太空生活
火星是距離地球最近的行星,也是我們移民可能性最大的星球。每天24小時、類似的季節組合,這使得這顆距離太陽第四位的星球,成為人類在宇宙中第二個家園的最佳選擇。不僅如此,我們選中火星,還因為它的一種資源——水。在火星地表之下有凍水,淨化之後便能夠飲用,同時還可以利用其分離出氧原子和氫原子,用來製造火箭燃料和燃料電池。
儘管有這些優勢,但全天候生活在火星上仍然一場生存的考驗,這個憤怒的紅色星球已經向我們宣戰,各種放射性元素、稀薄的空氣、致命的沙塵暴……看起來,在這裡生活對人類來說將是無休止的掙扎,不過當我看過新浪的歷史新視界頻道(http://history.sina.com.cn/)播出的紀錄片《太空生活》後才知道,原來科學家和工程師們已經在設計一切,來應對這些挑戰了。
居住設施:圓頂屋
如何在火星上永久定居?科學家已經考慮過好幾個方案,包括建造一個地下棲息地,但最後選擇的是我們很熟悉的圓頂屋。圓頂屋是在火星上的惡劣環境中最理想的結構,這是因為圓頂屋與其他結構的房屋相比,能夠用最少的建築材料,創造出最大的封閉空間。
火星沒有臭氧保護層,因此圓頂屋需要使用抵禦寒冷和輻射的材料。圓頂屋中所用的纖維玻璃和樹脂玻璃的材料需要加固,把鋼筋融合到玻璃中,以能承受火星上巨大的引力和極端的溫度。此外,屋內的溫度和壓力必須嚴格控制,如果太熱,棲息地裡膨脹的空氣壓力會導致它爆炸。
為了在封閉的空間中製造出一個人工生態系統,開拓者們要帶上很多的植物,它們承擔著重要的功能。我們從植物身上獲得氧氣,植物可以得到它們需要的二氧化碳,這是人類與植物完美的協作。這就像地球上的水族館,每種資源都經過迴圈利用,什麼都不浪費。
食物從何而來?
對於未來的火星開拓者來說,滿足最原始的需要也將是極為困難的,比如說最基本的需要——食物。根據現有的條件,把1千克的食物從從地球運到火星表面需要308648美元。這個費用實在過於高昂了,所以每個火星開拓者必須要學會自己動手。
火星的土壤,或者叫表皮土,是一種不穩定的資源,人類無法依靠它來培育地球的植物。在火星上,植物需要在一個可控的生長室內培育,大部分的植物是水栽培的。水栽培是一種無土栽培方式,利用在水中懸浮的營養盆為植物所需養分。植物的生長需要長時間的光照,這個問題又該怎麼解決呢?研究人員想到了辦法,他們使用發光二極體,來提供促進植物生長的光譜顏色。
但還有一個重要因素,目前在技術上無法彌補。在地球上,重力能將植物根部的水帶走,讓它們吸收氧氣,可是火星的重力只有地球的3/8。重力的減少,導致水流較慢,會使被水浸泡的根無法吸收足夠的營養物質和空氣,植物也會因此長的十分弱小。
火星上的交通工具
太陽在火星上升起,幾個火星居民離開圓頂屋,他們需要穿越火星空蕩坑窪的平原,去完成當天的研究作業。為了高效完成任務,除了步行,火星居民需要另一種可靠的代步工具。來認識一下“戰車”,這種最先進的火星車型是美國航空航天局的工程師設想出來的。它的表面鍍了金,駕駛起來十分隨意,每個輪子都可以旋轉360度,這種靈活性意味著它可以征服任何太空地形。
但是火星地域廣袤,為了研究更偏遠的角落,科學家需要輕裝上陣,於是一種小型壓力探測器誕生了。小型壓力探測器,或者叫SPR,只比阿波羅的探測器稍微大一點,以“戰車”的底盤作為底座。SPR可以執行持續三天到兩週的任務,速度可達每小時9.66公里,行程805公里。它的外面還懸掛了兩件太空服,坐在加壓艙的乘客通過後艙穿上太空服後,可以在星球表面行走不超過十分鐘的時間。
“生物衣”太空服
作為在火星上必須要穿著的太空服,在滿足人類需要的同時,還必須時刻發揮保護罩的作用。現在應用的MMU太空服中的多層氯丁橡膠和凱夫拉構成的絕緣層很關鍵,能在充滿危險的星球上時刻保護宇航員的安全。然而,揹著生命支援系統會導致這種太空服厚重笨拙,一個宇航員在國際空間站要用3個小時的時間才能穿上它。
在麻省理工學院,科學家們利用機器人學科,創造出了一種名為“生物衣”的輕便太空服,它的主要設計原理是讓宇航員擁有最大的靈活性,同時保持最低的能量消耗。“生物衣”使用形狀記憶合金製成的,讓太空服包裹得更緊,而其生命支援系統是組合式的,使得它比目前笨重的太空服更舒適。就像當代太空服一樣,為了防禦強烈的太Sunny,這種太空服的頭盔面罩外層進行了鍍金處理,同時配有平視顯示系統,可以將重要資訊傳輸給穿著者。想知道還有什麼“火星專屬用品”嗎?那就快去欣賞一下新視界紀錄片《太空生活》吧!
