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前往火星电影剧情解析

火星已经是遗弃星球环境比地球还差?为飞船执行长期航线的任务提供化学燃料、以及将成吨的材料和设备运送到火星的成本都高得令人望而却步,太空升降机或许能帮助我们将物质从地球引力中分离出来。...

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前往火星电影剧情解析,火星已经是遗弃星球环境比地球还差?

科学家想移民火星的原因是“鸡蛋不能都放在一个篮子里,我们需要备胎,延续人类的火种”,可能会给人类提供第二次机会。

科学家根据漫游在火星陆地上的“好奇号”传送回来的数据分析:在大约35亿年前,火星表面有一个咸水湖。这与地球上多细胞生命开始进化的时间大致吻合。科学家们一直在寻找火星上的生物,或者某些证据能表明这颗红色星球上曾经存在原始生命。不过,无论火星上是否曾经存在过生命,都不妨碍它成为“未来地球生命”的安全港湾。

为什么要移民环境恶劣的火星?

火星与地球想差很大,质量只有地球的11%,重力只有地球的三分之一。它相对来说很小,很干燥,而且非常寒冷,大气层几乎完全由二氧化碳组成。

由于地球和火星的轨道都是椭圆的,绕太阳运行的速度也不同,地与火之间的距离平均在5600万到2.25亿公里之间。

火星上目前已知的水是以冰的形式存在的,也许有可能存在液态盐水。2018年7月,科学家们发现了一个直径20公里的地下湖,位于火星南部冰盖表面以下约1.6公里处。尽管探测器短期内无法进入这个湖,但它有可能是火星原生生物的避风港,或许也是未来火星人类的避风港。

虽然现在人类生活在地质相对稳定的地球上,看上去很有安全,但实际上人类一直面临着灾难的威胁,这些灾难可能会将文明带回石器时代,或者将我们彻底灭绝。彗星、流星、太阳耀斑、超新星、超级火山爆发、流行病、核战争和伽马射线爆发都可能导致人类灭绝。躲避这些危险的唯一办法就是把我们移出地球。

如果人类要在火星上建立基地,那将是在小行星上开采贵重金属、矿物和其他元素的完美地方。即使在今天,建造新飞船,为飞船执行长期航线的任务提供化学燃料、以及将成吨的材料和设备运送到火星的成本都高得令人望而却步,但在未来我们的成本会大大降低。太空升降机或许能帮助我们将物质从地球引力中分离出来,利用核聚变释放能量推动飞船。

我们怎么做呢?

美国国家航空航天局(NASA)、阿拉伯联合酋长国(United Arab Emirates)和火星一号(Mars One)是登陆火星的三个最大竞争者,但私有化的SpaceX目前处于领先地位。

2016年,埃隆·马斯克首次向世界展示了其星际运输系统(its),该系统结合了强大的可重复使用的BFR火箭系统(载货能力甚至超过了土星5号)和可搭载100人的宇宙飞船。他的目标是在未来50到100年内让100万人在火星定居。

SpaceX近期有两个任务目标:在2022年,第一批货运任务将抵达火星,确认火星上水资源和潜在的环境问题,以及运输维持生命、电力和采矿的基础设施,这些都将由机器人和无人机完成。2024年,货运和载人任务将把第一批人类送上火星,建立基地,并在火星上安装火箭推进器所需燃料的开采设备和燃料制造设备。后者将涉及从火星土壤中提取储量丰富的冷冻水和各种干冰,从而制造新型燃料。

按计划中的系统将100万人送到火星,每次100人,那么将需要运输1万次,每次旅行大约需要300天。马斯克的这艘星际飞船计划让旅程尽可能舒适,里面包括电影院、演讲厅、餐厨一体室。希望星际飞船能给人的感觉更像一次海洋巡航或洲际飞行,而不是现代宇航员体验的传统“太空露营”的感觉。

