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在今年7月23日,我國成功發射了“天問一號”探測器,這是我國自主發射的第一個火星探測器。

天問一號的任務是尋找火星上當前存在和過去存在生命的證據,並對火星的環境做出評估。

從發射之日起,天問一號要飛行7個月才能到達火星附近,也就是說在明年2月中旬它就可以“剎車”進入環火軌道了。

截止14號晚上9點,天問一號已經飛行了約3.6億公里,跟地球的距離也超過了1億公里,等它到達火星附近的時候,距離地球大概1.9億公里。

最終,天問一號會選擇合適的時機登陸在火星上,展開一系列科學探測任務,我們祝願它順利完成任務。

在為天問一號平穩駛向火星感到歡欣鼓舞的同時,你有沒有想過為什麼全人類都趕著去探測火星呢?為什麼不去更近的金星呢?

人類航天的目的

探測火星屬於航天的一部分,現階段的探測也是為以後的為載人航天做準備,也就是人類登陸打下基石。

上世紀六七十年代,世界上只有美國和蘇聯具有將人類送出大氣層的能力,而現在已經有多個國家迎頭趕來。

我國也是其中之一,而且,從1999年神州一號發射以來,我國載人航天工程已實施16次重大飛行任務並且全部取得成功。

人類為什麼要發展航天事業呢?為什麼必須探索太空呢?主要有以下五個方面的原因。

一是獲取資源。地球上的資源是有限的,數量持續增長的人類終有一日會用盡這些資源,而太空中有著幾乎無限的資源。

二是經濟效益。航天是一項事業,也是一門產業。縱觀歷史,對一項新興產業的投資往往會產生巨大的經濟效益,經濟對於一個國家一個民族的振興是極其重要的。

三是話語權。航天事業也是一個國家硬實力的一種表現,一個實力強大的國家才能得到全世界的尊重。

四是科學發展。航天計劃是數學、物理等科學的完美應用之一,它構建了人類未來的藍圖,促使學科的發展並鼓舞更多的年輕人參與其中。

五是防禦小行星。恐龍因小行星撞擊地球而滅絕已經成為全人類的共識,這種潛在的風險也威脅著人類以及現有的所有物種。蓬勃發展的太空計劃可能為人類提供一個避免這種毀滅性撞擊的機會和方法。

這是人類各國發展航天事業的五個主要原因,而選擇怎樣的發展路線,制定怎樣的航天計劃,該探索哪顆星球也正是基於此。

圖為:麥哲倫號繪製的金星地圖

為什麼不去探測金星

人類並非沒有探測過金星,而是近些年來探測的比較少,人類歷史上還是探索過很多次金星的。

1961年至1983年,蘇聯研發的金星探測器多次抵達金星地表,這是人類最早的金星探測記錄。

1989年5月美國國家航空航天局(NASA)的“麥哲倫”探測器使用合成孔徑雷達繪製出了金星表面的影象。

2006年4月,歐洲航天局的“金星快車”探測器成功進入環金星橢圓軌道,但在2014年11月,該探測器墜毀。

2015年12月,經歷過第一次進入軌道失敗的“破曉號”探測器成功進入金星軌道,此後它一直在研究金星的軌道天氣。

金星就是我們經常看到的啟明星,因為它的大小、質量、體積和距日距離均與地球相似,所以經常被稱為地球的姊妹或孿生兄弟。

雖然外貌與地球相似,但金星的環境與地球大不相同,這也是它近年來無法勾起人類探索慾望的主要原因。

金星有著一層厚厚的大氣層,其中超過96%的都是二氧化碳,這使得金星表面的大氣壓力十分大,約為地球的42倍!

而且,金星的雨層多由硫酸液滴組成,這些雲會將絕大部分的太陽光發射掉,所以用一般的可見光成像是拍攝不到金星表面的。

圖為:NASA新疆界計劃可能會有金星內層探測

也就是說,肉眼看到的金星表面是朦朦朧朧的,要想看到更真切的表面景象的話得用紫外光或紅外光拍攝。

除了高壓外,金星表面還有著極高的溫度,平均溫度可達462℃,是太陽系中最熱的行星,比最靠近太陽的水星還要熱。

高溫高壓還呈酸性的環境下,登陸不是一件容易的事情,儘管蘇聯的探測器曾經登陸過金星,但只能待一兩個小時。

而且,金星上的岩石與大氣的相互作用不同於火星或地球上的岩石與地面大氣的相互作用,本來礦物專家是根據反射和發射的光來識別岩石的,但是金星岩石發射或發出的光會在高溫和高壓下發生變化。

這意味著,你拿到一塊石頭,卻讀不出裡面的資訊。當然,這些難題在未來都有被解決的可能。

為什麼“寵愛”火星

火星的大小質量以及重力大概介於地球和月球的中間,它的自轉週期是24小時39分35秒,與地球只差一個小時左右。

火星大氣層比較薄,主要成分是95%的二氧化碳,但它仍可以透過太陽光並且攔截一部分紫外線和宇宙射線。

由於火星距離太陽較遠,所以表面溫度比較低,實際測得的地表平均溫度約為240K,也就是-33℃。

較薄的大氣層無法保留很多熱,這使得火星地表的晝夜溫差很大,某些地區的地表溫度白天可達28°C,晚上可低至-132°C。

火星南極地區200x200 km區域內的雷達廓線,來自基層明亮的反射(靠近此影象的中心)是液態水池塘。

最重要的是,火星上有水,儘管這種水不同於地球上滋養生命的水,但它也使得火星上存在生命有了可能性。

人類的前幾次探索發現了零星的存在水的證據,但2018年,義大利科學家稱他們在火星上發現了一個地下湖泊。

湖泊位於火星南極地下1.5公里處,直徑大概有20千米,而且,周圍更能存在更多類似的湖泊。

這個前所未有的發現將極大地幫助人類瞭解火星的演變以及其他星球的水史,以及評估火星的可居住性。

雖然火星的環境並不完全與地球相同,但它是已發現的行星中與地球最接近的,跟金星一比,它簡直是天堂。

最後

其實,在大部分時間裡,離地球最近的行星是水星而不是金星,這是因為行星都是在橢圓形軌道上運動著的,並不能只看誰在哪個軌道。

人類很少去探測水星,因為它太過靠近太陽了,但在水星溫度較低兩極存在人類居住的可能性。

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