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航太科技專題營丨宇宙那麼大,我們為什麼選擇移民火星?

(作者:黃偉芬 何玫 李楨 鄒璐, 中國太空人科研訓練中心)

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?今天的航太科技專題營時間, 我們一起來瞭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月發現的恒星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℃, 自轉週期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!

火星移民計畫你知道多少

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”有了幾項初步的計畫。

1火星一號移民計畫

這個計畫於2012年6月由巴斯·朗斯多普發起, 計畫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太空人使用的水和氧氣,

2023年第一批宇航員到達火星即可開始在火星上種植糧食、獲取食物。

2火星殖民計畫

2012年11月22日, SpaceX公司的埃倫·穆斯克發起了火星殖民計畫: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靈感火星計畫

該計畫於2013年4月22日由鄧尼斯·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,把兩名太空人送上太空,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,斯坦福大學的斯科特·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畫。

本計畫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

3靈感火星計畫

該計畫於2013年4月22日由鄧尼斯·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,把兩名太空人送上太空,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,斯坦福大學的斯科特·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畫。

本計畫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

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