在东方红一号成功发射50周年的日子,我国公布了航天工程下一个里程碑式的任务——“天问一号”,即火星探测。而“天问”也成为了我国行星探测任务的共同名称。从“天问”的任务标志看,未来中国的探测器不只将光顾火星,太阳系的其他大行星和卫星也将是我们的探测目标。
目前,大部分航天器主要工作在地球附近,已经能够直接服务社会生产生活,提供通信、导航、对地观测等服务。近地空间的航天应用已经从早期前瞻性的技术试验领域转化为实行化、商业化的领域,目前相对成熟。而目前空间探测的前沿,则是远离地球、去往其他天体的深空探测。
从美国等航天强国的发展历程看,月球是深空探测的第一站。通过嫦娥探月计划的成功实施,我国已经掌握了对月球进行环绕、降落和巡视探测的相关技术,除了月兔号月球车在工作期间出现意外这一插曲外,整体上说嫦娥任务计划进行的相当成功,还在鹊桥号中继卫星的帮助下实现了人类月球背面的首次着陆。
月球之后,人们选择下一个目标往往是火星。在太阳系中,地球的近邻是火星与金星,都可以作为月球之后的下一个备选目的地。然而,无论从科学研究角度还是未来对行星的开发利用角度讲,火星是比金星更加理想的选择。
火星全貌
对于生命体来说,火星的环境要比地球恶劣不少。火星的大气相对稀薄,且主要成分为二氧化碳。大气中存在着强沙尘暴等恶劣天气,平均温度约零下数十度。火星没有较强的内禀磁场,无法像地球一样提供对于太阳高能粒子提供足够的抵御。
但相对于其他行星来说,火星与地球的相似度又是最高的。火星轨道之外的大行星均为气态巨星,它们甚至没有一个可以让我们稳定站立的固体表面,形态与地球有根本上的不同。而对于地球轨道以内的金星和水星来说,由于距离太阳太近,一方面白天时行星表面温度相比地球高的太多,另一方面太阳的潮汐锁定也使得它们自转一周的时间太长。比如,金星上的一天相当于地球上的两百多天,因此对于同一地区来说,昼夜不会快速变换,将在较长的时间里处于极寒或极热的状态下。
火星上一天的长度仅比地球稍长,和地球一样在温带地区有着四季的变化,火星表面的地形地貌和地球也有着比较多的相似。现有研究表明,火星历史上也许曾经是一颗温暖湿润的星球,还有可能孕育过生命,然而火星气候发生的气候变化使得它成为了如今的样子。从科学研究的角度讲,我们可以从这颗星球表面、内部和附近的空间中,获取关于它过去和现在变化的信息,从中发现行星演化可能的规律,并由此对地球未来可能的命运有所认知。毕竟一代人或几代人的生命相对于行星演化的时间周期来说都相当短暂,而火星上恰好可能储存了这个过程的“纪录片”。
好奇号火星车拍摄的火星夏普山,如果不加解释,仅凭图像看,很有可能被误认为是地球上的山峰
火星与地球的相似性也使得它成为太空移民的首选目的地。目前,已经有如马斯克这样的“极客”在ppt上勾勒未来“火星殖民”的蓝图。虽然这样的愿景何时能够实现尚不可知,但至少火星移民在理论上是具备可能的。火星上可能存在着大量冻结成冰的水,具有能够提炼成金属的矿藏,也有高浓度甲烷出现的区域。这些资源,都可以让最初的火星移民在从地球运送来的机械和资源的基础上,在火星就地取材扩大生产,逐步实现自给自足,最终不需再耗费大量成本从地球上运去物资。至于维系人生存的食品,火星与地球比较接近的气候,也给在火星进行农业生产提供了可能。植物进行光合作用的原料二氧化碳,是火星大气的主要组成部分。
spacex对于未来火星城市的构想图
人类对火星的探测主要可以划分为三个阶段。第一个阶段开始于上世纪六十年代,以飞掠和着陆探测为主,获得了关于火星的初步认识。这一时期比较成功的探测器有美国的水手4号和6号、7号,成功飞掠火星后传回了火星表面的图片;及美国的维京1号和2号,成功在火星表面着陆并进行探测。由于技术还不成熟,这一时期任务的失败率较高,不但苏联进行的十多次探测一次都没能成功,美国也有数个探测器牺牲在了飞行的不同阶段。
