火星上的一粒灰塵, 對人類來說都可能是致命的
導讀:從地球飛往
火星
需要多久?這似乎是一個簡單的數學問題,火星和地球間最近的距離大約5700萬公里,如果駕駛一艘
太空
船以每小時58000公里的速度離開地球,那麼到達紅色星球只需要40多天,看起來似乎不需要太多時間,但事實上真的是這樣?
點選載入圖片
太空旅行可不是簡單的直線航行,太陽系每時每刻都在變幻,每一個行星背後的軌道力學,使得太空旅行變得非常複雜。由於地球和火星以橢圓軌道執行,它們之間的距離差別很大,為了將宇宙飛船送到火星,行星必須執行到恰當的位置。地球繞太陽執行需要一年的時間,而火星大約需要1。9年,因此,每當火星執行軌道一週時,地球差不多繞太陽兩次,所以火星的最佳發射視窗,每26個月出現一次。
地球的航天器可以利用一條節能的通道飛往火星,在這條軌道上,飛船沿著圍繞太陽的橢圓軌道執行,該軌道與火星軌道相交,飛船藉助化學燃料來提高速度,以擺脫地球的重力場,接著使用更多的燃料減速,以便被火星捕獲進入火星軌道,然後可以乘坐火星的軌道波,直到準備好在地面上觸底。雖然這是目前效率最高的方式,但也需要大約八到九個月的時間才能到達火星。
點選載入圖片
即使不久的將來,我們能找到一種快速到達火星的方式,還是需要幾個月的往返時間,這意味著,必須要在太空航行中解決
宇航員
健康和資源的問題。人類要想踏足火星,在大量移民之前需要建立一個前哨戰基地,不過這也許是一件可怕的事情。極地冰蓋、大山谷、地表下的液態水等等,確實是我們去的理想之地,不幸的是,火星實際上是一個寒冷的,充滿放射性的不毛之地。
在火星上修建基地面臨的第一個挑戰是能量來源。由於火星與太陽的距離,太陽能發電的效率僅為地球的40%,而且這樣微弱的陽光還時常被巨大的沙塵暴所遮擋,所以僅有太陽能還遠遠不夠,而風力發電和地熱能等替代方案也不可行,因為火星內部太冷,且幾乎沒有任何大氣,核反應堆可能會在最初幾年為基地提供動力。
點選載入圖片
基地的修建過程,也是一個難題,必須設計成圓潤光滑的外形,以應對內部和外部之間巨大的壓差。由於沒有磁層和大氣層,來自太空的一半輻射都會到達地面,宇航員將受到地球上50倍的輻射,為了防止這種情況,需要用一層厚厚的冷凍二氧化碳來覆蓋基地外殼,然後用一米厚的土壤覆蓋乾冰,進一步提高防護等級,這意味著幾乎沒有窗戶。
雖然無法阻擋所有輻射,但是足以降低到適合宇航員的生活,但是它不會保護任何在外面冒險的人,因此與我們設想的不同,遠端控制的機器人將用於地面上的日常工作,而宇航員會待在基地中。宇航員留在裡面還有另一個原因,就是火星塵埃,它比地球上的灰塵更精細,因此會干擾機器和電子裝置的工作,包括太空服,宇航員將不可避免地將大量的火星灰塵帶入基地,也可能進入他們的肺部。如果足夠幸運的話,相信我們不久就可以看到這一切設想實現。
本文由“科學廣角”創作,探索科學奧秘,領略人間千奇,歡迎關注
相關文章
- 2021-09-14中國空間站收穫新成就!宇航員7小時太空行走,結果與美截然不同
- 2021-09-133個月時間已到, 3名宇航員即將回家, 東風著陸場首次啟用
- 2021-09-10小行星撞擊地球該如何處理,NASA:改變軌道,或用導彈將其摧毀
- 2021-08-12難以想象, 星艦登月比想象中的要簡單得多!
- 2021-04-19阿聯酋希望號,拍攝太陽系最高火山奧林匹斯山,合成全景照片