火星上的一粒灰尘,对人类来说都可能是致命的

_原题为:火星上的一粒灰尘,对人类来说都可能是致命的
导读:从地球飞往火星需要多久?这似乎是一个简单的数学问题,火星和地球间最近的距离大约5700万公里,如果驾驶一艘太空船以每小时58000公里的速度离开地球,那么到达红色星球只需要40多天,看起来似乎不需要太多时间,但事实上真的是这样?
【火星上的一粒灰尘,对人类来说都可能是致命的】太空旅行可不是简单的直线航行,太阳系每时每刻都在变幻,每一个行星背后的轨道力学,使得太空旅行变得非常复杂 。由于地球和火星以椭圆轨道运行,它们之间的距离差别很大,为了将宇宙飞船送到火星,行星必须运行到恰当的位置 。地球绕太阳运行需要一年的时间,而火星大约需要1 。9年,因此,每当火星运行轨道一周时,地球差不多绕太阳两次,所以火星的最佳发射窗口,每26个月出现一次 。
地球的航天器可以利用一条节能的通道飞往火星,在这条轨道上,飞船沿着围绕太阳的椭圆轨道运行,该轨道与火星轨道相交,飞船借助化学燃料来提高速度,以摆脱地球的重力场,接着使用更多的燃料减速,以便被火星捕获进入火星轨道,然后可以乘坐火星的轨道波,直到准备好在地面上触底 。虽然这是目前效率最高的方式,但也需要大约八到九个月的时间才能到达火星 。
即使不久的将来,我们能找到一种快速到达火星的方式,还是需要几个月的往返时间,这意味着,必须要在太空航行中解决宇航员健康和资源的问题 。人类要想踏足火星,在大量移民之前需要建立一个前哨战基地,不过这也许是一件可怕的事情 。极地冰盖、大山谷、地表下的液态水等等,确实是我们去的理想之地,不幸的是,火星实际上是一个寒冷的,充满放射性的不毛之地 。
在火星上修建基地面临的第一个挑战是能量来源 。由于火星与太阳的距离,太阳能发电的效率仅为地球的40%,而且这样微弱的阳光还时常被巨大的沙尘暴所遮挡,所以仅有太阳能还远远不够,而风力发电和地热能等替代方案也不可行,因为火星内部太冷,且几乎没有任何大气,核反应堆可能会在最初几年为基地提供动力 。
基地的修建过程,也是一个难题,必须设计成圆润光滑的外形,以应对内部和外部之间巨大的压差 。由于没有磁层和大气层,来自太空的一半辐射都会到达地面,宇航员将受到地球上50倍的辐射,为了防止这种情况,需要用一层厚厚的冷冻二氧化碳来覆盖基地外壳,然后用一米厚的土壤覆盖干冰,进一步提高防护等级,这意味着几乎没有窗户 。
虽然无法阻挡所有辐射,但是足以降低到适合宇航员的生活,但是它不会保护任何在外面冒险的人,因此与我们设想的不同,远程控制的机器人将用于地面上的日常工作,而宇航员会待在基地中 。宇航员留在里面还有另一个原因,就是火星尘埃,它比地球上的灰尘更精细,因此会干扰机器和电子设备的工作,包括太空服,宇航员将不可避免地将大量的火星灰尘带入基地,也可能进入他们的肺部 。如果足够幸运的话,相信我们不久就可以看到这一切设想实现 。
本文由“科学广角”创作,探索科学奥秘,领略人间千奇,欢迎关注返回搜狐,查看更多

    推荐阅读