第二个阶段主要在上世纪90年代,美国、日本和俄罗斯的几艘探测器打破了火星探测在80年代的沉寂。这一时期火星飞行的失败率仍然很高,除美国的火星探路者号和火星全球勘测者号外,美国、俄罗斯和日本的其他8个探测器任务均以失败告终。
机遇号火星车拍摄的其在火星着陆场附近的情况
进入二十一世纪后,火星探测迎来了大发展。这一时期,环绕火星的探测器和在火星表面着陆和进行巡视的探测器组队出发,在火星上相互配合,取得了令人振奋的成果。美国的勇气号、机遇号火星车超设计寿命工作,其装配的丰富的科学仪器不但为科学家们带来了大量新发现,还传回了诸多可以让大众身历其境的火星照片。目前maven、好奇号、洞察号等等后续探测器又在源源不断的获得新的成果。得益于深空探测技术在失败中获得的进步,进入二十一世纪后火星探测任务的成功率大幅提升。
不同时期在火星表面着陆的探测器
去年10月,我国已经公布了火星探测器的外观图。综合图片和有关公开文献信息,这艘现在已经被命名为”天问一号“的探测器由两个部分构成,其中上半部分的钝头体为着陆器,带有喷嘴的下半部分为环绕器。在发射后,天问一号将进入地火转移轨道飞行,着陆器和环绕器在火星附近分离。着陆器落地火星表面,除了对落点就地开展探测外,还会放出巡视器(火星车),对落点附近的区域进行进一步探测。而环绕器则留在环绕火星的轨道上,在进行探测的同时,也充当火星车与地球之间的“信使”,提供通信中继服务。
我国的火星探测器外观图
从问天一号的配置看,本次任务将同时进行环绕、着陆和巡视三种探测。从地球出发,进入地球到火星间的转移轨道,经过半年以上的飞行时间正常到达火星,本来也不是一件容易的事情,需要解决轨道设计方面,飞行器“自动驾驶”(自主控制)和深空通信等多方面的技术问题。而着陆火星则更加惊险。从航天器开始进行着陆到最终在火星表面停稳,整个过程大概要在8分钟内完成,但火星到地球的单向通信时间高达15分钟,发送信号再等待地球返回信号最短也要半个小时,因此探测器必须具备强大的自我管理与控制功能,能够将一个又一个不能ng的动作全部正常完成,才能安全降落在火星表面。虽然我国火星探测的起步相对于美国、欧洲等要晚,但一旦“天问一号”的任务圆满完成,将会使我们的探测技术水平站到世界前列。
国家天文台武清站用于火星探测测控的70米天线吊装成功,这种天线不但能支撑火星任务,也能为其他未来的深空任务提供服务
如果要对距离地球较远的行星、小行星进行探测,或者像近两年发射的帕克太阳探测器、太阳轨道器那样对太阳实施抵近探测,或是去往遥远的太阳系边缘进行星际探测,一般需要通过其他行星的借力飞行完成,任务的实施难度更大。只有通过火星探测,掌握了深空探测所必须的轨道设计、高可靠性自动控制、深空测控等方面的技术,才有可能进行难度更大的探测。
总之,如果要想在未来的大航天时代中占有一席之地,火星,中国一定要去。
移民火星是人类的梦想,但如今看来已经不仅仅是梦想了,美国航天局早已规划在2035年左右让人类登陆火星,接下来会陆续把地球上的动植物带到火星上改造火星。但对此科学家有一个担心,考虑到火星上环境与地球有很大差异,如果我们送上火星的生命体出现了异常进化怎么办?有一部科幻漫画连载名为“火星异种”,讲述的时变异的蟑螂和苔藓植物的故事,苔藓蔓延使火星表面黑化,黑色吸热使火星温度升高。
现代天文学以及宇航技术的进步,让人们认识了太阳系空间,对我们的近邻火星也有了很多的了解,而且人类一直想登陆火星去看一看,更是一直有大规模移民火星的梦想,其实这几乎是个不可能的事情,因为火星的大气层是个问题,虽然火星大气层的成分和地球大气层相似,但火星的大气压只有地球的百分之一左右,人类在上面呼吸是非常困难的,那么我们能改造火星的大气层吗?
