火星上真的可以住人嗎?
以前可以,將來也可以,就是現(xiàn)在不行!
過去的火星存在液態(tài)水,甚至存在生命體,很可能適合人類生存;將來人類可以對火星進(jìn)行改造,建造一個適合生存的基地;但是以人類目前的科學(xué)技術(shù),無法在現(xiàn)在的火星上生存,因為環(huán)境太過惡劣!
自從美國的“水手2號”探測器從火星附近飛過,并傳回照片之后,人類對火星的探測就沒有停止過,先后一共發(fā)射過46次火星探測任務(wù),并傳回大量的照片和其他信息。
目前人類對火星的探測,已經(jīng)可以登陸火星車進(jìn)行巡視探測任務(wù),下一個任務(wù)就是帶回土壤樣品。
美國聯(lián)合日本計劃在2027年左右,從火星以及火衛(wèi)一上帶回樣品,中國也計劃2028年前后實施火星采樣計劃。
根據(jù)人類對月球的探測流程,取回火星樣品之后,應(yīng)該就要載人登陸了,那么火星上的環(huán)境真的可以住人嗎?
我們從三個方面來討論這個問題,分別就火星的過去、現(xiàn)在以及人類未來改造之后,是否適合人類居住。
1、現(xiàn)在的火星上毫無生機(jī)可言,是無法住人的近幾十年,關(guān)于地外行星方面的新聞,大多來自火星探測。美國的NASA宣稱已經(jīng)找到液態(tài)水,位于火星南極地下1.5公里處,有一個直徑21公里的地下湖泊。
然而這一發(fā)現(xiàn)并沒有令人們太過興奮,因為這個地下湖泊所處的位置,溫度低至零下63℃,也就是說此處的水很可能含鹽度非常高,或者干脆就是固態(tài)水。
經(jīng)過幾十年的探測,現(xiàn)在基本上可以確定,火星地表毫無生機(jī)可言,也沒有液態(tài)水的存在,沒有液態(tài)水也就不適合人類生存。
火星表面的平均溫度在零下55℃左右,兩極被厚厚的干冰覆蓋著,最低溫度低至零下143℃,溫差超過150℃。
火星大氣非常稀薄,大氣壓強還不到地球大氣壓的1%,人類無法直接暴露在如此低壓的環(huán)境?;鹦谴髿獾闹饕煞质嵌趸迹砍^95%,還有3%左右的氮氣以及1.6%的氫氣,幾乎沒有氧氣。
火星上沒有磁場,再加上稀薄的大氣層,太陽輻射中的帶電粒子,可以直接襲擊火星表面,火星是一個高輻射的環(huán)境。
火星地表的土壤呈紅色,這是因為土壤中大量的鐵元素,和氧元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成了鐵的氧化物。
另外,由于火星引力較小,輕微的空氣流動就可以刮起地面的沙塵,火星地表長期飄浮著一層細(xì)小顆粒。
所以說,現(xiàn)在的火星是一種非常寒冷、極度干燥、低氣壓、高輻射、缺氧且沙塵暴肆虐的環(huán)境,這當(dāng)然不適合人類生存!
2、過去的火星上,存在大量液態(tài)水,甚至存在生命體,適合人類居住雖然現(xiàn)在的火星上一片死寂,但種種跡象表明,過去的火星上是存在江河湖海的,還有活躍的地質(zhì)活動,甚至出現(xiàn)過生命體。
我們現(xiàn)在了解到的火星巖石中,有大量的氧元素,這些氧元素是從哪里來的呢?科學(xué)家們推測,這可能是液態(tài)水被電解后生成的,以火星上氧元素的含量來看,過去的火星上可能存在大量的液態(tài)水,否則不可能生成這么多氧化鐵。
氧氣既然是水電解生成的,應(yīng)該還有大量的氫氣啊,但是火星上并沒有大量的氫元素,這又是怎么回事?
科學(xué)家們給出的推斷模型是這樣的:
早期的火星上,擁有大量的液態(tài)水,甚至形成了江海湖泊,火星上的種種痕跡就證明了這一點。
但是由于某種原因,火星的磁場消失了,關(guān)注天文學(xué)的朋友可能知道,磁場對一顆星球是具有保護(hù)作用的。地球磁場讓太陽輻射的帶電粒子,往南北兩極的方向聚集,這使得大氣層比較穩(wěn)定,地球生物也不會遭受帶電粒子的直接撞擊。
火星上的磁場消失之后,太陽風(fēng)中的帶電粒子和宇宙射線,直接撞擊火星地表,將液態(tài)水電解成了氧氣和氫氣。
氫氣的質(zhì)量比較小,就飄浮到了火星大氣層的上方,氧氣較重,則沉積在火星大氣底層。
氫氣在帶電粒子和宇宙輻射的再次撞擊下,逐漸離散到了太空之中。而氧氣則跟火星巖石中的鐵元素發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
所以說火星變成現(xiàn)在這個樣子,就是因為磁場的消失,使得火星大氣層以及液態(tài)水不受保護(hù),在太陽輻射的襲擊下,發(fā)生了巨大的變化,這個模型也解釋通了火星為什么是紅色的。
關(guān)于火星過去是否存在液態(tài)水,科學(xué)家們的觀點是比較一致的,現(xiàn)在缺少的就是直接證據(jù)。
如果在火星上找到了生命體的遺骸,或者一些遠(yuǎn)古生物的遺跡,就可以證明過去的火星,跟地球一樣生機(jī)勃勃!因此,過去的火星是可以住人的,甚至可以說存在過火星人!
