天問一號成功了
2月10日19時52分,我國天問一號探測器實施近火捕獲制動,順利進入火星軌道,成為我國第一顆人造火星衛星,標誌著環繞火星的目標圓滿獲得成功。
網友們的疑問應該有很多,比如我們為什麼要去火星?火星探索難度怎麼這麼大?火星適合居住嗎?我們什麼時候能夠移居火星?
“天問一號”團隊祝大家新春快樂!
我們為什麼會首選火星呢?大家在各種科幻電影裡,經常看到人類把火星當作移民太空的目的地,比如2015年馬特·達蒙主演的電影《火星救援》。火星作為人類移居太空的首選地是有原因的。首先,就相對距離而言,火星是離我們最近的一顆行星,也是我們最近的鄰居,而且火星也處在太陽系的適合居住帶,也稱之為“宜居帶”。月球、金星、火星均處於太陽系宜居地帶。
探索火星的一個重要原因是火星上曾經是一個非常適合人類居住的環境,它的環境在太陽系內是跟地球最像的。這也就是為什麼在火星上能發現液態湖的存在。火星上現存的資源是能夠支援生命進化和演變。所以在未來,人類完全有可能透過建立火星空間站的形式,在火星生活。
火星救援
為何都要在2月抵達火星?2020 年 7 月 23 日,“ 天問一號”火星探測器在我國海南文昌發射場發射升空。這是我國首次行星探測任務,也是首次火星探測任務。長征五號遙四火箭點火之後,我們正式拉開了向月球以外更遙遠太空探索的序幕。“ 天問一號”將實現“繞、著、巡”三大任務,這在世界航天曆史上尚屬首次,可以見得我國目前的航天實力不可小覷。2月10日,天問一號步入火星軌道。
但是,2020年7月發射火星探測器的不只有我國。7月20日,阿聯酋火星探測器希望號發射升空了,經過7個月的漫長太空旅行,於2021年2月9日成功進入火星軌道,開始對火星大氣層進行監測和研究;7月30日,美國宇航局NASA也發射了毅力號火星探測車,預計將於2月18日在火星降落,屆時人類將首次目睹降落在另一個世界的景象、聆聽降落在另一顆星球的聲音。
為什麼三臺火星探測裝置都要在2020年7月發射,2021年2月抵達呢?這與地球和火星的最短距離有關係。
火星與地球的距離
如果我們把太陽系比作體育運動會操場,八大行星就是八個運動員,各自處在各種的跑道。地球處在第三跑道,火星緊挨地球、處在第四跑道,但是地球和火星並非每時每刻都是並駕齊驅的。只有在地球和火星並肩挨著的時候,他們之間的距離才是最短的,也是最適合火星探測器抵達的時候,這一最近距離為5500萬公里。
地球和火星多久能最近距離親密接觸呢?26個月。也就是說,地球和火星每隔26個月才能處於最近點,如果錯過這一最近點發射探測器,那麼就要至少等26個月。而2020年10月14日火星、地球和太陽所處在一條直線上,火星和地球的距離也將相對最近,所以三個國家紛紛發射火星探測器。這個火星、地球和太陽三點一線的日期在天文學上被稱之為“火星衝日”。
而提前在7月份發射飛行器,發射的最佳發射設計就是“火星衝日”時間之前的兩個月左右,錯過了這個視窗期,由於地球和火星的公轉,他們就會越來越遠。這就是為何希望號、天問一號、毅力號同月份發射和抵達。
天問一號
我們離移居火星還有多少年?天問一號中的“天問”取之我國愛國詩人屈原的長詩《天問》。天問,問天。天問一號的一小步,是我國太空行星探索的一大步。很多網友可能要問了,投入如此巨大探索火星,人類未來能移居火星嗎?
首先來看看太空旅行是否可行,畢竟我們需要先飛到火星。2020年11月16日,馬斯克的美國太空探索技術公司SpaceX,成功將2名宇航員送入太空站,正式邁開了太空旅行的商業步伐。隨著民營航天企業的發展,火箭技術逐步成熟和成本降低,廉價的太空航線勢必會出現,未來人類太空旅行不是問題,更別說前往火星了。心懷火星夢的馬斯克早在2017年就提出了“火星移民”的計劃。
雖然火星是太陽系中與地球環境最相似的,但是火星的環境目前並不適合人類居住,因為它表面的大氣非常稀薄,氧氣含量極低,火星大氣的氧含量只有0.16%,95%是二氧化碳,而地球空氣中氧含量為21%。缺氧會是最大的挑戰嗎?美國毅力號計劃在火星富含二氧化碳的大氣中人工製造氧氣,我們拭目以待。
馬斯克火星移民計劃
還有,火星的天氣其實並不是熱,而是太冷了,而且晝夜溫差太大,火星的最高溫度只有零下17攝氏度,最低溫度為零下95攝氏度,最高溫差78攝氏度。當然,這與月球290攝氏度的晝夜溫差相比,就是小巫見大巫了,所以火星還算是比較適合人類移民的。
州長阿諾德·施瓦辛格1990年主演的好萊塢科幻動作大片《宇宙威龍》,裡面就詳細地描述了人類以空間站和地下隧道空間的形式在火星上生活。片中所有空間由中央系統提供氧氣,有點類似於我們目前的高樓大廈使用中央空調來控制溫度和氣流。人類並不能離開這些空間站,到火星土地上自由行走,所以活動範圍並不大,但是劇中的隧道還是非常長的,需要開汽車通行。
未來火星居民區
儘管科學技術在飛速發展,科幻片把人類火星生活描述栩栩如生。有航空航天專家曾指出,人類想要真正移居火星,並在火星上打造合適的家園,至少是100年以後的事情。馬斯克的火星移民計劃預計在21世紀末實現向火星輸送8萬名移民,是不是很期待?
不過,人稱“北斗女神”的徐穎,中國科學院光電研究院研究員,似乎對移居火星持謹慎態度。她表示人類對火星進行改造,並移民火星,至少需要1000年。主要是擔心氧氣,以及火星土壤貧瘠,無法種植糧食。只有完成了這些亟待解決的問題,人類才可能移民火星。
美國航空航天工程師羅伯特 · 祖伯林和徐穎研究員持有相同觀點,他認為人類改造火星環境可能需要在 1000 年左右完成。這勢必是一個愚公移山的過程,100年似乎有些操之過急。1000年把火星打造一個人類居住的綠色星球,似乎更合理。
未來火星居民圈
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