眾所周知,人類(lèi)在探尋火星奧秘的路途上已行走多年,至今仍有許多科學(xué)家樂(lè )此不疲地致力于火星探索,想要把火星變?yōu)槿祟?lèi)的“第二家園”。那么,到底為什么科學(xué)家一直對火星抱有如此濃厚的興趣呢?人類(lèi)移民火星還要多久?又會(huì )有哪些困難呢?
火星是太陽(yáng)系中與地球最相似且距離第二近的行星,因此,它成為了目前除地球以外人類(lèi)研究程度最高的行星。全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專(zhuān)家龐之浩表示,探測火星對研究地球上生命的起源和演變,了解火星的氣候、地質(zhì)和資源,在火星上建立人類(lèi)第二個(gè)家園等,都具有重要的意義。如果有一天人類(lèi)由于地球人口太多、能源枯竭或遭受其它星球撞擊等滅頂之災,可以向改造后的火星移民。
至于人類(lèi)移民火星需要多久,龐之浩表示,由于火星距地球遙遠,火星本身也與地球有很大差別,所以要向火星移民需要攻克許多關(guān)鍵技術(shù)。就目前的技術(shù)發(fā)展水平和速度而言,樂(lè )觀(guān)地說(shuō),可能要至少等100年左右,也有科學(xué)家保守地認為要等800年。
為什么需要等這么多年呢?因為即使是無(wú)人探測器登陸火星在今天都很難實(shí)現。據龐之浩介紹,1971年,蘇聯(lián)的“火星-3”號成為第一個(gè)到達火星表面的探測器,但也僅發(fā)送了20秒鐘電視信號;2003年,英國“獵兔犬2號”著(zhù)陸器在著(zhù)陸火星過(guò)程中與地球失去聯(lián)系;2016年,歐洲和俄羅斯聯(lián)合研制的“夏帕雷利”著(zhù)陸器在著(zhù)陸火星過(guò)程中失敗。
具體來(lái)講,導致人類(lèi)在“征服”火星的道路上屢戰屢敗的最大“攔路虎”是著(zhù)陸速度?;鹦翘綔y器進(jìn)入火星大氣的時(shí)速約為21000千米,但要在7分鐘內,讓其速度在受控狀態(tài)下降為零,實(shí)現在火星上的安全著(zhù)陸,仍是火星探測任務(wù)中技術(shù)難度最大、失敗率最高的關(guān)鍵因素。
由于通信延時(shí)很長(cháng),控制探測器飛行的數據都要提前注入。而且在探測器切入火星軌道過(guò)程中,如果切入點(diǎn)離火星過(guò)遠,則不能被火星的引力捕獲,探測器就會(huì )在太陽(yáng)系中“迷失”;如果切入點(diǎn)離火星太近,則可能墜毀于火星大氣層。
另外,如果探測器要在火星表面著(zhù)陸,難度又會(huì )增加。因為在探測器進(jìn)入火星大氣時(shí),離地球很遠,測控信號很微弱;而當探測器運動(dòng)到火星背面時(shí),地球上更是無(wú)法準確地確定其軌道參數。要知道,當探測器進(jìn)入火星大氣層后,其防熱措施、降落傘、氣囊和緩沖火箭等能否按程序工作,都是著(zhù)陸成功與否的關(guān)鍵,必須非常精確。
據悉,任何火星探測器在火星著(zhù)陸都要經(jīng)歷“恐怖7分鐘”。龐之浩形象地比喻說(shuō),探測器進(jìn)入火星軌道的難度,相當于從巴黎打一個(gè)高爾夫球要正好落到東京的某個(gè)球洞里一樣。一名美國科學(xué)家曾形容,火星探測器著(zhù)陸時(shí)的心情就好像丈夫在產(chǎn)房外等待妻子分娩一樣。探測器在火星著(zhù)陸的技術(shù)很復雜,每個(gè)環(huán)節都不能有閃失。上文提到的“夏帕雷利”著(zhù)陸器就是由于一個(gè)1秒的計算失誤,導致在著(zhù)陸火星前與地面失聯(lián)而撞毀.
龐之浩表示,要進(jìn)行載人登陸火星,必須克服千難萬(wàn)險才行。第一,要研制出重型運載火箭。由于路途遙遠,乘組人員多,載人火星飛船質(zhì)量較大,所以首先需要研制出重型火箭才行;第二,要研制出載人火星飛船。目前,人類(lèi)只研制出繞著(zhù)地球運行的衛星式飛船和飛往月球的登月式飛船,但還沒(méi)有打造出飛往火星的星際式飛船,其技術(shù)難度和成本大大高于前兩者,要解決人身保護和生命保障等許多難點(diǎn);第三,要提前研究飛船在火星著(zhù)陸中、著(zhù)陸后和返回等技術(shù);第四,要研究人體適應新的環(huán)境問(wèn)題。在飛往火星途中和到達火星后,航天員長(cháng)期處于微重力和低重力狀態(tài),對心理產(chǎn)生重大影響。此外,還需要解決通信延時(shí)、宇宙輻射等困難。
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