科學也可以如此靠近

航天科技專題營丨宇宙那麼大,我們為什麼選擇移民火星?

10月
27
2017

2017年10月27日18時 今日科學 知識就是力量雜誌

知識就是力量雜誌

(作者:黃偉芬 何玫 李楨 鄒璐,中國航天員科研訓練中心)

你愛旅行嗎?去過最遠的地方是哪裡?香港澳門?英國法國?美國加拿大?這些和我們今天要說的地方相比,可都太近了!近得幾乎不值得一提,幾乎和沒動身一樣!因為,我們的目標是——火星!

那麼,我們移民火星還需要多久能實現呢?今天的航天科技專題營時間,我們一起來了解一下移民火星離我們還有多遠?

宇宙那麼大,我們為什麼選擇火星

既然要移民,當然要找最適宜人類生活的地方了。宇宙中確實存在與地球相似的行星,例如NASA在2015年發現的「開普勒452B」、2016年發現的「地球的孿生哥哥」比鄰星b、2017年2月發現的恆星Trappist-1宜居帶內的3顆宜居星球等。但這些行星與地球的距離長達數十光年甚至更遠,目前的飛行器技術還遠遠不能實現載人到達。

在太陽系以內,重力太大的行星人類無法登陸,極寒和極熱環境人類無法生存,與地球距離太遠又會導致往返時間過長,而金星的環境太惡劣,去掉這些選項之後,就只剩下了火星。

就目前的認知,火星的確是最有希望實施載人登陸的地外行星。但是,它與地球的環境依然有較大差異:火星的表面重力約為地球的38%,氣壓不足地球的1%,大氣成分95%是二氧化碳,平均氣溫-63℃,自轉周期24.6小時。不過,這已經是我們最好的選擇了。

登陸火星有哪些技術難題?

說得這麼美,那還不趕緊去火星?且慢,還有一些技術難題。

人類去往火星,以目前的轉移能力推算,任務全程需要五百多天。這五百多天的星際飛行和在火星表面的駐留,將面臨重重困難和挑戰。從人的角度出發,登陸火星的主要難點有:輻射防護、失重問題、營養與食品、環境控制生命保障系統。

醫療保障、心理維護、生活物資保障和出艙作業等問題,還有一些其他技術難點,如建造新型飛船、設計火星著陸器、設計返回再入系統等。這些難題有待攻克,任重而道遠!

火星移民計劃你知道多少

雖然登陸火星有很多技術難題還沒有解決,但是不妨礙人類策劃移居火星的熱情。人類的「火星夢」有了幾項初步的計劃。

1火星一號移民計劃

這個計劃於2012年6月由巴斯·朗斯多普發起,計劃2018年發射火星探測器,2020年第一批物資將到達火星,2021年在火星的設備開始製造供航天員使用的水和氧氣,2023年第一批太空人到達火星即可開始在火星上種植糧食、獲取食物。

2火星殖民計劃

2012年11月22日,SpaceX公司的埃倫·穆斯克發起了火星殖民計劃:先期送10位勇士去火星建立殖民地,待時機成熟,再逐步擴大殖民規模,最終在未來15~20年內預計約有8萬人前往火星定居。

3靈感火星計劃

該計劃於2013年4月22日由丹尼斯·蒂托(首位太空遊客)發起,內容為:最早在2017年12月實現,將使用位於加州的太空探測技術公司生產的獵鷹重型火箭和「龍」飛船,把兩名航天員送上太空,繞火星飛行一圈,但不進入火星的繞行軌道,整個過程歷時501天。但是,史丹福大學的斯科特·哈伯德教授認為,「靈感火星基金會」的技術報告「長於靈感,短於技術細節,有待調整」。

4祖布林的火星改造計劃。

本計劃力圖實現火星從紅火星到綠火星再到藍火星的轉化,主要有五個階段:①使火星變暖;②土壤升溫,釋放二氧化碳,使火星溫度升高,土壤中的水冰物質融化、蒸發,形成雨雪等天氣現象;③火星赤道溫度達0℃以上,種植植物,建立火星表面生態環境;④大規模種植各種植物,發展農業,科學家培育「超級植物」釋放大量氧氣;⑤在等待火星植物釋放出足夠人類自由呼吸的氧氣期間,重複三、四階段的工作。

火星地球化,很多科學家認為需要2萬至10萬年的時間,遙不可及。但火星協會的創始人、科學家羅伯特·祖柏林認為,這個過程只要大約1000年就可以完成。

看了這些,你對移民火星是躍躍欲試,還是望而卻步呢?與浩瀚的宇宙相比,人類渺小且微不足道,但這抹殺不了人類的好奇心和探索的腳步。期待有一天,同學們也會走上探索宇宙、登陸火星的道路哦。

本文來源《知識就是力量》雜誌


延伸閱讀

研究發現,用語模式揭示人體對壓力的隱藏反應

「宇宙之眼」:模擬黑洞合併過程 探尋時空漣漪

Sci Adv:科學家開發出製造人類血腦屏障的「

宜居星球?土衛二地下海水或已「保溫」數十億年

從炎夏到金秋,近60個超級科學實驗,《加油!向未


熱門內容

友善連結