火星下一個地球?「螢火號」的失敗遭遇,人類苦尋星辰奧秘為何?

2021-01-15 侃侃科學

2020年7月17日,長徵五號遙四運載火箭在中國文昌航天發射場完成技術區總裝測試後,垂直轉運至發射區。7月23日在完成功能檢查和測試工作後與12:41發射升空,此次發射將實施我國首次火星探測任務。長徵五號搭載天宮一號探測器,一次性完成環繞火星表面著陸巡視探測中國將邁出行星探測的重要一步。

火星

火星是離太陽第四近的行星,也是離地球最近的一顆行星。火星是太陽系第二小的星星近似於水星,火星的直徑約為地球的53%,質量為地球的11%,表面重力只有地球的五分之二,火星自轉一周平均需要24小時39分35.24秒,作為一個火星日周期與地球相近,但火星公轉一周大約為地球的兩倍,也就是大約兩個地球年繞太陽一圈。

所以1火星年大致等於2的地球年,人類對火星的發現與研究自古時候就開始了。在殷墟出土的甲骨文中就有關於火星的記載,我國古代將火星稱為熒惑星,因為其熒熒如火併且位置與亮度讓人難以捉摸。

在意義上與國外的古文化一樣,都認為火星是戰爭與災難的代表,也如同他的英文名「mars」一樣以羅馬神話中的戰神馬爾斯為象徵,但雖然火星在古代被視為不吉利的表象,但在現代可是天文學的香餑餑。再進現在的火星的研究表明,火星是太陽系中最適合移民的星球。首先火星距離地球非常近,和地球是太陽系的鄰居內地新星的同桌。

其次,火星與地球的環境更加接近,別看現在火星是紅色沙漠一片荒蕪,但相對於水星500攝氏度晝夜溫差進行高於地球92倍的大氣壓。火星在地球這些類地行星的姊妹裡溫順的就像個小貓似的。況且火星一日和地球一日的時間非常接近,也因為轉軸傾角與地球相近,季節也與地方差不多。

最重要的是火星上有水,這就給火星移民生存帶來了極大的可行性。2008年7月31日,NANS發射的「鳳凰號」火星探測器直接在火星表土之下發現了水冰。

2013年9月26日NANS的科學家報告稱:「好奇號」火星探測器發現火星土壤含有豐富水分。2015年9月,又正是火星有間歇性的流動液體鹽水。2018年7月25日義大利航天局也宣布通過分析歐洲空間局火星快車號探測衛星的雷達數據,發現火星南極冰蓋下的一點五公裡處就是一片巨大且穩定的液態水體。

雖然這是一塊寒冷的鹹水水域更加堅定了人類對於火星水的探索,畢竟尋找到了水就是尋找到了生命的第一步,義大利天體物理研究所的研究員羅伯特奧羅塞表示,這可能是我們在火星上找到的首個棲息地。

火星探索

人類發射了47次火星探測器,但只成功了24次行星探索磕磕絆絆火星徵途路漫漫。1963年3月21日,蘇聯的火星一號探測器計劃執行一個飛掠火星的探測任務,但它距離地球大約一億公裡的地方,因為導航設備故障失去了控制就是黃道面成為了一個太陽衛星。

但是這次飛掠任務被認為是人類探索火星的一個開端。由此開始火星逐漸揭開它那赤紅色的面紗。1905年7月,美國的水手四號經過漫長飛行,成為第一個飛越火星的太空船邊的距離火星一萬公裡的地方拍下了21張照片。

人類這才第一次看清了這個充滿沙漠隕石坑的異鄉世界,6年後,同屬USA水手號計劃的第9架太空飛行器水手9號發射飛向火星,並於1971年10月14日抵達火星外預定軌道,成為了火星的第一顆人造衛星。

1971年5月28日,蘇聯的火星三號由運載火箭發射升空,並於12月2日成功軟著陸火星。雖然他在登陸後僅過了14點五秒變失聯了,甚至沒有來得及發出一張完整的火星表面照片。但是這仍然是第一個成功著陸火星的探測器,為後來者積累下了寶貴的經驗和數據。

在這之後,隨著越來越多的火星探測器發射火星成功著陸,人們對火星的了解漸漸豐富了起來。人類通過照片看到了火星表面充滿沙子的地表,通過衛星得知了火星南北半球地形的強烈對比,北半球平原廣布地形舒緩,南半球高山峽谷眾多,並穿插著大大小小的撞擊坑。值得一提的是,火星上有著已知太陽系最高的山奧林帕斯山高於基準面21000米,比兩個珠峰加起來還要高。不僅如此,我們還了解到了低於基準面8200米希臘撞擊盆地這是火星上最低處。

我們還知道由於天氣沙塵散射在火星上看到的太陽呈現出深邃的藍色,就如同掉落在沙地裡的一顆藍寶石一樣。這些別樣的景觀都是五十多年來人類對火星前赴後繼的探索才得到了寶貴知識。這些知識承載著我們對於火星的嚮往一併存進了天問一號之中,等著他譜寫著榮耀。

我們的第一步:「天問一號」

2011年10月8日,中國的第一顆火星探測器「螢火一號」與羅斯的採樣返回探測器一起發射升空。這是中國的首次火星探測行動,由羅斯聯邦航天局共同探測火星。但是幾個小時後,俄方宣布因為主動推進裝置未能點火,從而導致搭載「螢火一號」的福布斯土壤號火星探測器變軌失敗。

