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“天問一號”官宣!關于火星探測,權威人士解答了13個問題!

作者 :正文注明 2020-04-24 15:37:38 審稿人 : admin 圍觀 : 評論

4月24日,國家航天局在2020年中國航天日線上啟動儀式上公布:首次火星探測任務被命名為“天問一號”,后續(xù)行星任務依次編號。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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火星,我國古書稱之為“熒惑星”,古羅馬稱之為“瑪爾斯星”,因為與地球有諸多相似之處而受到矚目。過去幾十年,美國、俄羅斯、日本、印度等國都曾向火星發(fā)送探測器。

作為太陽系八大行星之一,火星究竟有什么魅力,引發(fā)多國的探索熱情?我國的火星探測任務蓄勢待發(fā),具體有什么計劃?火星上發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水,到底上面有沒有生命存在?移民火星是不是靠譜?火星采礦應該怎么實現(xiàn)?想成為太空探索的筑夢者,該學什么專業(yè)?


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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號“格致論道講壇”(ID:SELFtalks),原文首發(fā)于2020年4月18日,標題為《火星探測,為了移民還是資源爭奪?| 理性派對》。

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(左)吳寶俊Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

科普作家中國科學院大學Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

(中)茍利軍Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

中國科學院國家天文臺研究員Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

《中國國家天文》雜志執(zhí)行總編Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

(右)賈陽Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

中國空間技術研究院總體部研究員Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

火星探測器副總設計師Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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中國有怎樣的火星探測計劃?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:周星弛有一部著名的電影叫《少林足球》,里面有一句經(jīng)典臺詞“地球太危險,你回到火星去吧”,我們今天就要聊一聊怎么回到火星。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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咱們的火星探測器什么時候發(fā)射?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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賈陽:2020年的夏天如果一切順利的話我們的火星探測器就奔火星去了。整個時間比較長,因為火星比較遠,要飛到的話需要七八個月的時間,然后還要開展大概一年以上的探測。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:火星車大概有多大?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:從車體來說差不多兩個桌子這么大。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:火星車和探測器是同一個東西嗎?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:探測器是一個大名稱,火星車是其中的一類在火星上走的探測器。探測器在火星的軌道上繞著火星飛,這叫環(huán)繞器,也是探測器之一,就跟地球的衛(wèi)星看地面道理是一樣的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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還有一種在到火星表面的時候進入,叫做進入器或者進入艙。然后把這個火星車從進入艙里面放出來,在火星上開始走,叫巡視,這個時候火星車就變成一個自己獨立的巡視器。探測器是一個總的稱呼。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:賈老師,咱們國家的火星探測計劃分幾步走?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:宏觀來說是這樣的,探測月球的時候咱們國家的計劃是分成三步走的。第一步是繞著月亮飛,第二步是落到月亮表面上去,第三步是把月球的樣品取回來。就是所謂的“繞、落、回”三個階段。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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但是火星探測的第一步想把前兩步合并,就是既實現(xiàn)繞著火星環(huán)繞,又實現(xiàn)到火星的表面上去開展探測,但是做不到把火星的樣品取回來。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:是不是因為吸取了很多我們探月時候的技術上的經(jīng)驗,所以就可以合二為一了?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:有技術進步的原因,也有一個原因就是去火星的這個窗口太寶貴,一般二十幾個月才有一次去的機會,如果要是按部就班一次次走的話戰(zhàn)線就會拉得更長一些。現(xiàn)在是希望把我們的(降)落火(星)然后巡視這個愿望早日實現(xiàn)。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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探索火星的初心是什么?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:有一句話說的好,叫做不忘初心,牢記使命。探索火星的初心,就是原始的動機是什么?