火星探测成功率不足50%,人类何时能圆梦?

作者: 冬青子

来源: 世界顶尖科学家论坛

发布日期: 2021-04-16

火星探测成功率不足50%,人类何时能圆梦?文章探讨了火星探测的历史、现状和未来,分析了火星探测的困难和挑战,以及人类对火星探索的执念和意义。

火星探测成功率不足50%,人类何时能圆梦?

康德说,世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵,一个是我们心中崇高的道德准则,另一个就是我们头顶上灿烂的星空。而这片星空如此之广阔。60年前的今天,人类首次遨游太空;为表纪念,联合国在2011年决定将每年4月12日定为“世界航天日”。几十年来,人类走出了地球,登上了月球——首颗卫星,而下一步人类希望能够登上首颗地外行星——火星。

为什么是火星?太阳系宜居带除了地球之外,还有金星和火星。而比起金星93倍地球大气压和平均温度超460°C的地表环境,火星尽管空气稀薄,大气密度不到地球的1%,地表平均温度-55°C且昼夜温差大,但更有可能实现人类移居。况且,近年还在火星上发现了大量固态水。

火星探测已几十年,成功率仅43%。人类踏足何时实现?从17世纪初,人类就开始用望远镜观测这颗红色的星球。

据相关资料,1965年7月,首次火星探测数据由美国水手4号探测器在掠过火星上空时传回。1971年12月,苏联火星3号的登陆器成功在火星软着陆,成为第一个抵达火星的探测器。除美国、苏联/俄罗斯之外,日本、中国、印度、阿联酋等都相继发送了火星探测器。

自1960年以来,全球总计约有44个火星探测项目开展,而完全成功率仅有43%(月球探测的成功率约53%),火星在业界甚至有“探测器坟场”之称,但依旧挡不住人类对火星前仆后继的热情。

今年2月18日,刚刚登陆的美国毅力号传回第一张彩色高清照片。

去年7月23日,我国首次自主发射的“天问一号”探测器搭载长征五号遥四运载火箭从海南文昌航天发射场发射升空,成功送入预定轨道,并于今年2月10日完成火星捕获后进入了环火轨道,预计将在今年5月左右择机着陆。天问一号将围绕火星是否存在过生命或具备生命存在的环境、火星演化和太阳系的起源与演化两大科学问题,开展研究活动。同年还有阿联酋的首个火星探测器“希望号”和美国航天局的“毅力号”共同奔赴火星。

那么人类何时能够亲自踏上火星呢?首先要解决以下难题:人体暴露在高度宇宙射线及游离辐射下所产生的物理影响,长期处于低重力的环境下对人体造成的物理影响,例如视力丧失,长期处于昏暗环境下对人体造成的物理影响,远离地球所造成的心理影响,缺乏与地球社会间的联系所造成的心理影响,个位数的太空人团体长期生活在封闭空间所造成的影响,医疗设备的匮乏。

尽管困难重重,火星永久定居计划依旧在进行中,除了NASA,欧洲空间局(ESA),俄罗斯国家航天集团和印度空间研究组织(ISRO)等公立机构之外,还有私营太空公司如SpaceX和波音等。

NASA曾在去年称,美国计划在2023年将宇航员送上火星,并在火星上生存2年;今年2月,拜登政府也宣布将继续推进NASA重返月球和载人登陆火星的阿耳忒弥斯(Artemis)多边计划。

而私营太空公司中,近年来发展更为顺利的是SpaceX公司。该公司的所有者、知名商人马斯克在2020年底的一篇采访中认为,人类登陆火星可能是在2026年,甚至2024年。不过,科学家认为这个时间会有所延迟。据报道,美国火星学会会长、火星研究爱好者兼工程师罗伯特·祖布林认为,“很可能要等到2030年。

2026年或2028年,他(马斯克)大概能将载有货物或机器人任务的星际飞船运送到火星,并开始自动建造基地。在将人员运送到那里之前,我们需要动力装置、从火星氧气和水中生产燃料的系统。”他认为,2030年前,人类将在火星上常驻,2100年前,那里将出现百万人口的大城市。

为什么我们对火星有着如此的执念?诺奖科学家:探索火星,也是在了解自己。

如同当年人类从非洲出走,最后在全球各地开枝散叶走向繁荣;人类迟早要走出自己的地球摇篮,走向更深的太空。著名物理学家霍金曾在2010年就提出,由于地球资源有限、人口不断膨胀,人类长期生存的唯一机会不是留在地球,而是向外太空寻找出路。他预测,2050年,人类将实现火星移民。

不过,除了解决人类未来的生存问题,对于火星的探索也来自人类的好奇心,以及通过研究火星,人类将更加了解宇宙、生命的意义,最终将回溯到人类自身存在的意义。

2004年诺贝尔物理学奖得主、世界顶尖科学家协会(WLA)会员大卫·格罗斯在去年世界顶尖科学家论坛与央视新闻合作推出的“和诺奖科学家谈深空探测”节目中曾提到,人类对内层空间(如原子结构)和外层空间(如宇宙太空)的探索,都是为了解决诸如“宇宙的起源、演化”之类的问题。而火星的探测与登陆,只是起步。

而对于“火星上是否能找到生命迹象”这类困扰人类千年的哲学问题,2019年诺贝尔物理学奖得主、WLA会员米歇尔·马约尔在节目中提到,“这个问题可以转化成‘生命是否是我们宇宙演变的一环’(Is Life a cosmic imperative ?)。”与其提问“您认为是否存在外太空生命体”,不如换个更好的问题,即“我们要不要去探索”。

2019年诺贝尔物理学奖得主、WLA会员迪迪埃·奎洛兹认为,地球上的生命起源和宇宙中的生命的问题有强烈的联系,火星恰好是一个很合适的案例供人类探索。他在节目中说道,“通过探索火星,我们也在更好地理解自己,也在更好地认识地球上的生命。

”同样参与节目的国际宇航联合会(International Astronautical Congress,IAF)主任费希廷格也认为:当下要去探索火星的目的不仅是为了了解火星,也是要更好地了解我们的地球,例如气候变暖很可能在火星上发生过,因为很有可能火星就是地球的未来。最终,人类必将涉足火星,在那片红色土壤上留下一个清晰的脚印。你认为在有生之年能够等到那天吗?

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