火星,为什么是人类移民太空的首选地?

2024-05-14 17:37

1. 火星,为什么是人类移民太空的首选地?

 各种科幻电影里,人类把火星当作移民太空的目的地。现实中,浩瀚星空,人类都争相选择火星作为探测目标。2020,火星将会很热闹,美国、中国和阿联酋都有去火星的计划。
   人类为什么如此执着于火星?这或许要从人类的火星情结说起。
     
      人类对火星始终充满了向往。有人说,我们的生命原本就是来自火星,也有人说,地球的现在就是火星的过去。NASA的科学家还坚称在火星上发现的人脸和金字塔都是真的,而科幻电影《火星救援》中马特·达蒙成功在火星上种出土豆的桥段更是深入人心。
     
      毕竟,人类在地球的摇篮里生活得太久了,而地球环境也在逐渐恶化,人类已经意识到“不能永远生活在摇篮里”。
   随着火星探测的逐步深入和对这颗星球更加直观的认知,人类越来越发现火星与地球太像了。火星,这颗太阳系中的红色星球,简直就是蔚蓝地球的“孪生姐妹”,是一颗“袖珍地球”。
     
      如果火星具备人类生存环境,从地球到火星上生活,人类并不会感觉到太多的不适应。这深深地吸引着科学家们想要去探寻这对“孪生姐妹”相似之处背后的更多奥秘,以开启人类改造火星、移居火星的 探索 之路。
    
   火星之所以成为人类太空移民的首选地,首先是因为它与地球同处于太阳系的宜居带中,是与地球相对距离比较近的邻居之一。不仅如此,经过人类多年的火星探测和研究,我们发现,火星与地球相似之处还真不少。
     
       
   和地球一样,火星也有公转和自转。火星的一天是24小时37分,与地球有着几乎相同的昼夜轮替时间,在火星上看到的太阳也是东升西落。火星公转的轨道面与火星的赤道面倾斜角度为25.19度,与地球的倾斜角度23.5度非常接近,这使得它们同样拥有春夏秋冬四季轮换。
   和地球一样,火星是由硅酸盐岩石为主要成分构成,有类似地球的固态岩石表面,属于“类地行星”家族一员,这无疑是人类家园最踏实的基础。火星的土壤和岩石含有丰富的矿物质及各种化合物,也是生命的基本组成物质。火星也有南北极,连两极的白色冰冠都如同与地球南北两极白色冰冠复制一般。火星上还有沙漠和平原、高山和峡谷……连龙卷风和沙尘暴都同样可以在火星上肆意横行,而且比在地球上还要嚣张得多。
   和地球一样,火星周围也笼罩着大气层。不过火星大气层的主要成分是二氧化碳,人类可以通过技术手段从二氧化碳中提取出氧气,不仅可以供人类呼吸,还可以制成燃料。“火星探路者号”探测器和“旅居者号”火星车曾经记录了在火星表面向阳处一层薄薄的尘埃和砾石之下的温度为21℃,这恰好是令人感到舒适的温度。虽然火星在夜间和两极气温会低至零下100℃,相比之下,地球陆地最低温度也可以达到零下90℃。
   此外,火星一直以来被认为有水的存在,甚至在火星表面似乎发现了液态水流过的痕迹,也有证据表明大量的水冰存在于极地的冰盖中,由各种证据都推测到火星上可能存在过生命,现在的火星也许就是地球的未来。
   当然,来到火星,你还会发现更多有趣的现象。火星上的一年大约等于687个地球日,也就是说火星上一年相当于地球上两年的时间。如果在火星上跑跳或者提重物,只需要花地球上38%的力气,因为火星上的引力只有地球的1/3,在火星上人人都可以成为大力士,也很容易成为弹跳高手。
     
