一直以來(lái)有個(gè)疑問(wèn)?為啥全球科學(xué)家們,都認(rèn)為只有火星才是人類最終歸宿,尋找第二家園的道路上,都看向火星,而不是選擇距離我們最近的金星或月球?
科學(xué)家認(rèn)為,之所以想要把火星變成第二家園,那是因?yàn)樘?yáng)系之外的內(nèi)地行星,人類依照目前科技無(wú)法前往,因此只能縮小范圍,就在太陽(yáng)系內(nèi)尋找,最適合人類宜居的星球。
盡管,夜晚我們抬頭就能看見(jiàn)月球,幻想能夠像嫦娥姐姐一樣居住于此,可惜它沒(méi)有大氣層沒(méi)有防護(hù)一分鐘都活不下去,凄涼的月表更是看不到一滴液態(tài)水。接著,金星雖然有大氣層,但上面的溫度高得可怕,最高可到463攝氏度,超過(guò)五十度就離不開(kāi)空調(diào)房的你我根本無(wú)法生存,暫時(shí)唯有火星符合人類移民的基本條件。
而最主要的原因有以下幾點(diǎn),首先是火星的自轉(zhuǎn)時(shí)間,火星上的一天叫“索爾”,時(shí)長(zhǎng)是24.6小時(shí),只比我們地球上的一天多了36分鐘。
第二就是火星的自轉(zhuǎn)軸傾角約為25.19度,而地球的自轉(zhuǎn)軸傾角約為23.5度。經(jīng)常看我們文章的朋友都知道,火星的自轉(zhuǎn)軸傾角確實(shí)與地球相近,這也證明火星和地球一樣,同樣存在白晝四季交替。唯一兩者不同的是,火星的季節(jié)變化相較地球頗為明顯,畢竟火星上的一年相當(dāng)于地球687天居住火星過(guò)年就要晚上接近一年。
這里有個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題,火星確實(shí)處在太陽(yáng)系的宜居帶內(nèi),火星赤道附近,白天的溫度最高能達(dá)到二十?dāng)z氏度左右,感覺(jué)很涼爽對(duì)吧?但從1960年起至今,幾大深空大國(guó)已經(jīng)向火星發(fā)射了50個(gè)探測(cè)器,當(dāng)然也有我們中國(guó)的探測(cè)器,是不是感覺(jué)很欣慰。
當(dāng)然,選擇火星最重要的因素還是因?yàn)樗叵掠兄A恳簯B(tài)水和冰湖,以及水蒸氣的存在。這些條件與地球早期的環(huán)境十分相似。為生命的起源提供了宜居的環(huán)境。
喜歡科普的朋友應(yīng)該很清楚,火星的兩極地區(qū),就跟地球的南極和北極一樣,有大片冰凍的區(qū)域,山上也有積雪。2018年,意大利科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),火星南極冰層下存在一個(gè)約20公里的液態(tài)水湖,但這個(gè)湖泊位于冰層下約1.5公里處,可能以鹽分和地?zé)嶙饔镁S持液態(tài)。
而洞察號(hào)火星著陸器也發(fā)現(xiàn)了火星地殼中存在大量液態(tài)水,其含量可覆蓋整個(gè)火星表面深度達(dá)1.6公里。但是,火星上這些液態(tài)水儲(chǔ)存量雖然很大,開(kāi)采難度也顯得極大,幾乎都在地下10至20公里深的巖石裂縫和空隙中,大部分含水層都是以泥漿形態(tài)存在,可想而知凈化這些水資源更是一個(gè)頭大的問(wèn)題。這一發(fā)現(xiàn)雖然,是目前有關(guān)于火星液態(tài)水最全面、最權(quán)威的結(jié)論,并且通過(guò)了探測(cè)器地震波數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
除此之外,火星上的沙漠面積可謂是達(dá)到了100%,并且它還擁有太陽(yáng)系行星中最大的火山,富士山都排不上名。同時(shí),科學(xué)家將這座火山命名為奧林波斯山,它的高度在250千米,直徑差超過(guò)1100公里,整個(gè)面積在30萬(wàn)平方千米上下,這個(gè)火山相面積,等同于整個(gè)意大利的國(guó)土面積。這些發(fā)現(xiàn),也表明未來(lái)火星被選為人類未來(lái)的殖民地坎坷的道路不亞于重修一次長(zhǎng)城。但是火星和地球比起來(lái)差距還是非常大。雖說(shuō)火星上發(fā)現(xiàn)了地下液態(tài)水的痕跡。但這些液態(tài)水不是像在地球表面這樣在河流里自由流淌,想要獲取并使用這些水,需要費(fèi)一番功夫才行。
