取材于“科普中国”相关文章)
1.根据材料一,下列表述不正确的一项是(
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A.火星探测任务方式,有轨道环绕、着陆、地面巡勘等。 |
B.火星气象模型简单,许多学科已获得全新的研究成果。 |
C.火星性质接近地球,大气地表等环境却相对严酷恶劣。 |
D.人类要想移民火星,需要适应、改造火星的基础环境。 |
2.根据材料一,下列理解正确的一项是(
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A.人类抵达火星时,需携带居住舱和非再生生命保障系统。 |
B.建设火星中期基地,至少需要生物再生式生命保障系统。 |
C.火星基地选址必须满足充足的水、阳光、矿物等诸条件。 |
D.火星基地在建设过程中,有许多可就地取材利用的资源。 |
3.根据材料二,下列表述正确的一项是(
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A.火星的流水时代,蓝藻让地球上出现了千姿百态的植物。 |
B.胞外多糖可使蓝藻抗脱水、在黑暗环境中进行光合作用。 |
C.海藻糖协同胞外多糖,使植物细胞拥有恢复代谢的能力。 |
D.蓝藻对极端温度状况、渗透压力和极高的太阳辐射耐受。 |
4.根据以上两则材料,下列理解与推断,不正确的一项是(
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A.科学家对火星的科学参照研究,价值在于使许多学科新的研究课题未来可期。 |
B.大气稀薄导致火星液态水逃逸,让火星不具备适合于人类居住的条件和环境。 |
C.火星基地如果一旦建立,未来在宜居星球上发展独特的人类文明或许可实现。 |
D.经过科学家的多角度研究,发现有多项生化特质的蓝藻或许可先行移民火星。 |
5.根据以上两则材料,简要分析为什么人类有移民火星的可能性。