為什么人類從未到達(dá)過火星?答案可能讓人意想不到
在1961年,總統(tǒng)肯尼迪曾宣布過美國將會登上月球,僅僅八年之后,阿波羅11號就成功著陸在月球表面,這成為了20世紀(jì)最有標(biāo)志性的時刻之一。不過時間推進(jìn)到今天,我們已經(jīng)討論登陸火星有幾十年了,所以為什么我們對于在這個紅色星球上留下足跡如此執(zhí)著呢?
這是公開的而如今我們就要回答這個非同尋常的問題:為什么人類還從來沒有到達(dá)過火星?你為這個事實(shí)著迷嗎?你對這個問題始終如一地感到好奇嗎?為什么不訂閱更多像這樣的視頻片段呢?快為更多精彩的內(nèi)容喝彩吧!有許多原因同時從科學(xué)和人文的角度解釋了為什么人類想登上火星。首先,其中一個理由是:火星是太陽系中與地球最相似的星球。雖然金星在體積上與地球更相近,但是因?yàn)樗羞^于灼熱的大氣層,因此對于人類來說,在金星上著陸是一件不可能的事。
因此我們決定從另一個方向研究,絕大多數(shù)原因是,火星確實(shí)有可能孕育著一些生命形式。如果有過的話,這將是人類的一個突破性發(fā)現(xiàn)。最后,多虧了各種各樣的我們已經(jīng)取得過的進(jìn)展,其中包括火星著陸器和軌道器,我們也能更好地了解到火星景觀??茖W(xué)家們正在堅(jiān)持不懈地試圖去準(zhǔn)確地探究出為什么火星的大氣層稀薄得如此厲害,并且被二氧化碳堵塞,這樣在某種程度上可以試著避免同樣的情況發(fā)生在地球上。
然而,除此之外,如果我們出于任何原因需要離開我們自己的星球,火星在許多人的心目中也被視為人類的逃生之路。因此,從各方面考慮,如果我們能夠到達(dá)火星,我們現(xiàn)在肯定已經(jīng)做到了。其中最主要也是最明顯的問題就是距離,火星與地球的距離遠(yuǎn)大于地球與月球的距離。從地球到月球的旅途要花費(fèi)大約三天,但到火星的旅程可能需要150到300天。
如果你要去火星旅游,抵達(dá)火星后,安全地走出飛船并在火星上待一個小時,然后再返回地球,那么這樣的往返旅行也需要將近兩年多時間才能完成。并且這也不僅僅是時間的問題。這趟龐大的旅程還會帶來一個巨大的問題,那就是關(guān)于如何為你乘坐的飛船加油和為你(以及你的船員中的任何人)提供足夠的食物,水和生存必需品的方面的問題。
在許多方面,這是個更艱巨的任務(wù),甚至比起六十、七十年代執(zhí)行的宏大的阿波羅任務(wù)。我們?nèi)祟惖谝粋€到達(dá)火星運(yùn)行軌道的航天飛船是1964年發(fā)射的水手4號。但是花費(fèi)了228天才到達(dá)那遙遠(yuǎn)的目的地,對了,當(dāng)然這不是個載人任務(wù)。隨后的每個火星任務(wù)都是如此效仿,雖然這個旅程的所需時間是逐漸減少的。但如果我們當(dāng)前的火星探測器還存在任何問題,例如:探測器崩潰了,或者探測器與我們失去聯(lián)系等。
這也都只是時間和金錢的流失,不存在生命的失去。清晰明了的是,執(zhí)行火星任務(wù)前所預(yù)測評估的空前危險(xiǎn)水平是我們還未到達(dá)那的另一主要原因。在基礎(chǔ)技術(shù)水平中存在一個問題關(guān)于探測器承載的重量。其中甚至對于一個相較較小的無載人任務(wù)機(jī)器來說,它也會消耗巨大的能量和燃料以達(dá)到足夠的速度逃離地球進(jìn)入太空。探測器等投入了額外重量如:宇航員自重、宇航員生活額外需要的空間和設(shè)備、食物、水、生命支持系統(tǒng)、運(yùn)動機(jī)械、交流設(shè)備等等都會使其負(fù)荷越來越重,這意味著需要更多的燃料離開地面。
這也同樣會使太空船更重。通過美國國家航空航天局研究計(jì)算得知:對于整個火星任務(wù),僅僅是離開地球到達(dá)地球軌道就會消耗掉一半以上的燃料。在發(fā)射之后,我們也需要很多燃料:飛船不得不供以全程超過3400英里的旅程所需的燃料。關(guān)于這一話題有著各種各樣的提議。包括來自私人公司,例如SpaceX,他們計(jì)劃從月球發(fā)射去遙遠(yuǎn)火星執(zhí)行任務(wù)的飛船。當(dāng)前發(fā)射一個到火星的載人航天飛船的這個技術(shù)以及所必要的裝備都還未被成功開發(fā)出來。但是即使我們有技術(shù)到達(dá)那里,我們真的能夠?qū)嶋H地去到嗎?登陸月球已經(jīng)很難了,但登陸火星可能更加困難。由于月球沒有大氣,所以以前的任務(wù)都是使用了制動火箭系統(tǒng)引導(dǎo)太空飛船進(jìn)入穩(wěn)定的軌道。
因?yàn)榇髿鈱佣鴮?dǎo)致登陸火星的表面是一件更困難的事情,因?yàn)榘l(fā)射制動火箭來放慢航天飛機(jī)的速度會增加燃料與重量需求。
一種可選的方法是“大氣俘獲”,此方法使用行星的大氣層使航天飛機(jī)變慢以至于可以安全降落。
雖然這很危險(xiǎn),以及要求絕對的精度。如果進(jìn)入的過深,航天飛機(jī)會著火;如果進(jìn)入過淺,飛行器有可能會完全的錯失此行星。
但假設(shè)我們對如何降落一隊(duì)宇航員到行星的表面很有信心,畢竟很多火星車已成功降落,但此后該如何?