還有一點(diǎn)非常重要,那就是可供人類呼吸的氧氣,離開(kāi)它后我們連五分鐘都很難熬過(guò)去了。
在地球上,空氣中氧氣含量大概是20%,而在火星大氣層里,氧氣含量?jī)H有0.13%,剩下99.87%,基本都是二氧化碳。好在2021年4月毅力號(hào)火星車,攜帶的實(shí)驗(yàn)裝置,首次在火星大氣中成功提取出了氧氣,這臺(tái)僅17公斤重的設(shè)備利用火星大氣中96%的二氧化碳,通過(guò)高溫電解技術(shù)分解出了氧氣。每小時(shí)最高產(chǎn)量可達(dá)12克,純度超過(guò)98%。并且,整個(gè)提純過(guò)程,所需要的電力僅由太陽(yáng)能電池板供給就能滿足。
這一突破標(biāo)志著人類首次在地外星球上實(shí)現(xiàn)資源能被人類利用,為未來(lái)火星移民提供的關(guān)鍵技術(shù)支持,也是人類未來(lái)決定移民火星的重要保障。當(dāng)然,還有一個(gè)大麻煩就是火星溫度,雖然夏季赤到地區(qū)溫度,可以達(dá)到20攝氏度左右,但整體的平均溫度約在零下60攝氏度,這就說(shuō)明晚上的火星非常寒冷。
如果,人類非得移民火星,就得穿上超堅(jiān)固的防護(hù)服,還得有能保暖的避難所才行。而且,火星沒(méi)有強(qiáng)磁場(chǎng),沒(méi)辦法保護(hù)人類免受太陽(yáng)輻射的傷害,長(zhǎng)時(shí)間暴露在這種輻射下,損害健康的事便成為家常便飯。
為了,抵御火星夜晚的極度寒冷,科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了充氣棲息地,并在火星沙漠或者山下建造地下基地,利用粘土等材料打造可以避免輻射的居所。當(dāng)然,最好的方法是利用機(jī)器人,3D打印抗宇宙輻射的房子,并鋪設(shè)好太陽(yáng)能板。這樣一來(lái),人類就能在火星上安心居住了。
有了氧氣和房子,接下來(lái)就是處理飲用水的問(wèn)題。對(duì)于獲取火星地下水的問(wèn)題,科學(xué)家們正在試圖開(kāi)發(fā)出鉆孔提取和加熱蒸發(fā)技術(shù),先把水能抽出來(lái)水,提供給居民飲用和制造氧氣。
有了水,就得繼續(xù)解決食物問(wèn)題,科學(xué)家計(jì)劃在打造室內(nèi)環(huán)境農(nóng)業(yè)的概念,雖然地球上室內(nèi)種植已經(jīng)普遍存在,但在火星密封的溫室內(nèi),還需要人工控制空氣、水和光,模擬適合植物生長(zhǎng)的環(huán)境。目前,這一技術(shù)研究,在南極洲和國(guó)際空間站進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取得了成功。這給在火星實(shí)現(xiàn)實(shí)物自給自足帶來(lái)了希望。
然而,有個(gè)問(wèn)題至今還讓科學(xué)家們頭疼不已,那就是火星上恐怖的沙塵暴。以往我們從照片上看,火星表面一片死寂,到處都是一片荒蕪,除了沙漠就是石頭。可一旦風(fēng)暴來(lái)襲,那景象非常可怕。火星上的風(fēng)暴可不是一般的風(fēng)暴,它是由凍結(jié)的二氧化碳冰升華直接轉(zhuǎn)化成氣體,形成超級(jí)強(qiáng)勁的颶風(fēng),進(jìn)而引發(fā)風(fēng)暴。
這種風(fēng)暴可不得了,不是局限在某個(gè)地區(qū)或者大陸,而是能吞噬整個(gè)星球。更要命的是,這種火星超級(jí)風(fēng)暴,幾乎每三年就會(huì)席卷全球好幾個(gè)月的時(shí)間。把整個(gè)火星大氣層變得毫無(wú)透光性,陽(yáng)光根本照不到地面,也就是說(shuō)在火星上你將面對(duì)幾個(gè)月的黃沙滿天。