火星有什么不一樣的地方,或者說火星有什么特別的點呢?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:可以從天文學觀測的角度去追溯一下。首先,火星是我們能夠看到的可以移動的五顆行星之一。在金、木、水、火、土這五顆行星當中,金星跟火星其實跟地球相對比較近的,但是金星周圍包含著一層厚厚的大氣,我們是看不清它的表面的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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盡管現(xiàn)在我們知道金星其實跟地球更為接近,它的大小跟地球更為接近,而火星的直徑其實差不多是地球直徑的一半,所以它要小非常多,但是火星的大氣要薄很多,所以我們可以直接看到它表面的各種狀況。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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19世紀的時候,已經(jīng)有一米多口徑大小的望遠鏡了,它就可以直接看到火星表面的特征,發(fā)現(xiàn)有好多溝渠一樣的東西。當時人們就非常地興奮,以為這是當時火星文明挖出來的一些類似運河的東西。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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我們現(xiàn)在知道有可能火星另外還具有一些其他的跟地球很接近的特性。所以如果我們能夠站在火星之上,就能感受到火星四季的變化。但是在其他的行星比如金星上就沒有這種變化。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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另外火星處于太陽系之內(nèi)的宜居區(qū)的最外邊緣。宜居區(qū)是在過去二十多年地外生命探測的過程中提出來的,也就是說在這個范圍之內(nèi)有可能會有生命的存在。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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對于火星而言,它正好處于太陽系內(nèi)宜居區(qū)的外邊緣,那就說明火星上可能會有液態(tài)水或者甚至生命的存在。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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太空探索的邊界受到什么因素影響?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:人類的太空探索邊界的很大程度上取決于火箭運載能力,咱們國家的火箭運載能力最強的是長征五號。長征五號能把探測器最遠送到太陽系的哪里呢?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:火箭確實是航天技術往前走的一個基礎平臺,它提供的能力越大,整個航天的舞臺就越大,這是毋庸置疑的。咱們國家現(xiàn)在“胖五”相當于是在成熟之中,再飛之后應該就要執(zhí)行很多任務,包括火星的,也包括月球的。剛才提的兩個例子如果沒有“胖五”的支持實際上是實施不了的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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如果直面剛才那個問題,說到底能不能飛到太陽系的最邊緣,這和多長時間到達,發(fā)射的東西到底有多大的重量有關系。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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稍稍量化一點,如果是發(fā)到月球的一個探測器,發(fā)到奔月的軌道上的話,應該就是八噸左右的重量;如果要是發(fā)到火星的軌道,那基本上是四噸;如果想要更快到達探測器的邊界,這個探測器就得設計的更小一些。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:我想補充一點,想把一個探測器或者類似的東西送到太陽系邊緣,其實不僅僅與火箭有關,與多種因素都有關系。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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比如說最近炒得非常熱的“旅行者2號”,它在2018年12月份的時候,根據(jù)NASA的定義說是飛出了太陽系。“旅行者1號”是在2012年的時候飛出了所謂的太陽系。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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這里的太陽系,其實不是真正意義上的太陽系。它定義的太陽系是太陽的日球?qū)印R簿驼f它飛出了太陽風和星際介質(zhì)相互作用的一個界面。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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要飛出太陽系不是火箭可以直接完成的。美國的火箭就非常厲害,可以直接把探測器送到那邊,當然火箭送到只是第一步,讓它離開地球附近,在接下來在過程中,它要經(jīng)過不同的天體,比如說木星、土星,通過這些行星的引力彈弓,這種引力的加速之后才最終飛出太陽系。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:《流浪地球》這部電影當中就提到了引力彈弓。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:是的。所以我們?yōu)槭裁匆x擇這些大的,比較重的天體呢?就是因為它質(zhì)量比較大,所以一個小的天體從它那里拿一點點角動量,對它沒有太大的影響。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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什么是引力彈弓效應?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:茍老師能不能通俗地解釋一下引力彈弓效應。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:比如在生活中,我拋一個乒乓球下去,如果這個桌子不動的話,彈回來的速度不會發(fā)生變化,就是說這個球垂直掉下去垂直彈上來的時候,向前的速度是零。