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人类在制定火星旅行和探索计划时会面临哪些挑战?

2020-02-15 18:12暂无阅读:848评论:0

你不是唯一一个好奇火星旅行的人。SpaceX公司的老板埃隆•马斯克(Elon Mask)曾说过,他的宇宙飞船已经为2019年的火星短途旅行做好准备了。

与此同时,由一家荷兰公司所主持的火星一号项目,将目标指向了在火星建立人类永久居所。

在过去的十六年里,我以合作科学家的身份为NASA的火星探测车项目工作。如果你打算为自己弄一张驶往火星的宇宙飞船的门票,下面是我建议你要做好的准备。

美国航天局火星探测车在火星表面工作的概念图。由一位艺术家所绘制

火星旅行

你可能会与其他航天员一起在狭小的空间里共度七到十二个月的太空旅行时光。因此,你会有舒展一下身体的要求,并且可能需要找到一种方法来让部分宇宙飞船旋转以产生人造重力。长时间处于无重力环境下会给宇航员带来很多痛苦的健康问题。

在我们的旅行过程中遭遇的宇宙辐射主要来自太阳。这些宇宙辐射会破坏飞船上的电子设备并引发全体宇航员的健康问题。你和其他宇航员必须独立解决这些问题。

你必须知道宇宙飞船从里到外的每一处细节,充分利用从大量宇航员训练中学习到的知识,依靠手中仅有的工具,来解决你遇到的问题。你可能不得不利用3D打印技术将钛之类的材料制作成备件(使用澳大利亚国家科学机构CSIRO(联邦科学与工业研究组织)发明的技术)。

你可能还需要比如碳纤维、可打印太阳能电池、3D映射、机器人和网络安全技术等材料或技术。对你而言,一个好消息是,CSIRO(我工作的地方)正在使用新的空间路径图来解决这个问题。

交流会变得很困难。预计每一条你发送至地球的消息都要花费20分钟才能抵达信息接收处。无法进行视频会议。社交媒体倒是仍然可以使用,但是发布一条社交需要20分钟后才会出现在你的主页,获取地球的响应则需要40分钟。

火星上的生活

你成功登陆火星之后,真正的挑战才正式开始。火星上的重力比地球小,所以火星上的东西看起来都特别轻。一个100公斤重的物品在火星上的重量只有38公斤。

你将要生活的火星环境非常严酷。时速400公里的沙尘暴会给你带来长达数周的黑暗,而且多半还非常寒冷。昼夜温差很大,超过120摄氏度。

火星上的大气是不能用于呼吸的:火星大气层的厚度只有地球大气层厚度的1%,主要由二氧化碳、氩气、氮气和少量氧气组成。

我认为,最有趣的挑战是火星日(也被称为太阳日)。火星上的一天比地球大约长40分钟。我有幸为“勇气号”和“机遇号”两台火星探测车工作,在此期间,我必须按照火星的时间来生活。

我每天都在火星时早上八点到达NASA的喷气推进实验室。如果某天火星时的早上八点是加利福尼亚时间的早上八点,那么第二天我就要在加利福尼亚时间的早上八点四十分到达实验室,接下来几天是加利福尼亚时间的九点二十分、十点、十点四十分到达实验室。就好像每天都有夏令时一样。

图示为火星车。位于地球上的科学家可以可以控制并驾驶它们在火星上行驶,以便调查火星上的地质特征。

在火星上播种植物并非易事。火星的土壤酸性强,含盐量高,不宜种植。目前也尚不清楚是否应该将地球上有助植物生长的细菌带来火星。

最后我要说的是,飞行或火星探索容不得半点差错,任何一个失误都有可能伤害你,甚至让你丢掉性命。

你究竟为什么要从事这样以为危险的甚至可能危及生命的工作?

我猜这问题的答案与人类能持续数个世纪不停探索世界的原因相同。我们总是在寻找下一个能抵达的边界。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. theconversation-阿尔吉侬

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