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为什么要探测火星 火星有水吗

发布时间:2020-12-31 20:56:17来源:未知 标签:为什么要加紧火星探索 火星已经发现生命 火星有水吗

为什么人类要探测火星?

人类对火星的探测已有五十多年的历史,这颗红色行星一直吸引着人类的目光。那么,火星究竟有什么特别之处呢?

首先,火星距离地球较近,而且它的轨道靠近太阳系的宜居带。虽然如今的火星是一颗贫瘠、寒冷、干燥的星球,但根据火星探测器的观测数据,这颗行星在40多亿年前非常的温暖和湿润,那时的火星上可能存在海洋,甚至还可能出现了生命。然而,不久后,火星环境剧变,大气逐渐消失,液态水也随之蒸发殆尽,最终演变成如今荒凉的样子。因此,探测火星有助于我们保护好地球。

迄今为止,地球是人类唯一的家园。然而,地球的过往历史表明,生命无法保证能在这颗蓝色星球上永存下去,恐龙就是最好的例子。这种史前爬行动物在地球上生活了一亿多年,但如今它们只剩下了化石。在大约6600万年前,一颗小行星撞击地球,导致恐龙悉数灭绝。正所谓鸡蛋不能放在同一个篮子里,人类也需要寻找第二个家园,成为多星球物种。

鉴于此,火星是一个比较好的选择。火星上的一天大概是24.6小时,接近一个地球日。但由于火星距离太阳较远,公转周期也较长,大约是地球的两倍。此外,火星的自转轴倾斜25.19°,也是非常接近于地球,所以火星上也有像地球一样的四季变化。现有的观测表明,火星的两极存在大量的固态水,并且火星的表面还有季节性的液态水。未来人类可以在火星上建造殖民地,甚至可以把火星改造成宜居的星球,成为人类的第二家园。通过对火星的探测,人类能够积累更多的宇航技术,为将来的深空探测奠定技术基础。

我国火星探测终于要开始了,为什么要探测火星?谁能具体说说?

探测火星,是重大的科研课题。火星与地球相似,有四季,有公转也差不多。研究火星形成这样的原因,有借鉴的作用,地球在未期后可能的变化过程,有着重要天文意义,人类避免或减轻地球的未期的灾害,以及为人类找好最后的退路,研究火星,能否凭借科技力量,移居火星,这都是研究的意义,研究火星,为人类打开移居外星球的坚实第一步,研究火星,能否提取矿产资源和能源为人类服务有着重要意义,未来能源需求更大。

人类为什么要探测火星?

很简单,因为地球已经快经不起人类折腾了。现在科学家已经确定,第六次物种大灭绝正在发生,也就是说,地球上超过50%的物种很快会从此灭绝。物种大灭绝正是生态濒临毁灭的最好写照,而要想延续人类这一种族,当然只有不断的寻找适宜人类生存的星球咯。火星是离地球比较近的行星,其大气特点、温度、湿度等环境特点也与地球十分相似,因此火星也普遍被世界各国视为人类的下一个定居行星。

火星上什么也没有,为啥国家花那么多钱探测?

探索火星,一为基础科学的进步,二为航天技术的不断精进。人类迟早遨游天空,火星探测是为未来的投入,现在相较美国还有追赶的可能,若再过50年,一切都晚了。

相对而言,发达国家在航天方面的投入比我国多很多,首先在时代背景中,欧美俄在上世纪五六十年代就大力发展航天科技,因为我国历史的关系,比欧美更迟地进行工业化改革,这也是近代史上我国饱受国外欺负的原因。现在看来欧美的发展有很多可以借鉴的地方,在航天领域这一方面都是如此。科研、资源探查、导航、灾难防控、环境保护、侦察、气象等很多方面如今都离不开航天技术的帮助。而它们当年能更早地开展航天是因为工业化中的投入,相反我国在80年代之前工业化,而美国哈勃望远镜80年代就已升空,而我国现在还没有那么大口径的空间光学望远镜,这就是技术上的落后。

我国早期的发展比较偏,注重民生使得农业机械等方面比较有优势,这也使得我国利用世界占比不多的土地养活更多人口的原因,但是在航天科技方面时间上落后了二十多年,到五六十年代才提出了两弹一星的战略,得益于一大批海外归国的爱国志士,我国两弹一星工程得以发展,但是历程上也是很艰难的,遇到过中苏断交等事件。

直到1972年我国才发射了第一颗人造卫星,然而它仅仅21天就失去了联系,算是完成了预定目的,但是对于整个国家的帮助更多的是精神层面的鼓舞。航天科技对于一个国家的工业实力、工业类型有很大的要求,直到如今有独立航天的国家无一不是工业类型相对齐全且技术水准在世界先进行列的国家。