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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但是如果這個桌子動了,它就會獲得一個跟桌子一樣的速度,也就是說除了下落的速度還有一個水平方向的速度。總體而言它的速度就會變大,這就相當于獲得了這個桌子一部分的能量或者角動量,這就是引力彈弓的一個類比。探測器相當于從這個大的天體當中獲得了一部分角動量,從而被加速。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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在《流浪地球》電影當中地球想借助于木星,想從木星周圍獲取一點能量從而使自身加速。結果沒想到進入的時機以及進入的角度不對,差點把自己粉碎掉。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:那《流浪地球》當中它為什么不選火星呢?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:火星太小了,首先火星比我們地球還要小,你到火星之后,結果是誰加速誰還不一定。選擇木星是有可能的,選擇土星也是有可能的,但是木星距離地球更近一點。所以“旅行者1號”首先是選擇木星再選擇土星,經(jīng)過一連串的加速之后最終離開太陽系。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:所以《流浪地球》就是想脫離太陽系,想往遠了跑,所以它第一步選的木星,第二步就直奔土星去了。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:這就涉及到更為復雜的一些物理道理。比如說,我們要想離開一個天體或者離開一個系統(tǒng)的時候,必須要滿足一定的速度。對于地球來說,必須要滿足11.2公里/秒的速度才能脫離整個地球的引力。所以想離開太陽系的話肯定也要滿足一定的速度才行。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:就是所謂的第一宇宙速度,第二宇宙速度,第三宇宙速度。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:是的,直接利用火箭的推力加速,我們是達不到這種高速的,而這種引力彈弓是自然界給我們提供的一個最為有效的方法。如果我們的能源是無限大的話,那最直接粗暴的方法就是直接加速。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:正因為我們的能量是有限的,為了節(jié)省能量,所以我們要通過這種引力彈弓,一漾一漾一點一點甩出去。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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火星上有沒有生命?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:坊間傳言都說找外星人奔火星去找,還有一本書說《男人來自火星,女人來自金星》,所以大家都對火星上有沒有生命充滿了好奇,可能這是科學家們想要發(fā)一個探測器上去看一看的原因之一。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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另外一個原因就是我們地球上現(xiàn)在有將近七十億人口了,有人就說地球上有溫室效應,環(huán)境惡化不太適合人們居住,有人提出我們干脆移民火星吧。二位對這種像找外星人或者移民火星的想法怎么看?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:對于找外星人,美國或者歐洲已經(jīng)發(fā)射了非常多這種探測器了。的確,在火星上發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水,這有確鑿的證據(jù),是由美國的一個叫MRO(Mars Reconnaissance Orbiter 火星勘測軌道飛行器)的衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的。但是火星表面溫度非常低,平均溫度差不多是零下二三十度,按照我們的直覺不太可能有真正的純凈水的液態(tài)水。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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MRO這個衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的是其實是一種叫化學溶液,就是鹵水。純凈水里面加入一些所謂的化學試劑后,含有鹽,就使得它的冰點比正常要低很多。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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另外一個問題就是到底有沒有生命呢?好多的火星車其實都是奔著那個目的去的,它們發(fā)現(xiàn)火星上跟地球的確有非常多的相似性。比如說被水沖刷的這種巖石圓圓的,并且非常光滑,這一點無疑就表明了它以前被水沖刷過。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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所以現(xiàn)在科學界內(nèi)大體有一個認識,也就是說在三四十億年前,火星之上應該是充滿著大量的液態(tài)水的,但是后來因為大氣的蒸發(fā),慢慢的沒有足夠的壓力來維持這種液態(tài)水,以及溫度的變化,就導致整個表面的水蒸發(fā)掉了。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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這就涉及到另外一個問題,大氣是怎么蒸發(fā)的。總之現(xiàn)在已經(jīng)在慢慢解開這方面的謎團,通過研究火星我們有可能可以預見到地球幾十億年以后的命運。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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移民火星是個靠譜的計劃嗎?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:茍老師,現(xiàn)在各個國家有好多組織啟動移民火星的計劃,您認為有哪些是靠譜的哪些是不靠譜的?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:依照我的看法,現(xiàn)在沒有一個比較靠譜的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:沒有國家只有組織吧?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:對只有組織。