“荧荧如火”,用我国古人的一句话来形容火星,再合适不过了。 对公众来说,火星一直充满着神秘色彩,它位于地球与木星之间,是离太阳第四近的行星。如果用肉眼来看的话,它在地球的夜空当中会呈现出比周围星辰更加显著的红色。 对于探索火星,我国将有“大动作”。11月14日,国家航天局首次公开了我国火星探测任务,计划2020年择机实施。
分享全球极简设计,给你极致美!火星生活舱设 计 :open建筑事务所国 籍:中国项目地点:中国 北京项目年份:2018年摄 影 师:吴清山, nácasapartners inc.由open建筑事务所与小米合作打造的“火星生活舱”(mars case)在北京国家体育场(鸟巢)南广场正式亮相,参展由日本设计师原研哉发起的“china house vision探索家——未来生活大展”。
我们知道,地球已经拥有46亿年的漫长生命,随着人类活动的不断增加,地球上的资源对于人类而言逐渐不再够用,于是人们将目光投向同样处在太阳系宜居带的火星,通过探索研究后,科学家们甚至断言,人类的未来将在火星。很多人提出希望通过科技手段将火星改造成适合人类生存的第二个“地球”,并将人类进行星际移民。其中也包括我们熟知的“钢铁侠” space x太空探索公司的马斯克,他曾设想并一直在为实现人类的星际移民计划而行动着。
面对小天体撞击等重大灾难,人类所居住的地球并不是绝对安全,再加日益增加的人口使得地球上的资源越来越匮乏,移民地球以外的星球已经被提上了议程。纵观整个太阳系,火星因其与地球相似程度很高而成为首选。但人类想要定居火星,就必须要将火星改造成人类可以生存的环境,这绝不是短时间能完成的,总体上来说,要分为以下几步来走。
现代天文学以及宇航技术的进步,让人们认识了太阳系空间,对我们的近邻火星也有了很多的了解,而且人类一直想登陆火星去看一看,更是一直有大规模移民火星的梦想,其实这几乎是个不可能的事情,因为火星的大气层是个问题,虽然火星大气层的成分和地球大气层相似,但火星的大气压只有地球的百分之一左右,人类在上面呼吸是非常困难的,那么我们能改造火星的大气层吗?
今年的春节贺岁档可谓是大片不断,前有周星驰导演的《新喜剧之王》,后有韩寒导演的《飞驰人生》,而最引人热议的便是中国的第一部科幻片《流浪地球》。这部影片讲述了一个太阳即将毁灭,人类在地球表面建造大型推进器从而寻找新家园的故事。虽然电影讲述的是一个科幻故事,但现实中却真的有公司通过全球众筹一直在进行着火星移民计划,其规模堪称真实版的“流浪地球”,随着这个公司宣告破产,一个蒙蔽全球人的骗局慢慢漏出了水面!
对于地球人来自火星,这个话题其实已经讨论了很多年,也有不少相关证据。至于到底是不是,这个是无法证明也无法证伪的话题,我就大概说说我的看法。生命是起源于地球还是来自外星生命是起源于地球还是来自外星地球生命的发祥地究竟在哪儿?长期以来,关于这个问题的猜测层出不穷。传统上认为,生命是在地球环境中通过一定的化学反应和长期的进化产生的。
看看新闻knews综合2021-08-11 15:28如果人类定居火星,会遇到哪些问题呢?为寻求答案,美国航天局正在招募一批志愿者,让他们在地球上模拟火星环境居住一年,为将来的宇航员火星探索任务做准备。招募计划从8月6日启动报名,9月17日结束。应征者需要满足年龄在是30岁至55岁之间,必须是美国公民或永久居民,且身体健康,英语流利,已取得理工科硕士学位,或有至少1000小时的飞行记录等条件。