人类为什么不敢把火星土壤带回地球?到底是在怕什么?

人类不敢把火星土壤带回地球,到底是在害怕什么?看完紧张了

火星是科学家们非常感兴趣的行星,主要是因为这颗行星类似于地球环境,去年火星首先在南极覆盖的液态湖中被发现,这更加加深了人们对于火星的好奇和探知欲,对于火星的好奇心,甚至有很多人推测30亿年前,火星就像今天的地球一样,也有着灿烂的文明,但由于一些突如其来的意外,火星最终成了无人居住的星球!

早在上个世纪,美国人宣布了停止探月的计划之后,并且他们在火星上发射了10个探测器,因此我们对这颗红色行星了解并不多,几乎都是来自美国宇航局的声明,并且在接下来的时期,各国的科学家以及航天工作人员们还会准备将宇航员送上火星,甚至准备在火星上建立一个基地,以便未来的人民可以前往火星,不仅仅在两个星球上来回穿梭,不必直接回来,可以直接住在火星上!

但实际上,我们对火星的理解还不够,只是因为探测器探测到的火星信息相对有限,否则半个多世纪以来它就不会被发现,如果火星拥有水资源,那么如何才能更加充分的了解这颗星球呢?要么就是让宇航员亲自前往火星将火星上的物质带回到地面上来,让科学家亲自研究,前者更难以实现,而后者其实很容易,这项工作可以让探测器完成,但事实是科学家们没有让探测器将火星的土壤带回地面,人类害怕什么?

看完之后,相信每个人都会理解!因为火星的土壤是一直在火星的环境中的,如果它突然到达地球,它就会发生变异,就像许多生物死在地球上会产生一些微生物,火星土壤也有可能发生,这种突如其来的事故,如果科学家们无法阻止这种情况首次发生,也许它会像美国电影中的生物危害一样,它会瞬间感染每个国家,会变成灾难片,这不仅是虚构的,人类可能在这场危机中灭绝!

难怪科学家们不敢这么做,阅读之后,感觉一阵凉意?整个人都不好了?

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谁都想把火星土壤带回地球,不是不敢,是没有那个技术 。因为现在不仅火星的土壤带不回地球,就连去探测的火星车探测器,还有火星轨道卫星都回不来 。现在阶段来说,这些卫星和探测器都是单程的,没有返程票 。所以一些火星探测器本身就带了土壤分析仪器,这也来到了第二个问题,到底怕不怕火星土壤 。

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其实在2012年好奇号火星探测器的土壤分析仪器就已经开始分析火星土壤了,事实证明火星土壤里面没有致命的微生物 。说起这个让我想到了《异星觉醒》里面的那个看似柔弱的生物……当时美国宇航局的好奇号火星探测器分析了火星一个名为盖尔陨石坑区域的土壤 。


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不过令人失望的是,这里的土壤没有丝毫有机物生存的痕迹 。好奇号火星探测器上的火星样品分析仪器包括SAM土壤分析套件和矿物学CheMin仪 。仪器会把土壤样本放在一个分析沙尘的小烤箱中加热,加热之后就会释放出来的气体 。这样可以检测土壤是否有机化合物,或者说含有碳的化学物质 。结果都是没有的 。

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所以未来科学发展,人类可以返程了,可以毫无顾虑的把土壤带回地球,然后在仔细的分析一下 。其实现实中的人类不像电影中的那样,是非常谨慎的 。当年阿波罗11号三位宇航员从月球回来,隔离了半个多月才让出来……而且是在军事基地隔离的,假如有问题,这个地方是不会留着的,全部就轰炸了 。

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“不是怕!是根本没办法拿回来,以现目前人类的科学技术,还达不到从火星上取土壤的条件 。”

目前,全世界也仅仅只有美国和前苏联,对火星做过的探测;美国也是全世界第一个发射火星探测器的国家 。从1975年至今,美国还在不停的探索火星 。


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1975年8月20日,美国发射了人类史上第一艘成功登陆火星探测器“海盗1号”,对于这次火星任务,“海盗1号”实现了人类史上首次对火星的水文监测、火星土壤成分的检测、探索生命迹象等,但都是局限于火星表面的探测 。

从发射到执行任务结束,“海盗1号”共计运行了2307天 。


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漫长的等待之后,直到2001年,美国再次发射了“火星奥德赛号”;2007年发射了“凤凰号”,而这次,美国成功的通过探测器的机械臂,在火星表面挖取到了6盎司的火星土壤,但是都没有带回 。


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为了进一步扩大对火星的研究,分别在2011年及2018年,美国发射了人类史上最大的火星探测器——“好奇号”和在火星上挖了一个5米深的洞的“洞察号” 。通过“好奇号”的探测,美国成功地获取到了火星上,有关于微生物活动的相关数据,并检测到火星土壤中有2%的水含量 。