比如之前聽說過有一個組織叫Mars One (火星1號)。當時在全球發(fā)起了一個海選,說要選七個人,但是只保證送你去不保證你能回來。最近我剛剛聽到消息,這個組織破產(chǎn)了。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:這幾個人是送出去之后破產(chǎn)了還是選完了之后還沒送就破產(chǎn)了?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:選完了以后還沒有正式開始實施就破產(chǎn)了。所以我覺得現(xiàn)在有一些組織就利用火星熱潮炒概念,然后騙取一些錢財。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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埃隆·馬斯克說希望自己有一天能移民火星并且能夠在火星上退休,賈老師如何評價他的看法呢?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:這個作為人類的暢想我覺得是值得贊美的,奔月的夢想我們今天實現(xiàn)了,所以有夢想是好事,但是列出具體的時間表,比如說要賣票了或者是在退休之前能實現(xiàn),我覺得這都屬于炒作的行為。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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送人上火星難度有多大?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:有沒有可能我們下一步直接送人上火星?這個在技術難度上比送人上月球大還是小?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:大得多得多。到月球去然后再回來,整個計劃的任務時間通常也就在十幾天左右。如果說載人到火星,按現(xiàn)在的技術能力,先要九個月左右的時間飛過去,還得在那兒等,因為回家的窗口不是天天開著的,等上一個接近年的單位,然后再以一年的時間回來,整個任務周期需要三年多以上的時間。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:您說的那個窗口是指一個合適的距離合適的時間吧?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:實際上現(xiàn)在去火星,由于我們的能力或者說人類的能力有限,是要利用天體之間的運行規(guī)律,給我們打開有限的一段時間。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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比如說這幾天你可以發(fā)射,如果過幾天你再發(fā)射就到不了了。從地球到火星去,需要的能量比較少的機會兩年多才有一次。基于這樣的一個原因,剛才說的任務就不是短時間能完成的,是以年為單位的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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生活在火星上有什么困難?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:活在火星的表面會有哪些困難?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:我覺得這算是一個暢想型的回答,是遙遠的而且沒有時間表的一個事情。首先人到火星之后很大程度上要用本地的資源,不能什么東西都是從地球上帶過去,這是承受不了的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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首先要防輻射,它的大氣比較稀薄,不像地球大氣對人保護得這么好。一種有效的手段就是建一個地下的或者半地下的城堡,這個城堡的建設暢想起來類似于3D打印那樣的方式。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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假設用火星當?shù)氐耐寥篮偷V物,在高溫熔融的狀態(tài)下建一個氣密性的城堡,上面可以是透明的,能夠進陽光,能把能量吸進來,那么相對來說在一定的土壤深度下溫度就變成恒定的狀態(tài)了,這對人類生活也有好處。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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長時間生活的話有一個問題是人的肌肉的退化。因為重力不一樣。但也不一定非得鍛煉,因為在不鍛煉的情況下,長時間地繁衍下去,可能人類的一個亞種就誕生了,就不太適合生活在地球,就適合生活在火星了。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:火星表面的引力比地球小不少。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:火星引力可能是地球引力的四成。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:剛剛賈老師提到了可以通過3D打印的方式,利用當?shù)氐馁Y源去建造房屋。前一段時間NASA就發(fā)起了類似的競賽,比如說如何利用當?shù)氐馁Y源來建造設計一種非常合適的東西,比如說,可以防輻射的、恒溫的東西。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:是一個建筑學的設計比賽。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:打印一個扳手,一個建筑,一塊磚,模型之類的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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運載火箭用哪種能源最好?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:回到火箭運載技術這個問題。我們的運載火箭技術和SpaceX的獵鷹火箭技術是不一樣的。咱們國家用的是液氧煤油技術,而他們用的是液氧甲烷技術,這兩個技術之間有什么區(qū)別呢?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:差別還是比較大的。從推進劑使用的時間長短或者傳統(tǒng)性上,兩種推進劑其實都有比較悠久的歷史了,但是總的來說煤油相對更成熟一點。煤油里大概有十幾個碳組成的串形成的一種混合物,甲烷是個純凈物,就是 CH4。