中国火星探测器发射成功,我们可移民火星、种地,盖房、采矿……

7月23日,中国搭载“天问一号”火星探测器的长征五号火箭成功发射,向着星辰大海进发,这是中国火星探测的第一步!

 


天问一号在发射后,将飞行7个月抵达火星。


在成功着陆后,会将“体内”差不多一个小型高尔夫球车大小的的火星车吐露出来,火星车驶离着陆平台,搭载的科学设备开机,展开像蝴蝶翅膀一样的4块太阳板,开始火星表面巡视探测,帮助调查火星的地层、结构以及冻土或冰的存在。

着陆巡视器成功着陆后,火星车驶离着陆平台

中国火星车

虽然只是中国的首次火星探测任务,但引发了火星迷们的无限遐想…人类可未来在火星上种地,建房,采矿…长期生存下去吗?火星,会不会是人类的第二个家园?


“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。”中国科学院国家天文台研究员郑永春说。

那么,未来人类要想殖民火星,又该怎样对这颗红色星球进行改造和建设呢?

在火星种地 ,远不止解决吃饭问题这么简单

在科幻电影《火星救援》里,主人公马克靠种植土豆独自在火星上生存下来。郑永春表示,人类要移民火星,发展农业文明肯定是第一步,但其作用远不止解决吃饭的问题那么简单,首要目的其实是改造环境。

“除了提供食物,我们需要植物来供应氧气、净化水源等,为人类提供最基础的生存条件。”

郑永春认为,届时需要让一些低等植物甚至是微生物先行,例如细菌、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,大气等。

让火星表面环境越来越像地球,这个过程,需要科学家在地球上开展大量前瞻性研究,筛选出具有适应火星环境能力的微生物、植物及农作物,作为移民火星的“先行军”。

如今,国内外已经有科研机构在开展相关研究工作。2016年,美国国家航空航天局(NASA)肯尼迪航天中心和佛罗里达理工学院联合启动“火星花园”项目,目的就是筛选能够适应火星环境的植物。目前该项目已经进入测试阶段。

这其中有太多问题需要研究…此外,这项工作还有很多不确定性。例如,“先行军”抵达火星后会如何进化,会不会捷足先登把火星“占领”?

在火星盖房,选近水、光照好地区建半地下室

当人类抵达火星,势必面临居住问题,这就需要建设火星基地。


中国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩表示,从初期建设临时基地,到实现中期驻留,再到改造火星建设永久性基地,这需要经历漫长的过程。最终目的还是为了移民火星。

相比月球,火星上有些条件更适合建造基地。比如,火星的自转周期约为24小时40分钟,跟地球差不多。同时,火星上有水,有稀薄的大气,还有一年四季。这些环境条件都跟地球很相似,让人们看到了殖民火星的希望。

庞之浩认为,火星基地的选址很重要,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。

同时,火星基地要有电源系统,比如小型核电站;还要有火星车,毕竟宇航员不能老在屋里宅着,需要借此扩大活动范围。

在火星基地建设过程中,全靠从地球运送物资显然不现实。郑永春认为,就地取材是一个重要原则。

他表示,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。

想象图/视觉中国


在火星搞科研,把火星当做另一个地球来研究

人类登陆火星,除了种粮食、搞工程,也该做些别的事情。有人问,能不能发掘矿产资源运回来?郑永春说,从目前的技术能力分析,即使火星上遍地金砖也不值得拿回来,因为所需代价远大于其价值。半个世纪前,美国的阿波罗计划共从月球运回382公斤岩石样品,有人计算,这些石头的成本,相当于同等重量钻石的30多倍。

距地球30多万公里的月球尚且如此,更何况距地球最近时也有5000万公里的火星。

采矿的路虽然走不通,但人类在火星上却可以搞搞科学研究,这也是人类探索宇宙的重要目的之一。郑永春表示,在火星上最有价值的科研,就是把火星当做另一个地球来研究。

他说,如今人类对地球的表面、深部、大气、生物圈,几乎已经研究了个遍,但是人类对地球的认识依旧不够深刻,原因就在于缺少一个合适的参照对象,没有跳出地球看地球。

如果有一个星球跟地球原本很相似,最终的命运却不同,那么以此开展对比研究,就可以获得很多启迪。

火星正如地球的孪生兄弟。郑永春说,例如火星上曾经有海洋,如今却没有了……将两者进行比对,科学家可以找到很多新的研究课题,大有可为。

人类探索火星的漫漫长路

火星,一直寄托着无数人的太空梦想。人类对火星观察的历史的追溯可以到公元前,但对火星的探测只是最近60年的事情。

火星/NASA

1960 年 10 月 10 日,前苏联向火星发射了第一枚探测器。1964年美国发射的水手4 号, 是有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。

在1971年,苏联发射火星3号成为了首颗在火星着陆的探测器,尽管它只工作了20秒,但是也成为了人类探测器在火星着陆的一个重要里程碑。

1975年8月20日美国发射的海盗1号,成为了全球首个能成功登陆火星的卫星。

在20年后,1996年,美国的火星环球侦测者号发射成功,这枚探测器持续工作了 10 年,直到 2006 年才失去讯号联络,它是最成功的火星探测任务之一。它利用所携带的一些专业仪器,进行海拔高度测量,科学家绘制了火星的地形图。

进入00年代,欧盟和中国也加入了火星探测的行列中,而美国在这一时期迎来火星探测“大爆发”,在火星探测事业上遥遥领先。

2003年,美国将勇气号和机遇好两辆火星车送往太空,对火星进行实地考察。勇气号在执行任务期间,曾首次找到火星上曾有水存在的证据,并从火星上拍摄到了地球的照片。而机遇号截至2018年1月25日,已在火星漫游14年多,取得了很大的成绩,并于2019年2月13日任务结束。

2007年美国凤凰号探测器首先证实了火星上的确存在水,还找到了火星上存在碳酸钙和粘土的线索。同年,欧洲航天局的“罗塞塔”彗星探测器靠近火星飞行,顺利完成利用火星引力调整飞行速度和轨道的任务。

2007 年 6 月中俄正式签署合作协议,中国火星探测计划中的第一颗火星探测器萤火一号计划于 2009 年搭载俄罗斯的联盟号运载火箭发射,但是俄国的火箭一再出问题,中国也转而研发自己的火星探测系统。

在2010年代,印度成为了火星探测黑马,中国也在重启火星探测计划。而在今天,中国终于完成了首次自主进行火星探测的第一步。

本文综合整理自网络

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