如今我国的经济技术实力足以支撑更广泛的航天探测,这有益于我国的基础科学的进补,要知道世界上每一次的迅速发展,都来源于基础科学或者技术上的进步。早年间落后于人,美国50年前就实现过载人登月,前苏联将近60年前就已进行载人航天,而我国呢?2003年杨利伟才乘坐神舟五号,那是我国第一次载人航天,而杨利伟在太空待了21小时,那时的神舟五号上也没厕所,杨利伟等于是憋了20多个小时,

而在这之前十来年,国际空间站就已经实现了宇航员长期驻留太空、进行空间实验、对地观测等,也使得欧美在空间物理化学生物性质方面的研究领先我国很多。但空间站是十多个国家,前前后后耗费十多年,花费了1600亿美元才建设起来的!我们当初也想掏钱掏技术参与,可欧美欺负你实力不足,不允许!!!这也是我国独立发展自己的空间站的原因。

无论哪个国家最初发展航天都是投入大于产出的,因为向太空发射卫星火箭十分耗费人力物力,需要大量的科研人员一同付出,当然也需要更多的符合需求的高级技术人才承担火箭的设计和制造,因为投入大于产出而不进行航天肯定是短视的行为。说一句题外话,我国曾经在大飞机、芯片等领域都取得了很好的成就,可是由于经济等方面的问题,有些高投入的行业不得不放弃,

造成了后来我们需要更多的投入去追赶,而那肯定是非常艰难的抉择,现在吃得饱穿得暖,再不求精进,那么未来相似的事情会不断上演。这些都是很实际的问题,地球资源相迟早满足不了人类需求,向太空索取资源是必然的过程,如今在尚有追赶机会的时候不加大投入,未来只能被人家欺负。

这就是我们进行火星探测的原因,火星什么也没有,但是火星是一个很好的技术验证平台,至今只有美国、俄罗斯、欧洲有一定的独立探测火星的能力,涉及的国家还很少,也就十来个吧,在我国嫦娥系列探月工程成功的背景之下,展开更遥远的航天探测活动,更有利于航天技术的发展,也有利于提升基础科学的实力,虽然现在看不到什么收益,百十年过去后人们会感叹现在的发展策略,这将是我们为后代子孙创造的优势地位。事物是发展的,永远不能只将目光定于当下。

这个月或者下个月,我国就将进行我们独立进行的第一次火星探测任务——天问一号,目前长征五号四已经矗立在海南文昌的发射场上,最早可能于7月23号就进行发射任务,将天问一号投入火星转移轨道,用接近1年的时间奔向火星(由于火星距离地球遥远,最近时也有5500万公里,发射窗口2年多才一次),经过一段时间的绕火探测后释放着陆器登陆火星展开火星巡视探测,希望一次性实现“绕、落、巡”,而这个过程也借鉴国外成熟经验,为什么是我们借鉴人家的程序,还不是因为早期各方面的实力不足?!时不我待,现在投入多是为了未来不落后甚至领先。

火星探测为什么这么难?

以目前的探测技术来看,火星探测技术是有一定难度的,但是这个难度也是相对来说,是指相对于月球探测技术更难一些,但是对于其他行星的探测来说,只能算是相当或者简单了。

现对于月球探测来说,火星探测主要难度就是距离远。

火星最接近地球时也要5000万千米,飞行时间需要6个月左右。这就对轨道计算的精确性和飞行中的轨道校验提出了较高的要求。如同探月一样,最早的飞行器没有进入预定轨道,或者与火星擦肩而过的都不是没有过。

再有就是深空信息技术了,在如此遥远的距离上,如何确保信号的传递和接受,也是超过之前探月的水平的。我们需要在地面建立通信设施,保证对探测器的控制和对探测器传回来的信号的接收解析等。

由于探测器大小有限,因此信号的接收和发送功率是受到限制的,这就只能提高设备的精密程度,可以分辨出更微弱的信号。

之后,是探测器的降落。由于距离遥远,无法像月球上可以进行几乎无时差的通信(地月只有2秒的信号延迟,而到火星信号一个来回就要5,6分钟)。所以,探测器能否安全降落,避免意外,很大的程度上要靠探测器自己。

因此,探测火星的难度要比月球难了很多,不过随着技术的发展,这些难题也都会变得没有难度了。

人类为什么要探索火星?为什么不开发土星?