太空生活
火星是距離地球最近的行星,也是我們移民可能性最大的星球。每天24小時、類似的季節組合,這使得這顆距離太陽第四位的星球,成為人類在宇宙中第二個家園的最佳選擇。不僅如此,我們選中火星,還因為它的一種資源——水。在火星地表之下有凍水,淨化之後便能夠飲用,同時還可以利用其分離出氧原子和氫原子,用來製造火箭燃料和燃料電池。
儘管有這些優勢,但全天候生活在火星上仍然一場生存的考驗,這個憤怒的紅色星球已經向我們宣戰,各種放射性元素、稀薄的空氣、致命的沙塵暴……看起來,在這裡生活對人類來說將是無休止的掙扎,不過當我看過新浪的歷史新視界頻道(http://history.sina.com.cn/)播出的紀錄片《太空生活》後才知道,原來科學家和工程師們已經在設計一切,來應對這些挑戰了。
居住設施:圓頂屋
如何在火星上永久定居?科學家已經考慮過好幾個方案,包括建造一個地下棲息地,但最後選擇的是我們很熟悉的圓頂屋。圓頂屋是在火星上的惡劣環境中最理想的結構,這是因為圓頂屋與其他結構的房屋相比,能夠用最少的建築材料,創造出最大的封閉空間。
火星沒有臭氧保護層,因此圓頂屋需要使用抵禦寒冷和輻射的材料。圓頂屋中所用的纖維玻璃和樹脂玻璃的材料需要加固,把鋼筋融合到玻璃中,以能承受火星上巨大的引力和極端的溫度。此外,屋內的溫度和壓力必須嚴格控制,如果太熱,棲息地裡膨脹的空氣壓力會導致它爆炸。
為了在封閉的空間中製造出一個人工生態系統,開拓者們要帶上很多的植物,它們承擔著重要的功能。我們從植物身上獲得氧氣,植物可以得到它們需要的二氧化碳,這是人類與植物完美的協作。這就像地球上的水族館,每種資源都經過迴圈利用,什麼都不浪費。
食物從何而來?
對於未來的火星開拓者來說,滿足最原始的需要也將是極為困難的,比如說最基本的需要——食物。根據現有的條件,把1千克的食物從從地球運到火星表面需要308648美元。這個費用實在過於高昂了,所以每個火星開拓者必須要學會自己動手。
火星的土壤,或者叫表皮土,是一種不穩定的資源,人類無法依靠它來培育地球的植物。在火星上,植物需要在一個可控的生長室內培育,大部分的植物是水栽培的。水栽培是一種無土栽培方式,利用在水中懸浮的營養盆為植物所需養分。植物的生長需要長時間的光照,這個問題又該怎麼解決呢?研究人員想到了辦法,他們使用發光二極體,來提供促進植物生長的光譜顏色。
但還有一個重要因素,目前在技術上無法彌補。在地球上,重力能將植物根部的水帶走,讓它們吸收氧氣,可是火星的重力只有地球的3/8。重力的減少,導致水流較慢,會使被水浸泡的根無法吸收足夠的營養物質和空氣,植物也會因此長的十分弱小。
火星上的交通工具
太陽在火星上升起,幾個火星居民離開圓頂屋,他們需要穿越火星空蕩坑窪的平原,去完成當天的研究作業。為了高效完成任務,除了步行,火星居民需要另一種可靠的代步工具。來認識一下“戰車”,這種最先進的火星車型是美國航空航天局的工程師設想出來的。它的表面鍍了金,駕駛起來十分隨意,每個輪子都可以旋轉360度,這種靈活性意味著它可以征服任何太空地形。
但是火星地域廣袤,為了研究更偏遠的角落,科學家需要輕裝上陣,於是一種小型壓力探測器誕生了。小型壓力探測器,或者叫SPR,只比阿波羅的探測器稍微大一點,以“戰車”的底盤作為底座。SPR可以執行持續三天到兩週的任務,速度可達每小時9.66公里,行程805公里。它的外面還懸掛了兩件太空服,坐在加壓艙的乘客通過後艙穿上太空服後,可以在星球表面行走不超過十分鐘的時間。
“生物衣”太空服
作為在火星上必須要穿著的太空服,在滿足人類需要的同時,還必須時刻發揮保護罩的作用。現在應用的MMU太空服中的多層氯丁橡膠和凱夫拉構成的絕緣層很關鍵,能在充滿危險的星球上時刻保護宇航員的安全。然而,揹著生命支援系統會導致這種太空服厚重笨拙,一個宇航員在國際空間站要用3個小時的時間才能穿上它。
在麻省理工學院,科學家們利用機器人學科,創造出了一種名為“生物衣”的輕便太空服,它的主要設計原理是讓宇航員擁有最大的靈活性,同時保持最低的能量消耗。“生物衣”使用形狀記憶合金製成的,讓太空服包裹得更緊,而其生命支援系統是組合式的,使得它比目前笨重的太空服更舒適。就像當代太空服一樣,為了防禦強烈的太Sunny,這種太空服的頭盔面罩外層進行了鍍金處理,同時配有平視顯示系統,可以將重要資訊傳輸給穿著者。想知道還有什麼“火星專屬用品”嗎?那就快去欣賞一下新視界紀錄片《太空生活》吧!