3、將來對火星進(jìn)行改造,也可以建造適合人類居住的基地我們對火星進(jìn)行探測,就是為了尋找另外一顆適合人類生存的星球,火星也是人類探測太陽系乃至探測整個宇宙的前哨基地,登陸火星是遲早的事。
現(xiàn)在的火星雖然不適合人類居住,但我們完全可以在火星上建造一個基地,在基地內(nèi)部創(chuàng)造一個適合人類生存的環(huán)境,而人類生存所必需的水源、氧氣和食物,都可以就地取材。
火星地表沒有液態(tài)水,但在地下存在大量的固態(tài)水或者液態(tài)湖泊,我們可以像采礦一樣,把地下的固態(tài)水開采出來,然后加工凈化成可供人們飲用的水。
有了水就可以解決氧氣的問題,目前人類已經(jīng)掌握了成熟的電解水技術(shù),空間站上氧氣的來源,主要就是電解水來獲取的。置于電解水所需要的能源,可以通過建立太陽能發(fā)電廠來解決。
有了水和氧氣,下一個要解決的就是食物來源問題。在火星上飼養(yǎng)動物是不現(xiàn)實的,畢竟人類生存的問題還沒有解決,所以移民火星只能吃素了。
我們可以在火星上建立一個蔬菜大棚,有光照、有水源,在結(jié)合無土栽培技術(shù),種出水果蔬菜完全沒問題。
所以說,人類在火星上建造一個基地,完全可以利用已有的科技手段來實現(xiàn),前面描述的這些方法都是人類已經(jīng)掌握的技術(shù)。
人類在火星上居住生活,是遲早的事,美國已經(jīng)計劃在2030年左右載人繞飛火星,中國也計劃在2040年前后,實現(xiàn)往返地外行星計劃,這當(dāng)然指的是載人登陸火星了!
4、但就目前而言,載人登陸火星的困難,始終擺在眼前前面開腦洞做假設(shè),規(guī)劃人類在火星上生存的可能性,現(xiàn)在我們回到現(xiàn)實:登陸火星真的很難!
首先是火星與地球的距離問題。
火星與地球的距離不是固定的,因為火星的公轉(zhuǎn)周期是687個地球日,跟地球公轉(zhuǎn)不一致?;鹦蔷嚯x地球最近的時候,有5500萬公里左右,而最遠(yuǎn)的時候達(dá)到了4億公里。
如果你留意火星探測的新聞,會發(fā)現(xiàn)各國探測器或者火星車,都是集中發(fā)射,好像商量好了一樣。這是因為火星與地球距離最近的時間窗口期,兩年才會出現(xiàn)一次,錯過了就要再等兩年。
以人類目前的技術(shù),從地球上發(fā)射探測器到火星,至少需要260天時間。而且不能走直道,只能沿著霍曼轉(zhuǎn)移軌道繞行,而一個標(biāo)準(zhǔn)的霍曼轉(zhuǎn)移軌道周長為6億公里,探測器起碼要沿著這個軌道走一半的路程。
在這超過8個月的星際旅途中,還要充分考慮太陽、地球和火星引力之間的關(guān)系,一旦計算出錯,探測器可能就與火星擦肩而過了。
所以說,火星距離地球太過遙遠(yuǎn),發(fā)射一顆無人探測器都十分困難,如果載人登陸的話,情況要復(fù)雜的多。
其次是在火星上著陸的問題。
探測器經(jīng)過8個月的飛行,終于來到了火星附近,但這還只是登陸火星的開始,因為接下來的著陸才是最難的過程。
探測器在火星上著陸過程,可以參考地球上對太空艙的回收過程?;鹦翘綔y器也是靠著大氣層的減速功能著陸,但是火星大氣太過稀薄,著陸時必須要借助巨大的降落傘。
美國“好奇號”火星車著陸時,靠的是一個直徑十五米的巨大降落傘,而好奇號的重量才3.8噸。如果是載人飛船著陸的話,靠降落傘是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
探測器靠著降落傘減速之后,在著陸之前還要借助著陸器上的反推系統(tǒng),否則會直接撞向火星地面而墜毀。
所以載人登陸火星,如何著陸也是個很大的難題,人類目前還沒有很好的方案。
總而言之人類對火星的探測不會停止,登陸火星也只是時間問題,不過目前的火星上,不具備適合人類生存的環(huán)境。
相信隨著人類技術(shù)的發(fā)展,未來可以對火星環(huán)境進(jìn)行改造,或者建造一個火星基地。
如果人類擁有了登陸火星的能力,你愿意做第一批火星移民嗎?歡迎在下方評論區(qū)寫下你的想法!
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