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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如果用甲烷的話,這個推進劑要在更低的溫度下才能保持液化的狀態(tài)。用煤油的話相對來說保存起來就更容易,這是煤油好的地方。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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但是為什么在重復使用的火箭里面選擇甲烷呢?這就跟汽車積碳的道理有點相似,如果火箭想走可重復利用的道路,就不希望在發(fā)動機里產(chǎn)生積碳。甲烷相對來說碳的數(shù)量比較少,更不容易在發(fā)動機里積碳,可以多次重復使用。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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美國在研發(fā)火星用的核反應堆?有什么用?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:網(wǎng)上說美國正在研發(fā)火星用的核反應堆,這個核反應堆有什么用?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:確實這個技術是有用的,但不一定用在火星上,有很多用這個技術的地方。隨著探測器和太陽之間的距離越來越遠,太陽的光就越來越弱,那么靠太陽能電池發(fā)電供探測器使用的方式到了比較遠的地方就不太可行了。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:就是用來給探測器提供能量的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:對,但是探測器工作總是需要電的,這個電在地球軌道或者月球或者火星可以靠太陽能發(fā)電的方式解決,但是到更遠的地方去,比如說冥王星探測,那個時候陽光就已經(jīng)很弱了,再靠這個方式就不靈了,所以就需要用核的方式。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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但是在核里面又分各種各樣的方式,比如說聚變的方式,相當于氫彈那樣的道理,或者是裂變的方式,類似原子彈的道理。我們現(xiàn)在可能先利用比較溫和的衰變方式,慢慢放出一部分熱量,然后把它用來發(fā)電,美國的火星車就用過相關的技術。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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如果特別強調(diào)反應堆的話,我覺得最主要的功能就是發(fā)電給探測器提供電能,這是一個比較切實的想法。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:我挺贊同賈老師說的,以后如果登上火星怎么取得能源,有可能反應堆是一個非常成熟的,我們在地球上已經(jīng)做過非常多測試的一種方式。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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我還想到了另外一點,比如說在很久以前就有科學家設想怎么通過一種聚變的方式,讓火星的大氣快速達到一定的濃度。因為我們知道它的溫度相對比較低,在南北兩極有大量的干冰,所以就有人提出,通過轟炸的方式讓這些氣體揮發(fā)起來,使得氣體的濃度增大,大氣壓力就能增加,但是不太可靠,所以僅僅是一種設想而已并沒有真正去實現(xiàn)它。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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火星采礦應該怎么實現(xiàn)?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:火星的第一步成功以后,第二步計劃可能是巡航后返回,返回的時候是不是有可能把采樣帶回來一些,具體怎么采,采什么東西呢?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:目前沒有列入到計劃里,但是把火星表面的樣品采回來確實是火星探測“皇冠上的明珠”,至少大家都盼著這件事能實現(xiàn)。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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到了火星表面上有兩種采法,一種是傻采型。落地之后旁邊有什么就把它抓起來。還有一種高級一點的,就是在旁邊鉆一定的深度,鉆到地下比如1米、2米深的巖石,這是一種方式。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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還有一種就是帶輛車,這輛車開出去可以在科學家感興趣的地方采巖石的樣品,然后再把它帶回來,送到地球上。應該說形式還是很多樣的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:應該是2020年,好多國家都有類似的發(fā)射火星探測器采礦回來的計劃,美國也有一個這種探測計劃。他們之前已經(jīng)成功了非常多次,所以這次就想采礦然后再帶回來,這是他們其中的一個目標。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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此外,之前也有好多設備可以用來采礦,比如說好奇號、機遇號,另外還有InSight(洞察號)——前一段時間制造的相當于地震儀的那個東西,它們都是通過打礦的方式,讓鉆頭鉆下去然后再把樣本取出來。火星車內(nèi)部就有一個小型的化學實驗室,樣本鉆出來以后放到里面進行光譜分析得到它的組成成分等等。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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同一個世界,同一個夢想——各國都有火星夢Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:1988年日本探測火星失敗了;歐洲兩次軌道系成功了但是著陸系失敗了;美國失敗的次數(shù)非常多,極地著陸者在距離火星表面40米的時候墜毀了;俄羅斯蘇聯(lián)的探測器水平從指標來看是大幅領先美國的,但是基本上20多個火星探測器全部都失敗了;印度2013年發(fā)射的火星探測器成功了,成為第一個成功的亞洲國家。為什么探測火星的失敗率這么高,它的難點到底在哪里?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:其實要把剛才那段長長的歷史分成兩個部分。