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TUhjnbcbe - 2020/12/18 19:07:00
中国人第一次火星之旅我们来了!??

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火星,中国来了4年前,年1月11日,中国首次火星探测任务「天问一号」正式立项。今天,年7月23日,「天问一号」搭载长征五号运载遥四火箭,在中国文昌航天发射场发射升空。这是中国人第一次自主探测火星,6个多月后成功抵达,我国将成为继美国、苏联/俄罗斯、欧洲、印度、日本后第6位「国际火星俱乐部」成员。顺利完成「环绕+着陆+巡视」三大任务后,我国将是美国后第2个实现火星着陆的国家。

摄影?CFP

回想50年前,

中国第一颗人造卫星「东方红一号」发射,

中国人正式开启星际征途。

50年后,

中国航天科技已达到世界领先水平,

嫦娥奔月、神舟飞天、北斗列阵……

一代代运载火箭载着我们的航天梦升空。

我们的征途是星辰大海!

中国人早已许下雄心壮志:

下一站,火星!

▲中国深空探测已拉开帷幕,继人造卫星、载人航天后,探月工程五战五捷,中国首次火星探测任务「天问一号」完成将标志我国深空探测能力实现跨越式发展。摄影?CFP

火星,中国为什么一定要去?

从科学探索看,

火星探测,是太空强国的重要标志,

登陆火星,中国将跻身世界航天第一梯队。

中国人,非去不可。

从人类未来看,

地球迟早濒临人类生存极限,

火星是太阳系中人类最可能移民的行星。

这是关乎人类生死存亡的终极问题,

地球人,非去不可。

火星,人类的终极狂想。

这不仅仅只是一个科学命题,

生存、竞争、探索、征服、幻想……

欲望的引力来自外太空,更来自人类内心。

▲「天问一号」命名取自中国诗人屈原的名篇《天问》,问天地、问浩气、问乾坤。制图?时差岛

为什么要登珠峰?因为它在那里。为什么要去火星?因为它在那里。镌刻于人类基因中的好奇心,驱动着我们一次次奔赴星辰大海,而今又踏上茫茫宇宙的未知征途。中国人有能力飞得更远,我们也应该飞得更远。我们要探测整个太阳系,我们要向太阳系的星辰大海挺进,这就是我们的目的。——中国探月工程首席科学家欧阳自远我们期待着,天后当中国火星车第一次触摸火星表面,打开它深蓝翅膀那一瞬间,14亿中国人的热泪盈眶!▲天问一号,万众期待!图为甘肃金昌“火星1号基地”。摄影?CFP前往未知,发现未知火星,我们来了!本期时差岛,邀您一起凝望这颗火红星球中国天问第一次,有多难?此时此刻,「天问一号」正赶往火星!这注定是一次超高难度的旅程。时机难逢!每26个月等一次的「火星发射窗口期」是地球与火星距离较近,飞行最省燃料的时机,年7月正好是*金窗口期,万一错过,又要再等2年多。于是,三国扎堆去火星!????7月20日,阿联酋「希望号」率先出发;????7月23日,中国「天问一号」荣耀启程;????8月上旬,美国「毅力号」也即将发射。而「天问一号」无疑是我们中国人最关心的。▲当火星跑在地球前面44°角时,探测器发射沿「地火转移轨道」飞6-7个月遇见火星,探测器被火星引力场捕获。这样的时机每26个月出现一次。制图?时差岛目标高难度!中国首次自主火星探测任务,就要挑战人类航天能力的极限,一次发射完成「环绕+着陆+巡视」3大目标。美国人飞2次才能做完的事,中国要1次搞定。如此高起点、高难度的挑战,是世界航天史前所未有的壮举!

▲按计划,环绕器将于年2月11-24日环绕火星运行,着陆巡视器将于年4月23日降落火星表面。制图?时差岛

成功率低...

至今,人类已发射44个火星探测器,成功率仅为43%,美国人有一个形象比喻:其难度堪比「从巴黎打一个高尔夫球,刚好落到东京某个球洞里」。火星也因此一度被称为「星际坟场」。我们也经历过失败。年,中国首个火星探测器「萤火一号」乘俄罗斯飞船升空,因轨道调整失败而坠毁。这也坚定了我国完全自主探火的决心!▲图为NASA模拟航天器接近火星的概念图摄影?CFP为什么这么难?首先,它太远了!从地球飞抵月球只需4天,飞抵火星最短也得6个月。拥有超强能力的运载火箭,是这场星际大穿越的关键前提。年,庞然大物「胖五」横空出世,终于让几亿公里的火星之旅梦想成真。探测火星有多难天问一号+胖五就有多牛!