         当然,火星虽然与地球十分相似,但是就目前已知的火星环境,还远不能满足人类基本的生存需求,比如火星的大气太稀薄、氧气含量太低、昼夜温差太大……
   另一个方面,人类对火星的了解还很“肤浅”。人类从上世纪60年代起,已经开始向火星发射探测器,踏上了 探索 火星的征程。残酷的是,火星探测计划成功率不到50%。虽然屡屡遭遇挫折,但火星梦从没丢过, 探索 的脚步更是从未停止。
   谁知道呢?面对未知,梦想万一实现了呢?
   毕竟正是因为未来充满了未知,才使我们的 探索 和实践变得更有意义。
    —— 
    出品:科普中国 
    制作:中国科学院月球与深空探测总体部、中国科学院国家空间科学中心 张湛蓝 
    监制:中国科学院计算机网络信息中心 
     

火星,为什么是人类移民太空的首选地?

2. 为什么人类选择移民火星?

究竟是什么原因促使人类萌生移民火星的想法,钢铁侠决定亲自到火星一探究竟?人类移居火星的计划能否实现?人类的宇宙探索与地外文明

3. 为什么火星适合移民?

因为火星具备了维持生命最基本的条件。火星在太阳系八大行星之中谈不上特别,但从繁衍生命的角度看,火星的优势在于它有水。
由于温度低,火星上的水都以冰的形式存在于地表之下。如果这些冰全部融化,水量可以覆盖整个火星表面达11米深。生命离不开水,所以火星适合移民。



火星探索
人类对火星的探索早在50年前就开始了,当前也有不少观测、探索火星的实验项目正在进行。在这一过程中,人类对火星的认识不断加深。科学家推测,几十亿年前的火星极可能很像今天的地球,有很厚的大气层,有水、有海洋,甚至有生命。
然而,由于火星的地心引力太小,导致大气分子不断逃离,火星才变得像现在这样又冷又干,远古的生命也随之消失或隐藏到地下。此外,火星的大气层里已被证实存有少量甲烷,其来源至今还是个谜,它可能来自于化学反应,或由细菌产生——如果是后者,便是火星存在生命的有力证据。
以上内容参考 人民网-人民日报科技大观:为什么想要移民火星

为什么火星适合移民?

4. 为什么火星适合移民

为什么要选火星作为移民首选?


既然我们尚且还无法飞离太阳系,那么只能优先考虑太阳系之内的行星。


我们之前也说过,宜居行星只能从恒星系统的宜居带当中挑选,因为这是行星表面存在液态水的必备条件,如果距离恒星太近,那么恒星的温度就会将液态水气化,距离太远又会使其凝结成冰,根本不适合生命的存在和繁衍。



在太阳系中,位于宜居带范围中的只有三个星球,除了地球以外,就是金星和火星了。金星是地球的姊妹星,与我们地球有着高度的相似,不管是从大小、质量,还是地表和行星结构,两者几乎都如同双胞胎一样。


科学家们认为金星极有可能在很久以前也出现过生命,但是由于一些不知道的原因,金星逐渐失控,从而走向了与地球相反的道路,不仅没有成为生命的绿色摇篮,还变成了可怖的地狱。



如今的金星是太阳系中温度最高的行星,甚至比距离太阳最近的水星还要炎热,这也是因为金星的被一层非常浓密的硫酸云等有毒气体笼罩,有着极其强烈的温室效应导致的。


人类的科技手段无法在这样恶劣的环境下生存,因此不得不放弃这颗与地球极其相似的姊妹星。



再看火星,它也位于太阳系的宜居带,只是距离太阳的位置稍微远了一点点,却是目前为止发现的最接近地球的行星。


科学家们发现,火星直径只有地球的1/2,但是它的自转周期与地球很相似,只比地球多了37分钟左右,也有昼夜之分,太阳东升西落,但是由于火星没有类似月球一样的卫星形成潮汐作用,因此目前极为相似的自转周期很有可能只是短期的,未来或许就会慢慢拉大距离。