可能,很多朋友都不明白為什么火星上會(huì)有沙塵暴,其實(shí)最主要是因?yàn)榛鹦谴髿鈱犹”×耍诘厍蛏蠞饷艿拇髿鈱幽茏钃跆?yáng)熱量,調(diào)節(jié)地面溫度,可火星不行。
在火星上面,白天站在地面,腳邊溫度可能有22攝氏度左右,可頭頂上的位置溫度卻很低,地面熱量很難被稀薄的大氣層吸收,這樣巨大的溫度差異,就制造出強(qiáng)風(fēng),從而引發(fā)風(fēng)暴。而且,火星上的塵埃被風(fēng)暴帶上空中,重力太小和干燥的空氣,可以讓這些塵埃幾個(gè)月都懸浮在空中,使得風(fēng)暴持續(xù)時(shí)間超長(zhǎng),這種沙塵暴對(duì)人類探索火星的威脅極大。
我們就拿2004年NASA發(fā)射的機(jī)遇號(hào)火星車來(lái)說(shuō),它最初的探測(cè)任務(wù)是90天,結(jié)果卻在火星上堅(jiān)持了15年。在這期間,他做了很多實(shí)驗(yàn),可在2018年,一場(chǎng)特大沙塵暴來(lái)襲,機(jī)遇號(hào)的太陽(yáng)能電池板被厚厚的沙塵覆蓋,陽(yáng)光照射量減少了96%。電池板根本充不進(jìn)電,盡管NASA的科學(xué)家們想了很多辦法,甚至讓機(jī)遇號(hào)進(jìn)入睡眠模式,可最終還是與它失去了聯(lián)系。
機(jī)遇號(hào)最后發(fā)給人類的消息是,天快黑了,我的電池快沒(méi)電了,之后就永遠(yuǎn)留在了火星上。其實(shí),我們的祝融號(hào)也是因?yàn)檫@個(gè)原因,在2022年5月,火星頻繁的沙塵暴導(dǎo)致祝融號(hào)的太陽(yáng)能板被大量灰塵覆蓋,無(wú)法有效吸收光能進(jìn)行發(fā)電。
由于,祝融號(hào)依賴太陽(yáng)能供電、能源短缺,使其被迫進(jìn)入了休眠模式。實(shí)際上,火星上還有個(gè)大問(wèn)題,那就是強(qiáng)輻射。因?yàn)椋?dāng)太陽(yáng)耀斑爆發(fā)時(shí),瞬間就會(huì)釋放出超能光輻射,日冕中的粒子在毫秒之間就可以加速到接近于光速。這些高能粒子幾十分鐘就能到達(dá)火星附近。而且,當(dāng)太陽(yáng)耀斑爆發(fā)很突然,當(dāng)?shù)厍蚋浇綔y(cè)器發(fā)現(xiàn)并發(fā)出警告后,留給宇航員反應(yīng)和防護(hù)的時(shí)間會(huì)特別短。
雖然,人類目前已經(jīng)有了一些在火星生存的解決方案,可真要在火星建立殖民地,還是有很長(zhǎng)的路要走。沙塵暴、輻射、水資源、氧氣、食物等一系列問(wèn)題都需要科學(xué)家們不斷探索和解決。
目前,馬斯克的火星移民計(jì)劃還在繼續(xù)。根據(jù)計(jì)劃,2027年馬斯克會(huì)將12位先遣隊(duì)員,搭乘他的星艦登陸火星。他的這一舉措,暫時(shí)還不清楚,算不算標(biāo)志人類星際移民時(shí)代的開(kāi)端,還得繼續(xù)觀望。但是,最近幾年確實(shí)不乏很多朋友對(duì)馬斯克的這一項(xiàng)目產(chǎn)生懷疑!特別是馬斯克計(jì)劃在2050年前,在火星建造一個(gè)可以容納百萬(wàn)人的火星之城,完全實(shí)現(xiàn)自給自足一體化,想想這一點(diǎn)就覺(jué)得非常難。
盡管如此,馬斯克對(duì)自己的火星移民計(jì)劃,依舊有信心十足,認(rèn)為未來(lái)還是會(huì)有大量人愿意,選擇它的方式移民到火星。為此,不得不說(shuō),我們?nèi)祟愊騺?lái)就有探索未知的勇氣和決心。說(shuō)不定在過(guò)五十年、一百年,科學(xué)家真的能把火星變成我們?nèi)祟惖牡诙覉@,希望這一天能早點(diǎn)來(lái)臨,不是地球太小,而是往返火星地球讓人更有星球跨越的自豪感。
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