到達(dá)時我們將需要:一個安全的方式給宇航員們?nèi)ヌ剿?,一個可靠的方式從火星發(fā)射回程,以及我們是否應(yīng)該建造一個永久性的基點(diǎn),和一個可以長期停留的可靠選項(xiàng)。
現(xiàn)在我們對在火星大氣層中什么可行(與什么不可行)有了一個合理的理解,那么在進(jìn)行探索會變得相對簡單。
建造一個基點(diǎn)或是設(shè)定回家的航向,但事實(shí)上,如果我們的目的是飛向或飛離火星,不顧我們到達(dá)火星的速度多快,即使我們研制出一種未來主義、超輕、超高效率的燃料,我們也很可能需要多艘飛船安全降落(每艘飛船攜帶不同設(shè)備的一部份),甚至其一艘飛船才能可行的“回家”。
這意味著一位航天員去火星的旅途遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了本就令人難以置信的長途旅程。一些現(xiàn)代預(yù)測,對于第一位登陸火星的人來說,這將會是一段終身的承諾。
即使這項(xiàng)任務(wù)得到完美的執(zhí)行,沒有并發(fā)癥、受傷或死亡,這一成就將代表了一種難以置信的后勤努力——他們可能永遠(yuǎn)無法回家。
所有這些都是在我們沒怎么考慮花費(fèi)的前提下。預(yù)估的差異非常大,但這明顯會成為嘗試過最貴的項(xiàng)目之一。在2002年,一項(xiàng)歐洲空間局與俄羅斯的聯(lián)合計(jì)劃(涉及兩艘飛船)以20億美元的價(jià)格發(fā)布;在2004年,美國的太空探索愿景宣布為11億美元;與此同時,美國宇航局的火星探索項(xiàng)目的預(yù)算在近年來被大幅削減。
由于美國宇航局如今占美國聯(lián)邦的支出的比率普遍低于過去,難怪我們會看到私人公司提出資助的想法。
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如今已經(jīng)破產(chǎn)了的荷蘭組織“火星一號”曾用了60億美元,對于埃隆馬斯克的SpaceX來說,可能某天深空旅游將會提供資金給火星任務(wù)——一張去火星的普通票,這可能會花費(fèi)10萬美元。不過,這些數(shù)字大部分還是基于理論或是簡單的假設(shè)。他們都有一個共同點(diǎn)就是這些都是非常非常大的數(shù)字!盡管如此,人類去火星仍然是會發(fā)生的,總有一天會成為事實(shí)。
然而現(xiàn)在,我們只能通過談?wù)摽赡馨l(fā)生或不可能發(fā)生的事情來滿足我們看似是天生的探索和發(fā)現(xiàn)的需求,通過思考什么是可能的。如果我們真的能到達(dá)那里,那將是我們探索太陽系的里程碑式的、開創(chuàng)性的一步,我們將轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€星際間物種,甚至可能是人類整體的延續(xù)。但是說我們會成功和實(shí)際行動是兩碼事。這就是為什么人類從未去過火星。
火星是距離太陽第四顆遠(yuǎn)的行星,也是太陽系中第二小的行星,僅僅比水星大。在英語中Mars是羅馬戰(zhàn)斗之神的名字,另外,火星通常被稱為“紅色行星”?!凹t色行星”指的是火星表面存在大量的的氧化鐵,它使火星呈現(xiàn)紅色的外觀,這在肉眼可見的天體中是獨(dú)一無二的,火星是一顆大氣層稀薄的類地行星,其表面特征讓人想起月球上的隕石坑和地球上的山谷、沙漠和極地冰蓋。
由于自轉(zhuǎn)周期和旋轉(zhuǎn)軸相對于黃道面的傾斜度相似,所以火星日夜和季節(jié)變化和地球上的差不多。火星上有奧林匹斯山和水手谷。奧林匹斯山是太陽系行星中里面最大的火山,也是已知的最高的山。北半球中平滑的盆地覆蓋了這顆星球的40%,這可能是一個巨大的撞擊特征?;鹦怯袃蓚€衛(wèi)星分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二,它們很小,形狀不規(guī)則。這些可能是已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的小行星,類似于5261 Eureka。
by:Roche limit,|▍ 扯淡,那一刻的思緒,wei,79694.