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把人送上火星分几步?




还记得距离地球两亿多公里之外的火星探测器“祝融号”吗?它已经着陆火星整整一年了。截至2022年4月24日,“祝融号”火星车在火星表面工作了330多个火星日,累计行驶1875米。目前火星已到冬季,“祝融号”正处于休眠状态。


闪亮登场的“祝融号”火星车


人类早已经登陆了月球,现在大家开始憧憬:什么时候人类也能亲自到火星上走一走、看一看。相比于到月球的旅程,要将人类送到火星并成功返回,难度必将超乎想象。


人类梦想的火星城


第一步,如何克服孤独。科幻电影《星际探索》中的老罗伊曾是一位资深宇航员。他率领一支团队探索海王星,最终精神失常,团队也全部牺牲在茫茫宇宙之中。 


科幻电影《星际探索》


以目前人类的科技,从地球飞到火星大约需要7个月,而探索火星的窗口期是两年,也就是说,假如有一天宇航员可以到达火星,那么他至少要在火星上待两年才可以返回地球。人类在长时间封闭的环境下能适应多久?如果不能在执行火星任务前对长期与世隔绝能持续多久的问题加以研究,飞往火星的旅程很可能将以失败告终。


第二步,如何克服完全失重的环境。生活在地球上,人类的肌肉和骨骼无时无刻不在对抗重力。然而,在太空中,完全失重的状态对人类的骨骼、肌肉等都会产生极大影响。为了让航天员们长期停留太空而不至于发生骨质疏松等情况,航天员们必须时刻坚持“私人定制”的力量训练。



经常进行锻炼的中国空间站航天员


经过长时间的太空飞行,返回地球的航天员连抬腿迈步都会变得很困难,必须要人抬出返回舱。而一旦着陆火星,他们只能靠自己爬出座舱。如果仅仅靠锻炼的话,无论怎样的强化训练可能都是不够的。要让航天员们有足够的力量应对火星上未知的探险,他们还需要得到更多的助力。 


正在训练的中国航天员


第三步,假如航天员经过八个多月飞行,成功抵达火星,他们将要面对整个飞行任务中最大的挑战——着陆。


无人航天器登陆火星面临最大的难关莫过于“恐怖七分钟”了。由于火星和地球距离遥远,在登陆期间,地球指挥人员会和飞船失去通信长达10分钟,而此时火星探测器进入火星大气的时速约为21000千米,但要在7-9分钟内,让速度在受控状态下降为0。地球和火星之间的时间延迟意味着,一旦导航设备出现偏差,没有人知道探测器是安全着陆还是坠毁了。


探测器着陆火星决定着火星探索的成败


人类很脆弱、很容易受伤,受不了巨大的加速度。研究人员认为,载人飞船大概有40吨重,体积也会更大,在火星上着陆必将会是一场生死考验。


火星和地球的环境完全不一样


第四步,适应火星环境。火星上持续数月的沙尘暴含有致癌物,而火星航天员至少要在火星上待两年。为了让航天员们能在火星表面舒适地生活和工作,地球上的科研人员要做足各种前期准备工作,难度可想而知。


 火星生活很残酷


第五步,返回。每次航天员回到地球都会受到英雄般的欢迎。对于飞向火星的航天员们而言,从火星“回家”的不确定性比从其他星球回家的不确定性还要高很多,原因是到目前为止还没人能想出办法把航天员们安全带回家。如果目前去往火星,很可能是一趟单程之旅,那么,还有多少勇敢的冒险者呢? 


航天员返回地球家园


在很多科幻电影里,月球和火星旅行都变成了商业化的太空项目。在未来,我们相信拥有无尽好奇心和创造力的人类,终将把这些波澜壮阔的科学幻想变成现实。


监制 | 吕志钢
编辑 | 李欣
来源 | 央视科教


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