制图?时差岛其次,通信延迟。从地球发一个信号去火星,光速奔跑也得23分钟,对探测器的自控能力要求极高。再次,着陆更是难上加难!火星气候狂躁,沙尘暴一刮啥都看不见,着陆前7-8分钟,无法与地球取得联系,探测器要「完全独自」面对一切未知。这最难最惊险的环节被称为「恐怖7分钟」。中国「天问一号」探测器着陆过程模拟一路狂奔的天问一号将通过4个减速段把速度从4.8km/s减到0降落伞打开的场面,将极为震撼!▼着陆成功,火星车释放这只深蓝闪蝶将在火星表面开启长达3个多月的巡视之旅

影像来源?央视频让我们共同期待「天问一号」成功着陆!

火星,地球的姐妹星

太阳系八大行星中,火星是唯一「像地球」的天体。水星、金星虽近却太炙热;天王星、海王星又太遥远寒冷;木星、土星充满气体,根本没法着陆;只有与地球毗邻的火星,结构、年龄乃至初期环境都相似,成为了我们最容易接近的行星。制图?时差岛火星的一天有24小时39分钟,时间长度和地球相似,也有昼夜交替、春夏秋冬四季轮换,气温和其他行星比,还算勉强「温暖宜人」......

制图?时差岛

更重要的是,火星有液态水!火星与地球刚出生时有着相似的模样,40亿年前,它们一样是海洋世界。两姊妹在剧烈天体撞击中活了下来,却在随后几十亿年分道扬镳:一颗蔚蓝,诞生了生命的奇迹,一颗火红,走向了死寂与荒芜。

40亿年前的火星,亲切!

▲40亿年前,火星雨水充沛、生机盎然,北半球的海洋覆盖了火星表面1/5区域。曾经如此美妙的火星,为何走向与地球截然不同的命运?关于这个奥秘,人类的探究才刚刚开始。科学家推测,「太阳风」数十亿年吹拂让火星磁场消失,地貌发生了根本变化——火星死了!▲火星比地球小得多,太阳风吹走大气层,磁场消失;还有一个说法是火星内部地质活动停止,内核冷却。总之,最终海洋蒸发,火焰熄灭,地表结冰…火星成了今天的样子。火星上有生命吗?这是人类最关心的问题。人类「跟随水的踪迹」在火星寻找生命,结果仍未知。但毫无疑问,假如太阳系真存在地外生命,火星一定是最可能的那个!▲宽阔的河流、泛滥的洪水这些早期景象至今有迹可循。年7月25日,《科学》杂志一论文称人类首次在火星直接找到了液态水——南极冰盖下存在一直径20公里的冰下湖。摄影?NASA

火星,到底长什么样?

火星之所以呈红色,因富含铁的岩石「氧化」,就好比铁生锈了一般,当生锈尘埃漂到大气中,整个星球就红了。准确地说,是一种迷人的铁锈红。

摄影?ESA/DLR/FUBerlin

从年「水手4号」传回第一张火星照片,迄今,人类照相机已拍遍了99%的火星表面,绘制出极详细的火星全图,并试图拼凑它的过去。火星全图▼北半球,一马平川南半球,伤痕累累

地图来源?NationalGeographic

时间在火星是停滞的。

火星表面,最古老的诺亚纪地质,(41~37亿年前)占了总面积一半;而地球上同等古老的地质面积仅占1%。这意味着:人类有机会在火星上一睹太阳系诞生早期的样子。

??水手峡谷

VallesMarineris

太阳系最大峡谷,火星最著名景点

在它面前,地球所有峡谷都相形见绌

▲水手谷因年发现它的NASA探测器「水手9号」而命名。长约多公里、宽约公里、深约7公里。比地球第一峡谷雅鲁藏布江大峡谷更深,长度相当于从上海开车到拉萨。

??赫伯斯峡谷

HebesChasma

火星上,火山与峡谷都比地球大得多!

??奥林匹斯山OlympusMons火星上最大的「包」也是整个太阳系最高山峰高度2.6万米≈3个珠穆朗玛!火星显著地貌多以希腊神话命名▲火星20多座大型火山中最著名的!它最后一次喷发是在约万年前,盾形的火山口能装下整个伦敦。

??塔尔西斯山群

TharsisMontes

三座火山连成一线的火山高原幅员辽阔,面积比美国还大

▲塔尔西斯山群与奥林匹斯山毗邻,地图上十分显眼。

??维多利亚撞击坑

VictoraCrater

火星上遍地陨石撞击坑颇似月球表面地貌

??诺亚台地

NoachisTerra

火星最古老区域之一,满是水蚀痕迹火星地质年代的诺亚纪就以它命名

??南北极冰盖

MarsPolar

火星的南北极有着「生命之源」,由水冰组成的极地冰盖令人惊喜!▲冰盖下面是永久冻土(水冰),冰盖上面是二氧化碳冰(干冰)。夏季太阳照射,干冰层蒸发,水冰暴露出来,可供采掘。