火星也有四季的区别,只是因为火星距离太阳较远,公转的周期比较长,一圈大概需要花2个地球年的时间,而季节的时间也比地球多了一倍,并且更加分明。


水是生命的源泉,通过科学家们的观察和研究,他们发现火星在远古时期曾经出现过巨型海洋,而除了两极地区的冰以外,科学家们还找到了会在火星最温暖的季节里出现的液态水,这可能是因为火星上存在大量的盐分,而这会导致水的凝固点下降,从而更容易凝结成冰,这才使得液态水只会出现在最暖的时候。



他们甚至还发现在火星内部有着丰富的水资源,原本火星并不像科学家们以往所设想的那样水源匮乏,只是这些水资源目前来说还依然存在于内部,火星的表面仍旧没有液态水的存在。


但是这也说明,火星上确实能够满足水源存在的条件,人类是可以通过科技的手段来在表面实现液态水的出现,只是现阶段还无法做到,然而比起前往比邻星来说要简单多了。



其次,火星不仅仅有着与地球类似的两极划分,还有高山、沙漠、平原等复杂地形,尽管有科学家认为火星上的板块运动并不活跃,但是也有科学家从探测器发回的图像中观察到,火星上有着许多褶皱、断崖等等地形,这些正是非常典型的板块运动所形成的地貌,甚至还有照片上面出现了沟槽,显示了火星上同时还存在着活跃的构造运动。


除此之外,火星上面也有大气层,当然,这些大气层非常稀薄,并且绝大多数都是二氧化碳,缺少人类所需要的氧气,而且不仅无法形成温室效应,也不能为形成阻挡太阳辐射和宇宙射线等物质的“防护膜”。

然而人类是可以通过将科技手段,将二氧化碳转化为氧气的,虽然这种技术还不够完善,依然有着较大的问题,比如转化率、成本等等因素,但是科技是会发展的,是不会停滞不前的,在科学家们的不断努力下,总有一天会研发出更加先进且实用的转化仪器。


总结而言,火星是目前为止太阳系中与地球环境最相似的星球,虽然它还存在着种种问题,但都是可以在未来经过科学家们的创新而改变的,人们已经将目光彻底投向了火星,将其作为了太空时代的移民首选星球,或将在以后的某一天,我们就真的能够踏上火星的土地。

5. 人类移民为什么选择火星

1.有水,水是生命之源,有了生命之源,方便人类改造!如果连活下去的资源都没有就免谈了!
2.有点类似地球!这样子就更容易让人类改造了!能够以更小的资源改造!
3.宇宙环境类似安全,按道理说月球应该是比火星更合应的,可是月球的宇宙环境貌似不安全!就算月球可以完全不用改造,直接到住就行,可你看月球的表面都是凹凸不平,那么不安全。明明是有合适生命的星球也会被外来条件搞得不合适!就像让你住三两天有导弹飞来的地方,三两天有大地震的地方你愿意吗?
4.与地球的距离近,人类有足够的能力那个地方.如果说海王星还是冥王星不需要改造,去了直接就可以住了!可那距离未免太远了!你去那个地方对你来就像你跟秦朝人说你可以去月球一样!
一时想不出那么多了!只能说出四个基本条件!

人类移民为什么选择火星

6. 人类移民为什么选择火星

1、有水

2015年9月28日,科学家称火星上不但只有位于两极、已经凝固成冰的水,更有只会在和暖季节时出现、流动的液态水。科学家指他们的最新发现,强烈支持在火星表面上,有盐水于夏季时分在部分斜坡上流动的理论。

2、有四季变化

1781年,天文学史上大名鼎鼎的天文学家威廉·赫歇尔,根据火星上那些标记随着火星自转而移动的方式,推断火星的自转轴也是倾斜的,而且倾斜的角度几乎与地球自转轴倾斜的角度相同。既然这样,火星就应该像地球那样有冬去春回,寒来暑往。

3、有生命的痕迹

2019年10月14日,前美国航空航天局科学家吉尔伯特·莱文称,40多年前,火星上就发现了生命的痕迹。莱文说,这项研究是在1976年进行的,作为维京计划的一部分,该计划涉及在火星土壤样品中寻找生命的痕迹。