如果一切顺利,在完成了最初的几次载人任务后,这个羽翼未丰的火星定居点预计将由水、空气和燃料生产设施、几个发射场以及足够容纳100名定居者的居住模块和温室组成。

火星是人类的第二次机会。

将相当一部分人口迁移到一个拥有丰富自然资源的全新领土会带来很多机会。火星定居梦想家的最终目标是一个地球化的、绿色的、潮湿的,我们可以真正称之为地球的姐妹星球。但是火星改造所需的资源,或者说是费用太高了,甚至会拖垮地球,如果要达成这个目标,火星计划首先需要盈利。

有些科学家认为火星应该定义为一个自由的新世界,应该鼓励火星人类发展火星,提取火星资源,在火星上创造新产品,创建企业。不过火星文明建设必须以自给自足、可持续发展以及限制人口为前提。

正如航空航天工程师罗伯特·祖布林在《火星殖民的经济可行性》一书中所写的那样:

一个真正的火星文明要想生存下去,要么完全自给自足,要么能够生产某种出口产品,以支付进口所需的费用。

然而,火星自给自足与出口产品的可能性很小。在火星上开采材料或制造产品,然后将它们运回地球从经济效益上讲是行不通的,因为仅运输的能源和时间成本就可能远远超过运输材料本身的价值。

马斯克曾在一次会议上表面:从火星移居真正的经济价值在于征服新疆域本身所需的创新产生的知识产权,以及最终的星际商务。

人类走出地球带来的挑战和需求激发了几十万年的技术创新与升级,而且随着我们进入太空,创新与升级还将继续。火星代表了人类延续的第二次机会,同时也是为人类在宇宙中跨出更大的一步做准备。

如果人类在地球上的生存受到威胁,火星就成了我们另一个家。从某种意义上讲,如果火星能够成长为一个新的、独立的个体,这可能是我们未来可以建立的一个新世界。就像科幻片中的一个个星球世界,未来或许会有很多,一趟星际旅程就如同一次航空旅程。

以现在技术水平可否组合一个空间站带上足够补给去完成登陆火星?

首先明确一点题主说的是登陆火星,而不是登录火星之后再返回地球,以目前的经济实力来看只有中国和美国才能完成火星登录。

登陆火星,早在阿波罗登月时就提出过,如果当时美国政府一鼓作气继续往NASA里不计成本地投资(1966年到达了天量的4.4%联邦预算),真的有可能在70年代完成载人登陆火星。无奈的是肯尼迪后的政府、尤其是尼克松政府,外有越战压力、内有海量社保开支,大幅削减了NASA预算。

当时的阿波罗飞船、土星五号火箭都已经非常成熟,无论是采取地球集合(类似于组建小型空间站)还是火星集合(在火星轨道组装)的方式、甚至有了大笔投资后的升级系统直接飞到火星,都是有可能的。

当年最大的不稳定性是人类身体可能无法承受,毕竟这个旅途太远,算上火星两年一次的发射窗口(受地球和火星在太阳系内决定),轻而易举三年太空生活。太空对人类身体的影响和没有经过长时间验证,实在是风险太大,但如果当年有航天员自愿单程送去火星是肯定可以的。

现在呢,美国狂砸了快200个亿美元发展的新一代的阿波罗飞船/土星五号火箭已经发展到收工阶段了,它们是猎户座飞船(Orion)/太空发射系统(Space launch system),现在每年都继续砸30-50个亿美元。

太空发射系统是在航天飞机相近的基础上,比土星五号高一个档次的超重型火箭,起步就是70吨的低轨运力,升级版本可以达到150吨,达到土星五号的水平,未来肯定超越。这个火箭足以完成载人登陆火星的任务。目前,它的助推器、主发动机等各个分系统都已测试完毕。

这两个最重要的项目将在2018年11月正式联合发射测试,是否载人尚未确定,但一旦成功绝对是进入新世纪以来美国航天领域最大的突破。虽然这些只是复现了美国60年前的辉煌而已。

美国从1975年的两个维京海盗号开始,已经有10个左右探测器成功着陆火星,现在还有三个在正常工作,对火星的了解可谓不亚于月球了。举个例子,目前Google不仅有地球地图,还有月球地图,而第三个就是火星地图了。

最重要的就是钱的问题,因为登陆火星,花的钱估计要超过一个GDP的%1。目前基本可以确定的是,得给NASA10倍左右的预算且维持多年差不多。

所以,并不存在技术问题了,只是钱、民愿和因此而导致的政治问题。2030年,我看也容易但也很难。

如何用肉眼观测火星?

