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既然要移民,当然要找最适宜人类生活的地方了。宇宙中确实存在与地球相似的行星,例如NASA在2015年发现的“开普勒452B”、2016年发现的“地球的孪生哥哥”比邻星b、2017年2月发现的恒星Trappist-1宜居带内的3颗宜居星球等。但这些行星与地球的距离长达数十光年甚至更远,目前的飞行器技术还远远不能实现载人到达。
在太阳系以内,重力太大的行星人类无法登陆,极寒和极热环境人类无法生存,与地球距离太远又会导致往返时间过长,而金星的环境太恶劣,去掉这些选项之后,就只剩下了火星。
就目前的认知,火星的确是最有希望实施载人登陆的地外行星。但是,它与地球的环境依然有较大差异:火星的表面重力约为地球的38%,气压不足地球的1%,大气成分95%是二氧化碳,平均气温-63℃,自转周期24.6小时。不过,这已经是我们最好的选择了。
登陆火星有哪些技术难题?来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-357.html
说得这么美,那还不赶紧去火星?且慢,还有一些技术难题。
人类去往火星,以目前的转移能力推算,任务全程需要五百多天来源:https://www.atermamicrowave.com/bkjj/202412-44.html。这五百多天的星际飞行和在火星表面的驻留,将面临重重困难和挑战。从人的角度出发,登陆火星的主要难点有:辐射防护、失重问题、营养与食品、环境控制生命保障系统。医疗保障、心理维护、生活物资保障和出舱作业等问题,还有一些其他技术难点,如建造新型飞船、设计火星着陆器、设计返回再入系统等。这些难题有待攻克,任重而道远!
火星移民计划你知道多少来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-157.html
虽然登陆火星有很多技术难题还没有解决,但是不妨碍人类策划移居火星的热情。人类的“火星梦”有了几项初步的计划。
1、火星一号移民计划
这个计划于2012年6月由巴斯·朗斯多普发起,计划2018年发射火星探测器,2020年第一批物资将到达火星,2021年在火星的设备开始制造供航天员使用的水和氧气,2023年第一批宇航员到达火星即可开始在火星上种植粮食、获取食物。
2、火星殖民计划
2012年11月22日,SpaceX公司的埃伦·穆斯克发起了火星殖民计划:先期送10位勇士去火星建立殖民地,待时机成熟,再逐步扩大殖民规模,最终在未来15~20年内预计约有8万人前往火星定居。
3、灵感火星计划
该计划于2013年4月22日由丹尼斯·蒂托(首位太空游客)发起,内容为:最早在2017年12月实现,将使用位于加州的太空探测技术公司生产的猎鹰重型火箭和“龙”飞船,把两名航天员送上太空,绕火星飞行一圈,但不进入火星的绕行轨道,整个过程历时501天。但是,斯坦福大学的斯科特·哈伯德教授认为,“灵感火星基金会”的技术报告“长于灵感,短于技术细节,有待调整”。
4、祖布林的火星改造计划。
本计划力图实现火星从红火星到绿火星再到蓝火星的转化,主要有五个阶段:①使火星变暖;②土壤升温,释放二氧化碳,使火星温度升高,土壤中的水冰物质融化、蒸发,形成雨雪等天气现象;③火星赤道温度达0℃以上,种植植物,建立火星表面生态环境;④大规模种植各种植物,发展农业,科学家培育“超级植物”释放大量氧气;⑤在等待火星植物释放出足够人类自由呼吸的氧气期间,重复三、四阶段的工作。
火星地球化,很多科学家认为需要2万至10万年的时间,遥不可及来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-437.html。但火星协会的创始人、科学家罗伯特·祖柏林认为,这个过程只要大约1000年就可以完成。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-220.html
在今年夏天,火星发射窗口再一次开启,人类先后发射了三枚无人探测器飞向火星。不仅如此,中国国家航天局(CNSA)的天问一号和美国宇航局(NASA)的毅力号将要在火星上登陆,对火星地表进行深入探测。来源:https://www.atermamicrowave.com/xwzx/202412-141.html
在探测器还在奔向火星途中,SpaceX发射了星际飞船的全尺寸原型机。虽然飞船只飞了150米高,没有进入太空中,但这将会是埃隆·马斯克(Elon Musk)的火星殖民计划的起点。
为什么人类想要殖民火星呢?来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-242.html
一个残酷的事实让人类不得不认真考虑未来,那就是没有一个物种可以在地球上长期生存下去。虽然地球在过去几十亿年来始终是宜居的星球,但地球上的物种已经换了一茬又一茬。目前地球上生活着大约1000万个物种,但这只是地球有过的物种总数的1%。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-378.html
地球本身的活动会造成气候剧变,导致很多生命无法适应。另外,小行星撞击、超新星的伽马射线暴轰击也会造成物种大灭绝。为了避免像过去99%的物种那样走向灭绝,人类迟早要离开地球,去宇宙中寻找第二家园,这也是著名物理学家霍金在生前所表达的观点。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-232.html
火星是最为靠近地球的行星之一,它或成为人类太空殖民的第一站。这颗红色星球在过去很有可能是宜居的,就像地球那样有液态水。但由于磁场的消失,太阳风吹走了火星大气,也带走了表面的液态水。
先前的研究表明,目前火星的极地还有大量的水冰。如果通过温室效应来让火星升温,冰封于极地的水就能被释放出来,人类在火星上生活也将成为可能。
现阶段,只有无人探测器造访过火星。下一步,人类将会在十几年后登陆火星。但载人火星任务异常困难,因为任务周期非常漫长,这对于宇航员来说是不小的挑战。
为了节省燃料,太空飞船会在火星靠近地球时发射。火星离地球最近时也有5500万公里,太空飞船需要半年的时间才能飞抵火星。当太空飞船登陆火星后,又不能很快返回地球,因为地球在远去。需要等到两年多之后,下一次火星接近地球时,飞船才能返航。
载人火星模拟任务
即便考虑到最快的情况,宇航员也要在火星上生活17个月的时间,整个载人火星任务时长将会超过两年。为了验证长时间的火星任务对宇航员造成的影响,NASA进行了夏威夷太空探索模拟和仿真实验(HI-SEAS)。
在荒凉的高山地区,NASA建造了模拟火星载人基地的封闭舱。3男3女共计6名科学家参与到模拟实验中,他们有的是土壤学家,有的是医生,有的是天体生物学家。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-431.html
模拟火星任务的时间为1年,6位科学家在此期间不能离开“基地”。为了让实验更加接近现实,6位科学家与外界的通信被延迟了,而且通信方式被限制为邮件。一旦离开封闭舱,他们就要穿上笨拙的宇航服,而且一个星期只能出去一次。
在封闭舱中,6位科学家都有各自的房间,但空间很小,而且都是挨在一起的。他们几乎没有隐私,因为他们的活动被NASA全程跟踪。经过这样长达一年的严苛考验之后,几位参与者或多或少都有些精神麻木了,他们的生理和心理都遭受了很大的压力。
不过,与真正的载人火星任务相比,模拟实验的时间还是远远不够的来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202412-18.html。如果时间再延长许多,参与者还能不能承受得住,这都需要未来的模拟实验进一步验证。
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