古谢夫 火星＂景点＂各有特色 ＂天问＂靠科学解决选择困难症( 二 )
火星的“容颜”逐渐被人类揭开，其中，火星南北极最令赵宇鴳神往。“极地的探测很难，那里日照短、寒冷，但地貌丰富，人类可以通过冰盖的活动，判断火星气候变化，分析演化历史。”她解释道，火星北极的冰盖，下面是水冰，上面是干冰，冬季极区有时会扩张到北纬55度，天暖时又回缩，这个过程会导致大气气压的变化，形成很大的风，所以极区的边缘容易出现尘暴。
“火星北极特殊的地理、气候环境，也让那里的地质具有独特性。例如高氯酸盐鲜见于地球自然界，它往往被人工合成用于火箭燃料等，但它却被发现于火星北极土壤里，而且是该区域氯元素的主要存在形式，在火星其他着陆点和火星陨石中，氯的存在形式主要类似地球的石盐。我们的研究认为，在极低温度和干燥环境下，冻融过程会使表土不断富集高氯酸盐而不是石盐，这个现象即使在地球极地也是没有的。”赵宇鴳表示。
赵宇鴳分享，今年“毅力”号火星车登陆的杰泽罗撞击坑，在“当选”着陆点前，有一位强劲的竞争对手——古谢夫撞击坑。“‘勇气’号曾去过那里，其着陆之前，科学家认为那里以前是湖，因为撞击坑外有河道流向，结果着陆后探测发现地表物质以玄武岩为主，完全是火山环境。”她说。
她介绍：“‘勇气’号任务后期又发现了富硅的沉积物和硅华，在显微镜下看，硅华呈指凸状，从外形看，这与南美洲阿塔卡马沙漠中热泉中的硅华相似。而热泉可以为生命提供能源、水以及组成生命必需的物质，科学家团队在切开阿塔卡马沙漠热泉的硅华后，发现其中有生命的痕迹。”
未来载人登陆火星 赤道附近低平、有水区域或是首选
人类迈向深空探索的脚步从未停歇。“载人探火一直是国际太空计划的目标。”赵宇鴳介绍，自1950年以来，涉及载人探火任务的概念性工作一直在进行。欧洲航天局制订的“曙光计划”中就有一项在2033年载人探火的旗舰任务。
如果有一天人类踏上火星，又该选择什么样的落脚点？“相较于火星车着陆，载人探火要解决人的生存问题。”赵宇鴳说，热源、水、氧气以及返回地球的燃料，都将决定人类能否驻足火星。
“火星很冷，要寻找足够的热源，所以未来载人探火的选址，地势要低平，最好处于赤道附近，便于吸收热量。后期航天员返航时发射火箭，在赤道附近也会相对节省燃料。就水而言，目前没有探测到火星有流动的水系，有一些遥感观测数据发现火星山脉暴露的断层里夹杂冰层，但这些地区温度很低，冰被冻了很久，很坚硬，很难开采。如果能提取出近地表的蒸发盐中保存的水，或许也可以选择富集这些盐类的区域着陆，以便提供补给，同时水也可以用于制氧。”赵宇鴳说。
氧气是生命的重要支撑，目前在火星上也有了部分来源。赵宇鴳介绍，“毅力”号着陆火星杰泽罗陨石坑后，首次成功制氧，“火星车从火星大气的二氧化碳中提取氧气，1小时制取的氧气可以供航天员呼吸约10分钟，这是很大的突破，目前我国也有科学家在做相关的技术研究”。
“从技术层面说，眼下，载人探火需要解决防辐射、巨型探测器着陆、降低成本等难题。”杨宇光说，人类往返火星的防辐射能力首当其冲，但载人探火没有绕不过去的坎。
“欧洲曾经做过研究，一个航天员职业生涯接受辐射的剂量不能超过1西弗。但受发射窗口约束和变轨能力限制，人类仅往返火星和地球间就需要一年半以上的时间，如果中途再遇到太阳活动爆发，银河宇宙线加持，就会影响航天员的生命安全。”杨宇光说。
赵宇鴳表示，“好奇”号的火星辐射环境实验发现，火星表面的辐射暴露量约为国际空间站的2.5倍，而地火间往返旅行将受到的辐射为0.66±0.12西弗。
“但这并非没有办法解决，可以加厚航天员居住舱的金属屏蔽层来防辐射，居住舱最好能重复使用，否则成本太高。不过这个问题如何解决，现在没有定论。”杨宇光推测，载人往返火星路程遥远、载荷庞大、系统复杂，飞船可能重达数百吨以上，这意味着单次载人往返火星的成本预计要在千亿美元量级。
“如果要考虑在火星表面建立科考站，还要考虑人员定期往返和样本往返的问题。基于核反应堆的电推进技术，可能是一种途径。”杨宇光说，相较于地球，火星接收的太阳能少很多，所以火星科考站的建立需要很高的储能实力以抵御风暴天和极夜。而兆瓦级以上的基于核反应堆的电推进技术，可以提供更多动力来源，会使整个任务规模比太阳能电推或化学推进小很多，但人类目前的火箭发射技术难以保证每一次发射都成功，如果发射时爆炸，核污染是难以想象的。而建立核反应堆，冷却也是需要解决的关键问题。
推荐阅读
- 约瑟夫·拜登 非要跟中国较量？美国疯狂印钞6万亿，结果搬起石头砸自己的脚
- 外延片 “江西造”登陆火星！
- 火星 地球上居然有火星基地这个基地还是位于中国
- n抛弃旧爱火星！NASA将于2028年进行金星探索任务
- 火星 百年后火星将定居数百万人？美研究员：中国的实力允许他们这样做
- 黄子韬 《萌探探探案》厉害了！黄子韬那英争吵升级，鸡腿夫妇惊喜助阵
- 探测 “天问一号”已成功实施火星捕获，中国首次火星探测任务获得成功
- 甜宠剧 《双世宠妃3》开播，故意撞档《爱上特种兵》？饰三角娶两夫过瘾
- 时装秀 古阿新《未来少年》时装秀 亮相“火星少年计划”
- 火星车 祝融号一张高清图要传半个月，通信能力却是世界领先，这是为何？