用肉眼观看火星的方法如下:

如果天空中用肉眼看到非常明亮的橘红色星星,且光源稳定不会闪烁,那颗通常就是火星。火星地表广泛普遍的分布着氧化铁,因此在视觉上呈现为橘紅色的,在行星中算是独树一格,加上其橢园轨道扁平率在太阳系內算是第二大的,因此地球与火星的距离,之于观测到的火星大小,会有明显的差异。五月底前大众都还可以用肉眼观测火星,方位在太阳下山后的偏西南边高空,二月底时晚间十時后火星就会下山,越接近五月底火星会越早下山,仅剩几个月的时间,快一起抬头看火星吧!

又有多少人能够去火星或月球上居住呢改为陈述句?

即使能在火星或者月球上建造移民基地,又有多少人能去居住呢?反问句改陈述句为:即使能在火星或者月球上建造移民基地,也不会有多少人能去居住。 愿对你有所帮助!

2030年后人类亲自踏入这颗距离地球5500万公里星球登陆火星探测技术难度有多大?

这个问题有点超前,因为题主是说2030年,现在才2019年,也就是说还有11年。那么在这11年内,难保科技取得翻倍的突破,人类登火星的难度减小一半之类的。

人类要登录火星需要:超重型运载火箭,大型载人飞船,食物循环补给系统等等。

就拿人类历史上最强的火箭“土星5号”来说,它的近地轨道载荷量达到惊人的120吨左右,这相当于一枚小型火箭的重量了。

120吨左右的运力用来载人登月是足够了,但是登录火星还不够。月球距离地球约38万公里,但是火星距离地球近1.2亿公里。并且不是任何时候去都是约1.2亿公里,有些时候比1.2亿公里还远,有时候却近。每隔26个月火星距离地球就会近些,所以火星探测器都是这个时候切入火星。

去火星的是需要8个月,当然不可能一去就一回,得住上26个月才能再有8个月的旅程。所以算下来整个旅程已经长达数年了。

显然在飞船里储存几个人数年的食物是不可能的,那么就需要食物循环系统来长期提供食物。这也占了大部分面积,飞船必须足够大。当然一次飞射是不可能完全任务的,必须要多次发射。

火星之旅,真的异常艰难。

为什么美国航天局的2020火星探测器选择在杰罗泽Jezero火山口着陆?

早在2018年11月,美国宇航局宣布火星2020探测器将降落在杰泽罗(Jezero),杰泽罗(Jezero)火山口是一个地质多样化的地区,有一个流入的河流沉积物冲积扇,沉积物中可能含有保存完好的古代有机分子,而沉积物在火山口的卫星图像中清晰可见。

但是这个陨石坑还有其它的东西引起了科学家们的兴趣,在可见光图像中并没有如此清晰地显现出来:一个碳酸盐的"浴缸环",科学家认为它可以容存在生物化石。火星2020探测器正在提高我们的火星可居住性的科学调查。

当"精神"号和"机遇"号去火星时,它们的任务是寻找过去或现在水的证据,它们基本上完成它们的任务。当MSL去火星时,它的任务是评估火星的可居住性,无论是古代的还是现代的。现在,火星2020探测器,有一个主要任务:寻找过去微生物生命的迹象,或者简单地说:化石。

杰泽罗(Jezero)火山口被选中有几个原因。这是一个古老的地区,大约35亿年前的湖泊遗址。它包含古老的地貌,包括河三角洲。它还包含所谓的碳酸盐"浴缸环"。 在火星上,碳酸盐可以形成能持续数十亿年的长寿命化石结构。这包括贝壳、珊瑚和闪石。由于杰泽罗(Jezero)火山口是水体,科学家认为有必要研究杰泽罗(Jezero)火山口边缘的碳酸盐环,看看那里是否有化石。