位置信息
近距地球离约为5500万公里,最远距离则超过4亿公里。两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。1988年火星和地球的距离曾经达到约5880万公里,而在2018年两者之间的距离将达到5760万公里。
但在2003年的8月27日火星与地球的距离仅为约5576万公里,是6万年来最近的一次。不过据天文学家推算,在从公元1600年到2400年这800年间,火星与地球的近距离只能排在第三位。根据推算结果,到2366年9月2日,两者之间的距离将为约5571万公里。
而到2287年8月28日,两者将更为接近,距离为约5569万公里。一般来说,火星和地球距离近的年份是最适合登陆火星和在地面对火星观测的时机。

7. 为什么我们要移民火星?

火星环境地球化-特征分析
1、维持生命存在必需元素
虽然金星一直被称为地球的姐妹星,但是这颗炽热星球的环境太不适合人类居住.另一方面,火星是距离地球第二近的行星.虽然现在它还是一个寒冷干燥的星球,但是它拥有维持生命存在的所有必需元素,其中包括:
水、可能以冰冻形式存在于火星的两极冰盖处碳和氧,以二氧化碳的形式存在
(CO2)、氮.
火星目前的大气与数十亿年前地球的大气有着惊人的相似之处.地球最初形成时并不存在氧气,看起来也是一片荒凉的不毛之地.大气层完全由二氧化碳和氮构成.直到地球上进化出了光合细菌,才产生了足够的氧气,从而进化出动物.同样,现在火星上薄薄的大气层几乎完全由二氧化碳构成.
2、火星大气层构成
95.3%的二氧化碳
2.7%的氮
1.6%的氩
0.2%的氧
相比之下,地球的大气层由78.1%的氮、20.9%的氧、0.9%的氩以及0.1%的二氧化碳和其他气体构成.从这份详细对比中可以看出,现在所有访问火星的人类都必须携带大量的氧气和氮气以维持生命.
3、温度
火星的平均表面温度低达-62.77℃,最高温度为23.88℃,最低温度低于-73.33℃.相比之下,地球的平均表面温度为14.4℃左右.
火星地球化改造前后的火星对比
相似特征
不过,火星有几个与地球非常相似的特征使人们考虑将其作为居住地,其中包括:
自转速率为24小时37分钟(地球:23小时56分钟).
自转轴倾斜度为24度(地球为23.5度).
引力是地球引力的三分之一.
与太阳的距离足够近,因此有季节之分.火星距太阳的距离比地球距太阳的距离远50%左右.

为什么我们要移民火星?

8. 为什么火星适合移民

1、有水
2015年9月28日,科学家称火星上不但只有位于两极、已经凝固成冰的水,更有只会在和暖季节时出现、流动的液态水。科学家指他们的最新发现,强烈支持在火星表面上,有盐水于夏季时分在部分斜坡上流动的理论。
2、有四季变化
1781年,天文学史上大名鼎鼎的天文学家威廉·赫歇尔,根据火星上那些标记随着火星自转而移动的方式,推断火星的自转轴也是倾斜的,而且倾斜的角度几乎与地球自转轴倾斜的角度相同。既然这样,火星就应该像地球那样有冬去春回,寒来暑往。
3、有生命的痕迹
2019年10月14日,前美国航空航天局科学家吉尔伯特·莱文称,40多年前,火星上就发现了生命的痕迹。莱文说,这项研究是在1976年进行的,作为维京计划的一部分,该计划涉及在火星土壤样品中寻找生命的痕迹。


火星地形地貌
火星和地球一样拥有多样的地形,有高山、平原和峡谷,火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布。由于重力较小等因素,地形尺寸与地球相比亦有不同的地方。
南北半球的地形有着强烈的对比:北方是被熔岩填平的低原,南方则是充满陨石坑的古老高地,而两者之间以明显的斜坡分隔;火山地形穿插其中,众多峡谷亦分布各地,南北极则有以干冰(固态的二氧化碳)和水冰组成的极冠,风成沙丘亦广布整个星球。