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然而,美国作为探测火星次数最多的国家,探测技术已经是领先所有国家,但他都还没有从火星上带回过土壤,哪怕是“火星-2020”火星探测器,都只是停留在火星上的检测 。


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所以可以得出结论:人类无法带回火星土壤,可怕的不是土壤,而是人类的火星探测技术不成熟 。

火星引力比月球大,返回地球需要克服超大引力下,飞行器的动力问题 。

上文已经说道,美国从“海盗1号”到“火星-2020”已经实现探测器登陆火星表面的目标 。但是,这些探测器都只有“单程票”,从上个世纪开始,所有送出去的探测器在执行完任务后,最终都只能“长眠”与地球之外 。

探测器之所以不能返回地球,关键在于反地技术仍处于探索阶段;相比于月球探测,火星探测的技术难题多得多 。

截止到目前,中国的嫦娥五号也已经突破了探测器从登陆月球到返回地球的技术难题 。


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然而,要知道月球的引力仅为地球的六分之一,而火星则不同;火星的质量差不多是地球的十分之一,其表面的的重力约为地球的八分之三,相当于地球上一个80斤的姑娘到了火星后,体重变成了30斤 。

同时,火星的地表加速度约为3.72m/s,地球表面重力加速度为9.78m/s,通过计算可得:火星的引力比月球大得多 。因此,探测器摆脱火星引力返回地球的难度要比摆脱月球引力难得多 。

再者,地球到月球的距离是38万公里,而到火星的距离是5576万公里 。


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因此,想要实现从火星返回地球的目标,就路途而言,难度远超月球 。

不仅仅需要考虑探测器的动力问题,还需要考虑到燃料问题 。同时还牵扯到探测器自身的体积问题 。

众多难题需要突破,这便是当今世界各国,难以实现从火星取土壤返回地球研究的难点之一 。


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火星往返地球,需要考虑进入环绕火星轨道的最佳时间,对飞行器的要求极高

众所周知,人类发射的所有太空探测器,都需要进入一个专门的飞行轨道,这个轨道是飞行器飞向目标的最佳选择,稍微在数据上出现差错,便会导致此次任务的失败 。

这样的例子并不少见,比如:19年伊朗发射的“payam”卫星,因未能进入预定轨道,便宣告失败 。


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对于登月而言,由于月球与地球之间的距离仅为38万公里,我们发射的探测器仅仅需要10分钟飞出地球,在数小时内找到转移轨道,数十小时内找到绕月飞行的预定轨道,所以在技术上不存在太大的难题;飞行器也可以从近地轨道和绕月轨道随时返回地球 。

然而,火星则不同,飞行器在飞离地球后,需要数周的时间飞向“霍曼转移轨道”,一般情况下需要6-11个月的时间,我国发射的“天文一号”在飞行了7个月才到达 。


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在这期间,飞行器需要克服飞行动力以及摆脱不同轨道的速度等问题,同时,在进入“霍曼转移轨道”前还需要考虑到何时会合才是“最佳时机” 。对于这个时机的考虑,需要从飞行器发射之初就开始计算 。

同时,飞行器在从近地轨道到霍曼转移轨道,再到目标环火星轨道的过程中,需要不停的控制好速度问题;一旦因速度控制出现差错,出现的结局只有两种:等待下一次轨道会合窗口再进入;宣布飞行计划失败 。

然而,每等待一个会合窗口,需要飞行器在预定轨道等待一年半甚至两年的时间,这是对飞行任务的巨大挑战 。

所以如此看来,要想成功的在火星上携带土壤返回地球,需要随时考虑到多种变量所带来的不同结果,这对航天器以及航天局的要求极高 。


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?从火星返回地球,飞行器前后存在众多差异,需要有完善的飞行器模块设计 。

与登月一样,飞行器在往返火星的前前后后,需要经过多次转变 。在燃料系统上包括:离开地球的主推进系统、进入转移轨道的推进系统、绕火星飞行的推进系统以及返回地球个阶段的推进系统等 。

同时,飞行器在返回地球时,如果是是携带了火星土壤,那还需要有一个载物模块 。

这个模块便涉及到飞行器从火星表面起飞,到摆脱火星引力过程中的推进系统设计 。如果在技术上存在缺陷,即使挖取到了火星土壤,也难以带回 。


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关于模块设计,以我国的现役火箭和在研火箭为例,可以明显看得出模块设计的重要性 。对于火星取壤这一工程而言,需要航天技术人走很长的路 。


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写在最后:

对于火星的探索,人类在技术上还存在很多的不足,而并不是所谓的火星土壤有多可怕 。

【人类为什么不敢把火星土壤带回地球?到底是在怕什么?】对于整个宇宙而言,我们人类很渺小,对于它的探索,我们还处于“婴儿时代”,就连月球取土壤都是一项重大突破的我们,要想实现从火星取壤,还需要继续努力 。

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