7月8日,在山东举办的2019软件定义卫星高峰论坛上,中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远在报告中透露:中国将于2020年探测火星。曾几何时,探索火星似乎还是很尖端的科学技术,甚至属于"科幻"范畴。但最近几年,这事儿似乎悄无声息的即将成为可能了。
火星适合人类居住吗?阳光,空气和水,是人类生存的三大基本条件。无论哪一颗星球,只要满足这三点,就有成为人类下一个家园的潜力。而火星恰好同时具备这三点。火星到底适不适合人类居住?以目前人类的科技水平,不太适合。但这并不意味着永远都不适合——万一将来人类的科技水平足够牛x了呢?
火星是太阳系中距离太阳第四远的星球,有充足的阳光照射。它的表面也有大气层,有氧气存在(虽然含量极少)。近几年,人类接连发现了火星上存在液态水的证据。去年,NASA更是宣布在火星上发现了有机物存在的切实证据。这为火星可能孕育生命提供了基础。
然而,尽管火星满足了人类生存的三大基本条件,但火星依然有许多不尽人意的地方:1)火星夏天最热达27℃,似乎还行,但冬天最低温可达-155℃,冻死人。
火星表面平均温度仅为-55℃,总的来说依然不能居住。人类恐怕只能像《流浪地球》那样住在地下城里。2)火星大气层比地球稀薄很多,密度只有地球的1%。稀薄的大气无法"锁住"水分,因此火星地表非常干燥,比沙漠还荒凉。3)虽然人类已发现了大量火星上存在水的证据,但也仅限于"有"而已。火星上的水以什么形式存在、能不能长久稳定存在、能不能喝、如何开发都很成问题。
科技总要不断发展,当前的困难并不能阻止人类尝试移民火星。甚至有人想在有生之年就登上火星——最出名的就属埃隆·马斯克了。从Space X计划到猎鹰火箭,马斯克一直都在为他的火星旅行做准备。他在2017年就宣布了雄心勃勃的火星移民计划,并预计在2022年实现第一次火星货运任务。
登上火星后的第一步就是建立基地。但目前来看,直接在火星地表定居是不可能了。目前国际上提出的方案都是"盖大棚"(封闭式火星基地)。建筑材料从哪来?就地取材+3D打印就能解决。火星土壤中有40-45%的氧元素、18-25%的硅元素、12-15%的铁元素、2-5%的铝元素,造出钢筋+玻璃毫无压力。
需要解决以下几个问题:能源:机遇号和勇气号就已经证明了火星上的太阳能非常充足。
机遇号原本只计划工作3个月,结果愣是靠太阳能续了10多年!氧气:火星大气里的氧气肯定不够用,不过火星土壤里含有丰富的高氯酸盐,只需简单加热就能产生氧气。水:有科学家指出,火星地下含有至少3%的水冰,北极冰盖底部也有大量水冰。但如何开发就比较棘手了——这应该是目前最大的困难。食物:现有的无土栽培、LED养殖技术完全可以在火星上使用。
而且由于火星的二氧化碳含量远超地球、重力更小,植物可以长的更高更大,产量爆炸——不用靠蚯蚓干度日了!
说了这么多,你应该感觉到了:"人类登陆火星"在10年前似乎还属于"科幻"范畴,但如今在技术层面上已经相当可行了,也许我们真的能在有生之年见证人类成为"跨行星物种"。想了解更多与火星相关的前沿知识吗?
果壳与代尔夫特理工大学航天工程在读博士、中国科普作家协会会员 毛新愿合作,推出这套《流浪星球·下一站火星》音频专栏。这套音频以人类现有的科学前沿技术为基础,揭秘登陆火星、移民火星、开发火星的可行性,从"硬核"而非"科幻"的视角,解释这些有趣的议题。