火星的皮肤,迷人的火星褶

它不止红色,还有棕*、灰白、蓝绿……

探测器拍下的这些照片,

让人想起作家福楼拜的金句:

科学与艺术在山脚下分手,却在山顶上会合。

??火星皮肤色

▲极地雪崩的白、流动沙丘的蓝、液态雪融水的灰、沉积层的褐色褶皱……火星地貌本身就是大地艺术。火星的日出是橙色的;火星的日落是蓝色的。▲在地球,空气散射光线让天空呈蓝色;在火星,散射来自红尘埃,天空呈橘色调。▲日落时,太阳光被灰尘散射呈蓝色状。与地球相比,火星离太阳更远,太阳看上去更小了。沙尘暴一刮,就遮天蔽日,尘土会始终覆盖一切……很偶尔,飘过一缕水冰云;▲水冰云只在赤道低空和极地附近偶尔出现。图为尘卷风投下的蛇形阴影。

火星上也有「麦田怪圈」,

是火星人在微笑?

▲8年火星轨道探测器拍摄到的怪圈。对了,火星有两个「月亮」,幸运的话,能看见双日食。在火星上,「月亮」的安慰也是双份儿?▲火星有两颗长得像土豆的卫星,但非常小,直径还不足月球的1%。当两颗卫星在太阳前经过时,就是双日食了。

人类认识火星,千年为期

早在多年前,人类就开始用肉眼观测火星,也用它来占卜人世间的祸福。无论在东西方古人眼里的火星≈「死亡」「血腥」中国古人称火星为荧惑,是极凶兆;古巴比伦人称它是死亡之星;古希腊、罗马人用嗜血战神称呼它,这也是火星英文Mars的由来。▲罗马神话中的战神Mars

HansThoma世界进入近代史,望远镜的发明,科学代替了神话,人类才离火星近了一点点。年,开普勒算出火星轨道是椭圆;年,伽利略第一次用望远镜观测火星。▲年,意大利天文学家斯基亚帕雷利绘制火星地图,意大利语标注的暗线Canali,被误会为英文Canal(运河)。「火星运河时代」成了20世纪初的大乌龙。火星,人类的科幻母题人类对火星的认知不断被刷新,发现极地冰盖,测量自转周期,绘制火星地图……至18世纪下叶,火星似乎被人类「看透了」。甚至一度猜想,火星不仅有运河,还有火星人!科幻小说里的外星人,大多来自火星,这种奇妙想法左右了人类近年。

▲火星人想象图

BrucePennington

航天时代,直击火星!

人类直接探索火星,始于上世纪60年代的美苏争霸。进*火星,一开始就充满*治色彩,客观上,也拉开了人类火星探测的真正序幕。美苏的火星争霸,美国压倒性胜利。整个s,苏联8次探测一次都没成功。火星也成了苏联航天史的噩梦。

▲年,美国「水手4号」成为人类第一个飞掠火星的探测器,拍到第一张火星照片。

冷战结束后,新一轮「太空争霸」开始,一场关于国家荣誉、金钱和人类梦想的竞赛,「登火星」成为彰显大国实力的最强符号。谁能率先实现人类航天员踏上火星,谁就永载史册。

▲年,美国好奇号火星车着陆火星表面,至今仍在火星上行走。摄影?NASA

人类的航天探索,失败是差一点点成功,成功是差一点点失败。21世纪,火星探测迎来全盛时代!迄今,人类共进行了46次探火任务,美国21次、苏俄19次、日本1次、欧洲2次、印度1次,中国和阿联酋的探测器正在赶往火星途中......祝它们好运!???《火星探测60年》这是短短60年间人类向火星发射的环绕器、着陆器、巡视器(部分)群星闪耀

▲人类的火星车质量一个比一个大,技术功能一个比一个强,火星探测由表及里。制图?时差岛移民火星人类并不是在幻想移民去火星,确实是人类的未雨绸缪。从全球变暖、疾病爆发、资源枯竭这样的慢性自杀;到小行星撞地球、伽马射线暴、黑洞吞噬、核战争、太阳大爆发、机器人控制人类的一招致命……科学家眼里,人类灭绝,有000000种可能。霍金就曾断言:除非我们移民太空,否则,我不认为人类在未来0年还能幸存。而地球一旦毁灭,移民火星,或许是人类目前的唯一选择。一切并不停留于幻想,事实上,如何改造火星使它适应人类生存,已成了21世纪的热门科学话题。那么,到底何时能送人类登陆火星?美国NASA的计划是年,而狂人马斯克已放出豪言:要在年把万人送去火星!——这确实是21世纪最燃的狂想。人类火星小镇美国国家地理版本▼▲这是国家地理杂志年推出的火星专辑,对火星地球化、再造大气层、物资能源获取等做了详尽分析。Photo?NationalGeographic火星移民基地SpaceX马斯克版本▼