土星虽然听起来土味十足,但它表面没有一点尘土。和木星相似,它全部都是被厚重的氢和氦气包裹,厚达1000km,表面风速高达1800km/时,比木星上都快。这样恶劣的环境没有谁敢去生存,当然也不必去开采了。

而火星就不同了,它是一颗和地球相似度极高的类地行星,并且在2018年发现了第一个地下水湖,因此认为极有可能存在生命,人类探索火星还有一个重要原因是火星距离地球更近。

土星

首先土星是气态行星,外围主要是96.3%氢气和3.25%的氦,其它是氨、乙炔、乙烷等,其温度低至-130℃;大气层下是水冰态浓厚的云层,有410km厚,温度在-93℃~-180℃;云层下是数层的金属氢和其它金属气体,内核是很小的岩石与冰,温度高达11700℃。这样恶劣的环境对人类无疑是地狱,是无法生存的。

其次土星的直径有120540km,质量有568.46亿亿kg,质量和体积在八大行星中仅次于木星,约有95个地球质量。质量越大引力越大,人类还未到边就可能被其巨大的引力撕碎了。

然后土星距离地球有9~11个天文单位,约13.5亿km~16.5亿km。美国最快的飞船新地平线号在太空速度是5.8万km/时,到达土星需要1012天(2.8年),普通客机也要162天。飞行器即使利用火星的引力弹弓效应也要近两年时间。

相比于土星,它的卫星土卫六更适宜殖民。

火星

火星大家都很熟悉了,它是人类已知唯一跟地球相似,并在适宜轨道上运行的行星。因此它成为了人类移居的最理想的行星。并且在2018年7月25日已经探测到火星存在液态湖。

人们探测火星是从前苏联1960年发射第一颗探测器开始,至今为止有60个年头了。去年NASA在火星上发现了液态水湖。科学家们一度认为火星上存在生物。

火星距离地球仅有5500万km~4亿km,与地球的近距离接触大约需要15年。这让人类飞往火星更为简便,人类预计在50年内会实现火星移民。

为什么美国近几年要疯狂的探索火星?

美国或者说是西方国家对火星是比较痴迷的。感觉最近几年美国对火星的探索几近疯狂是因为现代网络比较发达,关于这方面的报道我们更容易接触到罢了。美国对火星的探索就一直没有停止过。

美国热衷于火星的探索也是有渊源的。在以前的问答中咱们也提到这个问题。西方国家称火星为马尔斯(Mars)。古罗马神话中的战神,因为火星具有鲜血一样的红色。十九世纪的时候,人们用当时的望远镜观测火星时发现了火星上的一些不同寻常的东西。这就是早期火星最为神秘的“火星运河”。火星运河的发现极大的吸引了当时的西方人。难道火星上有跟地球上一样的智慧文明?从那时起就诞生了“火星人”这一说法。很多关于火星人的科幻小说,科幻电影等文学作品出现。火星的神秘吸引着人们不断的对它探索。

火星运河

走在科技最前沿的美国当然不会落后的。从1964年11月,美国成功发射水手4号开始到现在的洞察号火星探测器登陆已经有54年的时间了。美国一共向火星发射了将近20次火星探测器,其中超过一半以失败告终。美国确实在火星探测方面显示出了极大的热情。

为什么美国这么热衷于探索火星?美国著名的天文学家卡尔萨根给出了具体理由。他在给美国宇航局(NASA)的报告中说:

  1. 火星是距离地球的距离比较近方便探索。

  2. 大约40亿年前,火星和地球的气候极为相似,有河流,湖泊甚至海洋,但是现在火星却变成了这个样子,了解其中的原因,对于保护地球意义重大。

  3. 火星上也有一个臭氧层空洞,研究火星有助于了解地球臭氧层空洞消失对地球的影响。

  4. 要是能够在火星上找到生物化石,就意味着生命会在宇宙中的条件许可的行星上产生。

  5. 探索火星上是否有绿洲以及有无生命。

  6. 火星可以作为许多新技术的实验场地。

  7. 从长期来看,火星可是未来人类的新家园。

  8. 由于历史的原因,美国的老百姓对火星的探测充满了兴趣,给予的支持是其它空间探测无法相比的。这一点咱们在文中也做了分析。

基于这几点理由,美国在火星的探测上表现出了极大的热情。对此大家是怎么看的呢?

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为什么大国都要进行月亮和火星探索?

归根结底是为了资源

月球有丰富的矿藏,月球上稀有金属的储藏量比地球还多。月球的矿产资源极为丰富,地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球土壤中还含有丰富的氦3,月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。此外,月球还蕴藏有丰富的铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源。

火星土壤的主要元素是氧,其含量约占50%,硅为15~30%,铁为15~16%,铝为2~7%,钙为3~8%及少量的钾、磷、硫、氯、钽、铬、镁、钴、镍、铜等。硫的含量#282.6~3.1%#29比地壳的平均含量高1~2个数量级,钾的含量低于0.25%,铷、锶、钇及锆的含量比大多数地球火成岩低得多。

近日,据《新闻周刊》报道,在全球新冠大流行中,唐纳德· 特朗普总统火急火燎的签署一项行政命令,要求美国公司开采月球的矿产资源。据报道美国政府这项“阿尔忒弥斯协定”将在未来的月球基地周围确立安全区,以阻止临近的竞争国家、公司的破坏干扰行为。

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