图注:计划着陆区

如果你仍然好奇为什么选择杰泽罗(Jezero)作为2020火星探测器的着陆点,请记住,选择杰泽罗(Jezero)火山口,以及寻找火星上的化石生命,是建立在多年的严谨科学之上的。没有人知道我们会在那里找到什么,在陨石坑的碳酸盐丰富的边缘。但经验证据表明,这是一个很不错的火星探测地点。

发表在《Icarus 》杂志上的一篇论文详细介绍了杰泽罗(Jezero)火山口的矿物多样性,包括边缘的碳酸盐矿床。 论文题目是:《杰泽罗(Jezero)的矿物多样性:火星上可能存在的碳酸盐的证据》。

美国宇航局的火星勘测轨道器(MRO)用CRISM(火星小型侦察成像光谱仪)仪器发现了碳酸盐。CRISM 专注于寻找与水相关的矿物质。CRISM图像显示,在杰泽罗(Jezero)边缘有显著的碳酸盐迹象。

图注:杰泽罗(Jezero)火山口的位置,紫色是低海拔,红色是高海拔。

"CRISM几年前就在这里发现了碳酸盐,但直到最近我们才注意到它们是多么集中的地方,选择湖岸将是正确的,"论文的主要作者,印第安纳州西拉斐特普渡大学的布里奥尼·霍根说。 “在整个任务期间,我们将在很多地方遇到碳酸盐矿床,但‘浴缸环’将是最令人兴奋的探测地点之一。”

图注:CRISM图像的杰泽罗(Jezero),绿色表示碳酸盐。

在火星上,一些最古老的化石是闪石。它们可以追溯到35亿年前。石柱石是由蓝藻层形成的分层结构。 如果火星在古代确实支持生命,那火星很可能有自己的闪石。如果成功的话,杰泽罗(Jezero)古湖周围的碳酸盐环是寻找它们的好地方。

“在湖泊环境中形成的'边缘碳酸盐'的可能性,是导致我们决定在杰泽罗(Jezero)着陆场的最令人兴奋的特征之一。”加州帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室的火星2020项目副科学家肯·威尔福德说:“在古老的湖岸上,碳酸盐化学是保存古代生命和气候记录的神奇配方。”

图注:火星上河流沟壑痕迹,在Noachian Epoch是火星的第一个纪元,大约在35亿年前,火星气候潮湿,河流密布。

如果碳酸盐在湖边形成,那么它们很可能在火星的Noachian Epoch时代形成,Noachian Epoch是火星的第一个纪元,大约在35亿年前结束。 当时,科学家认为火星的气候相对潮湿,大气层中二氧化碳丰富。当岩石、水和CO2相互作用时,就形成碳酸盐。

碳酸盐有更多的火星故事要告诉我们的,它们包含火星气候变化的地质记录。 由于二氧化碳、水和岩石之间的相互作用,它们的形成可以记录火星气候随时间的微妙变化。它们可以帮助讲述火星如何从一个有着厚厚大气层的古老潮湿的星球到今天寒冷干燥的沙漠的故事。

科学家还在杰泽罗(Jezero)古老的河三角洲边缘发现了丰富的水合二氧化硅矿床。水合二氧化硅也有潜力保存化石,就像碳酸盐一样。 如果水合的二氧化硅矿床位于三角洲底部,那么它也可能是寻找化石,特别是埋藏的微生物化石的好地方。

并非杰泽罗(Jezero)火山口的所有碳酸盐矿床都是均匀的。它们位于不同区域、不同高度、不同的地形特征和光谱特征。也许最重要的领域是所谓的边际碳酸盐。 它们表现出最强烈、最清晰的碳酸盐特征,位于陨石坑的西内边缘。边缘碳酸盐的边缘有时与地形和外观的变化相吻合。科学家们渴望破译这一切意味着什么。

当然,这只能通过火星2020探测器的原地测量来完成。火星车将于2021年2月18日抵达杰杰泽罗(Jezero)火山口。一旦它在那里,很多人的辛勤工作将开始回报。

地球上有一些地方,经常在高山上,从岩石中挖出来化石贝壳,人们很容易人想到该地以前可能是湖泊或者海洋所在地。

火星也会存在化石,如果有的话,我们可以通过对地球化石的了解,运用这些知识来推测火星的地质构造,以及火星曾经的生命系统。

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