▲年9月,美国SpaceX公司CEO马斯克放出他的火星移民计划,39页PPT在网络疯转。火星这个最高级竞技场,诸多亿万富翁正在加入。

火星基地设计大赛民间脑洞版▼在未来,人类是否可能把火星改造成一个与地球类似、适宜人类居住的星球呢?

火星,全民大狂欢

在人类的文化语境中,

月亮寄托思乡、爱恋、温情,

火星则是战斗、欲望、能量。

而今天,随着科技进步

人类对火星的向往,更加激烈。

好奇、开拓、雄心、冒险……

火星成了21世纪最酷的流行文化。

火星也激发了我们的想象力,

成为文艺、时尚界的一种「高级黑」。

众多科幻小说以火星为题,

好莱坞的火星电影超过部!

火星主题的电影

▼▲《火星救援》马特·达蒙的土豆成了一个新梗。种菜、修车、急救...电影告诉我们,要成为一名合格的火星宇航员必须十项全能。明星们为火星写歌、唱太空摇滚,艺术家借火星探讨生命、时间和哲学的意义。

▲英国歌手大卫·鲍伊《火星上有生命吗》唱尽了地球人的孤独。

▲年代的太空热!设计师、旅行家也不甘示弱,无数《火星漫游指南》印刷精美,仿佛买张机票就可以来一趟火星旅行!各种火星主题海报▼「地球十大酷似火星的旅游胜地」,诸如此类评选,人们乐此不疲。从中国青海冷湖、甘肃金昌,到美国犹他州、亚利桑那州,再到约旦、冰岛…人人都想蹭一把火星热。▲美国犹他州的地貌酷似火星,建有火星沙漠研究站。

▲冰岛Landmannalaugar,酷似火星纹理。

▲甘肃金昌「火星1号基地」,我国首个火星生存模拟基地。摄影?CFP

火星,人类非去不可?

总有人问:地球还那么多问题没解决,为什么要去关心宇宙的事。????印度人说:如果我们没有伟大梦想,永远只是伐木人和挑水工。——印度*府答复「世界1/3穷人在你们国家,为何不先扶贫」。????俄罗斯人说:地球是人类的摇篮,但人不能永远生活在摇篮里。——俄国火箭之父,齐奥尔科夫斯基这样说。????美国人说:太空探索给人类一面自我审视的镜子。——美国*府被问「地球还有很多小孩吃不上饭时、为何花天价造火箭」时,如是说。

????中国人说:

这是我们航天强国的梦想,

为人类和平利用太空,

构建人类命运共同体贡献更多中国力量。

——中国行星探测任务命名及符号,寓意深远

中国网友说,

要问去火星有什么意义,

请问数十亿年第一条爬上陆地的鱼有什么意义?

科学与理想、野心与欲望之外,

它其实只源于人性本能。

我们登上火星是因为我们必须如此,进化早已在人类身体埋下流浪的火种,毕竟我们来自狩猎者、采集者,我们在地球99.9%的时间都是浪子,而流浪的下一站就是火星。——天文学家卡尔·萨根这是他在离世前留给未来火星移民的录音而对于一个普通人来说,火星究竟又意味着什么?正如「天问一号」的命名,这是天问,没有答案,它问向天地万物,更问向你的内心。火星是否有生命,其实是人类的自我叩问:在宇宙中,我们是否真的孤独?如果最终火星荒芜一片,我们更能深刻明白,生命的出现真的是个奇迹!理解火星就是理解我们自己-END-文

王泽北马听听制图

韩丹赵继成图

CFPNASA等感谢本期审校专家张超科普作家天体物理硕士?时差岛出品

主要参考资料:

《火星全书》大卫·M.哈兰德《火星》弗朗西斯·罗卡尔《赶往火星》罗伯特·祖布林《我们为什么要去火星?》斯蒂芬?彼得拉内克《火星探测的主要科学问题》欧阳自远《火星移民指南》诺伯特?克莱弗特《太阳系度假指南》奥莉维亚·科斯基《太空旅行指南》尼尔·F.科明斯

作者:时差岛介绍:时差岛,看见世界的时差。创立于年5月,旅行新媒体品牌,致力于探寻世界的不同,从观世界到世界观,洞察变化与成长中的“中国人之旅行观”。推荐
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