一個就是早期冷戰(zhàn)的時候,蘇美爭奪誰第一個到火星的階段,也就是大概50年前的那個階段,那時候可靠性確實比較差,成功率確實不高。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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第二個階段是最近的十幾年,包括剛才說的印度實現(xiàn)了亞洲首次環(huán)(繞)火(星)飛行等等,這是屬于第二個階段的事情。這個時候就已經(jīng)不再是盲目的打一個試一試的階段了,是追求可靠性的階段。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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總的來說,火星對俄羅斯人來說算是一個墳墓,若干次都沒有成功,沒有特別完美的案例。但是我們也要吸取人家的經(jīng)驗和教訓,站在所謂巨人肩膀上我們才能走得更遠。對于馬上要實施的這次任務,我們還是要謹小慎微,盡量多考量。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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主要就有一個技術難點,就是因為遠,遠了之后在那邊出現(xiàn)了什么事情不像在地球附近那樣我們能夠及時處理,需要探測器自主決策遇到這些問題之后該怎么辦。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:這中間有沒有可能用到人工智能的技術?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:我們現(xiàn)在還沒敢把詞用到那么高,自主是肯定需要的,所有的事情都需要探測器自己決定,遇到故障、異常走哪一個分支,這些事情都要靠探測器自己應對。智能是我們努力的方向。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:有很多網(wǎng)友對印度的一發(fā)成功還挺驚訝的,這是不是意味著咱們的航天探索能力落后于印度了?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:首先得祝賀人家,確實是亞洲第一個實現(xiàn)火星的環(huán)繞的國家。但是我們這一次去,方案設計或者整個規(guī)劃就沒想要再走這條路了。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:因為印度已經(jīng)實現(xiàn)環(huán)繞了,所以咱們就可以跳過這一步。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:我們不太想簡單環(huán)繞一下了,而是想把難度提高,把一階段和二階段兩步并作一步走,既實現(xiàn)環(huán)繞又要進到大氣里面去,落在火星表面然后把我們的車開出來,難度系數(shù)是不同的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:在下落的過程當,到時候會不會在空中有好幾個小的環(huán)繞器跟地面上進行溝通,相當于一個中繼器呢?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:等到我們的火星車工作的時候,肯定是需要中繼星把探測的數(shù)據(jù)、圖片傳到地面上來,但是(降)落火(星)的時候只有一個環(huán)繞器。雖然旁邊有美國的環(huán)繞器,但是我們至少目前還沒有要依賴美國的環(huán)繞器給我們傳數(shù)據(jù)來執(zhí)行這個任務。這次任務還是一個獨立自主的規(guī)劃。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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想成為火星探測的筑夢者,該學什么專業(yè)?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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吳寶俊:有志的年輕人看了這個節(jié)目后,希望在將來成為一位火星探測或者其他行星探測的總設計師,他在上大學的時候應該報考什么樣的專業(yè)?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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賈陽:我覺得首先一個概念得把它分開,就是到底想做科學家還是想做工程師。如果想搞科學研究,做出新發(fā)現(xiàn),就得讓茍老師來說。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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如果想做工程師,很多專業(yè)都可以,比如說我本身是學傳熱的,然后學計算機、電子,或者是機械,需求量都是比較大的。需求量小的,比如說工業(yè)設計,設計火星車的時候,為了把它設計得既滿足功能的要求,又滿足審美漂亮的需要,我們實際上也是做了相應的工業(yè)設計的,這就屬于小眾一點的需求。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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應該說工科的差不多和航天器的工業(yè)設計都有關系,典型的學校比較多,包括北京航空航天大學、北理工、南航、哈工大等等。各個學校最擅長的專業(yè)又有所不同,這個就不展開了。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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吳寶俊:茍老師,您說說要做科學家的話要報考什么專業(yè)呢?Vrm豪仕閱讀網(wǎng)

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茍利軍:要說科學,尤其是天文學,我覺得相對會比較簡單,因為在國內(nèi)有比較成熟的相應的專業(yè)。比方說中國科學院大學里面就有天文與空間學院,除此之外還有南京大學、北京師范大學、北大、清華等等。好多學校里面都有天文的專業(yè)。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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所以如果你感興趣,這些學校天文專業(yè)都有系統(tǒng)性的學科,而且也有非常好的老師,最終在你自己的努力之下,我覺得肯定會達到你的理想和目標的。Vrm豪仕閱讀網(wǎng)


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