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地球|【关注】火星旅游，可能不是梦！

火星 祝融 月球 发射 地球 难度 探测器 着陆 焦维新 大气压 生命体 祝融号

5月15日 ， “天问一号”火星探测器携带“祝融号”火星车及其着陆组合体成功着陆火星 ， 它标志着我国成为世界上第二个有能力实现火星表面巡视探测的国家 。 围绕网友关心的话题 ， 采访人员采访了航天专家、北京大学地球与空间学院教授焦维新 。

地球|【关注】火星旅游，可能不是梦！
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图/新华社
到达火星和月球难度
不可同日而语
采访人员：登陆火星和登陆月球相比 ， 难度体现在哪里？
焦维新：登陆火星和登陆月球相比 ， 难度体现在多个方面 。 首先 ， 火星距离地球远 。 地球与月球之间的距离为三十八万公里 ， 而地球距火星最近的时候是它们同在太阳的一侧 ， 并且排成一线 ， 距离达五千多万公里 。 但此时的地球并不具备发射火星探测器的条件 ， 等到满足发射条件时 ， 火星探测器需要航行的距离一般在一亿公里左右 。 所以 ， 到达火星和到达月球的难度不是同一个级别 。
其次 ， 当探测器到达火星附近时 ， 速度高于火星轨道的逃逸速度 。 如果探测器以这个速度靠近火星 ， 火星的引力场就无法将它“捕获” ， 它在火星附近拐个弯就跑太阳系里去了 。 这时 ， 探测器就要调转一百八十度 ， 利用发动机反方向点火减速 ， 之后它才能被火星的引力“捕获” 。
探测器和地球相差一亿多公里 ， 通信的单程时间就要二十分钟左右 ， 操作时还在火星的背面 ， 因此人们不能通过地面指令对它进行遥控 ， 只能依靠飞行器原本设定的程序来操作 。 这对于设计探测器切入火星轨道的科研人员提出了极大的考验 ， 国外就曾有探测器在这一阶段失控导致探索失败的例子 。
再次 ， 探测器着陆这个环节 ， 在火星上的难度更大 。 探测器在奔赴火星的途中一直处于高速飞行状态 ， 需要在几分钟时间里 ， 逐步将速度从每秒四千八百米降至零 ， 才能最终使探测器平稳着陆火星表面 。
月球的特点是没有空气 ， 理论上我们完全可以按照真空的情况来考虑 ， 我国科研人员在这方面已经积累了丰富的经验 。 但火星表面有空气 ， 且非常稀薄 ， 要考虑到的因素非常多 ， 探测器着陆火星对我国科研人员是一个很大的考验 。 和地球相比 ， 如果地球是一个大气压的话 ， 火星的大气压是地球的0.7% 。 另外 ， 火星的大气状况是不断变化的 ， 我们对于火星大气的数据尚不能做到实时更新 ， 这些都会给探测器着陆增加难度 。
探测出火星是否有生命体存在
尚有难度
采访人员：“天问一号”和“祝融号”都装载了哪些科研设备 ， 承担着哪些探测任务？依现有的技术 ， 我们能否探测出火星上是否有生命体的存在？
焦维新：大多数火星探测都是一次发射一个设备 ， 轨道器和火星车分开发射 。 我国的火星探测器由环绕器和着陆巡视器两部分组成 ， 初探火星就一次性实现“绕、落、巡”三个目标 ， 这是其他国家前所未有的成果 。
“天问一号”此行一共携带了十三个科学载荷 ， 其中七个在火星上空的环绕器上 ， 六个分布在火星车“祝融号”上 。 我们携带的载荷还是比较先进的 ， 比如相机就是当前分辨率最高的产品之一 。
“祝融号”火星车具备高强自主能力 ， 为规避火星极端天气的影响 ， 被设置了自主休眠和自主唤醒功能 ， 可工作三个火星月 ， 相当于地球上的九十二天 。 在这段时间 ， “祝融号”将收集火星上的大气数据 ， 了解火星上的气候 ， 通过对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气电离层、磁场等的科学探测 ， 来了解火星的演变和历史 ， 给我们带来关于火星的第一手资料 。
我们能不能探测火星是否有生命体？目前来说还很难 。 因为我们能带到火星上的还是较为基础的仪器设备 ， 只能探测到有没有维持生命体的物质 ， 比如一些有机物或者其他的高分子化合物等 。 对于生命体的探测和研究 ， 必须把采集的非污染样品带回地球 ， 在实验室里面进行检测 ， 才能确认这些样品中是否含有生命体物质 。 但这也仅仅涉及一些已经死亡的生命体 ， 或者成活的低级生命体 。
未来或有火星旅游
但不会有火星“移民”
采访人员：当前距离实现载人登陆火星的日子还有多远？
焦维新：我觉得这个不会太远 。 从人类的火星探测技术发展来看 ， 从20世纪60年代开始到现在 ， 人类已经完成了普查阶段 ， 开始进入详查阶段 。 详查阶段的第一步就是运用火星车一类的工具对局部地区进行详查 ， 第二步是取样返回 。 从现在的日程来看 ， 国际上一些技术先进的国家和机构计划在2026年发射取样返回探测器 ， 预计2031年实现返回 。 我国火星探测也有取样返回的探测计划 ， 争取于本世纪20年代末实现目标 。 现阶段任务完成以后 ， 下一步便是载人火星探测 ， 这个难度就更大一些 ， 因此需要方方面面都要做好准备 。
因为距离的原因 ， 去火星的时间在七个月左右 ， 回来也需要差不多长的时间 ， 而且发射与返回都有一个窗口的问题 。 如果只在火星待十天半个月就计划返回 ， 经济成本过于高昂 ， 效率也很低 。 所以我认为应当把载人登陆火星和建立火星基地统筹考虑 ， 让宇航员在火星上有一个基本的工作与生活的空间 ， 提高工作效率 。 并且有了初级的火星基地以后 ， 随着技术的成熟 ， 我们还可以考虑拓展火星基地的功能 。 甚至可能发展到有一天 ， 除了科研人员之外 ， 我们普通人也可以到火星旅游 ， 我觉得这是可以实现的 ， 这不是科学幻想 ， 这是技术一步一步发展所能达成的 。
但是 ， 我们不能把这理解为社会上有些人所鼓吹的火星“移民” 。 无论从哪个角度看 ， 移民都是从原来不理想的环境到达一个理想的环境 。 地球才是人类在太阳系最适合生存的美丽家园 ， 移民至火星从逻辑上说不通 。 火星的自然条件并不适宜人类生存 ， 其大气压只有地球的0.7% ， 而且这0.7%的大气压中95%以上是二氧化碳 ， 一年中的平均温度是零下六十℃ ， 最低气温是零下一百二十℃ 。 并且它没有磁场保护 ， 来自太阳、银河宇宙线的辐射可以直接打到物体表面 ， 辐射很强 。 种种因素加起来 ， 根本就谈不上适居 ， 人类没法在这样的环境中正常生活 。
【地球|【关注】火星旅游，可能不是梦！】来源 | 人民网 ， 版权归原作者所有
编辑 | 木言
校对 | 周勇
审核 | 岑杰昌
签发 | 孙朝方
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