最終在2012年1月,這架以火星古稱「熒惑」諧音命名的探測器墜毀於太平洋,也代表著中國第一顆火星探測器發射以失敗告終。2016年1月11日,中國火星探測項目正式立項,因為「螢火一號」的失敗遭遇,此後的火星探測器將選用自主研製的運載火箭完成。

2020年4月24日,國家航天局宣布將首次火星探測任務命名為「天問一號」後續行星任務也將依次編號。2020年7月17日,長徵五號遙四運載火箭進入文昌航天發射場。7月23日12:41長徵五號遙四運載火箭搭載著」天問一號「探測器在文昌航天發射場點火升空,也躋身行星探測隊伍中為人類的未來作出貢獻。

為什麼要不遺餘力地將人力,物力,財力投入到太空探索上了?為什麼要進行太空移民,好好改善地球的居住環境,保護地球資源不好嗎?

我想很多人都會有這個問題,雖然我們口口聲聲說:我們的目標是星辰大海,但又有多少人知道這星辰大海的目標代表著什麼呢?2017年騰訊WE大會上發表演講說,在過去的200年裡,地球人口增長是呈指數級的。每40年世界人口就會翻一番,這樣的增長速度會讓地球在不久的將來變得十分擁擠,更會消耗掉世界上的大部分資源,那將是極其熱鬧的世界末日。

我們不知道未來會遇到什麼?是新的宜居星球?是新的知識?是外星生命?是往太空發射無數探測器的期盼?是火星上發現液態水的驚喜?是「旅行者號」衝出太陽系進入宇宙空間的激昂?是那上面帶著的一張金唱盤,從而朝向深邃太空的無邊守望。

人類已經存在了大約200萬年人類文明開始於約10000年前,我們的發展一直在穩步加速如果人類想要延續下一個一百萬年,我們就必須大膽前行,涉足前人無所及之處。這就是星辰大海的意義,現在我們成了當下就是整個旅途中的甜味。

每當抬頭向夜空都會思考的問題,濃縮進了天問的每一句中,能給我們後世去主義探索。你是否也聽見了兩千年前的屈原代表人類向深邃太空發問的聲音:「雖古之初,誰傳道者上下未形,何由考之?」

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    目前,我國飛行最遠的太空飛行器是嫦娥二號,今年8月25日進入太陽與地球引力平衡點拉格朗日L2點。「螢火一號」的飛行距離大約是嫦娥二號的200倍,按計劃將穿越3.5億~4億公裡漫漫旅途向火星進發。龐之浩說,經歷10個月左右的聯合飛行後,兩個探測器將在火星引力作用下,進入環繞火星的軌道,一起飛行3天後分離,「螢火一號」進入在軌測試和在軌運行階段,太陽能帆板展開,並開始進行獨立探測。  如變成地球衛星將喪失作用  3 「螢火一號」將面臨怎樣的命運?
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    以下為你總結原因:地球資源有限,環境汙染,生態破壞,水位升高等等一系列問題,人類生存環境遭到嚴重威脅,有尋找地外其他居住地的願望和需求。火星與地球離得近,在自轉時間上也和地球十分的相似,相差不大。人類能更好的適應火星的生活,水是萬物之源,火星曾出現過水,有利於人類文明的重新建設。
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    火星在航天界素有太空飛行器的墳墓之稱,因為火星探測任務的失敗率確實很高。從前蘇聯發射第一個火星探測器「火星1號」開始,人類發射的所有火星探測器中,超過一半以上都以失敗告終。不過,高失敗率並沒有阻擋人類探索火星的熱情。除了美國、俄羅斯、歐洲等老牌航天大國之外,中國也開啟了火星探測計劃,並於2011年做了首次嘗試。
  • 中國再次嘗試探索火星:長徵5號成功發射,這次我們還會失敗嗎?
    據多方消息報導,中國長徵五號重型運載火箭攜帶&34;火星探測器已經成功在海南島發射升空,目前該火箭各項數值良好。按照預定的火星探測計劃,長徵五號重型運載火箭在進入預定軌道後便開始飛向&34;,由此正是展開對火星的探索。當然,這也是我們第二次嘗試探索火星,第一次嘗試探索是在2011年,那時我們計劃搭乘俄羅斯的&34;號火星探測器一同前往火星。
  • 科學家苦尋已久的「第二地球」,其實近在咫尺,人類移居有望了!
    霍金生前也說過,人類該將目光放得長遠些,宇宙中存在無數的星體,不少星體的資源比地球更加豐富,可人類的能力有限,受到很多的限制,努力了這麼久,也沒有找到一顆第二地球,那該怎麼辦呢?科學家苦尋已久的「第二地球」,其實近在咫尺,人類移居有望了!於是人類根據就近原則,將目光聚焦在火星上,目的在火星上開闢出一片新天地,因為火星距離地球很近。
  • 從螢火一號到天問,從絕望到充滿希望,挑戰火星探測的地獄難度
    火星,一顆神秘但令人嚮往的恆星,自從被人類發現之後。對火星的探索,就沒有停止。早1960年,前蘇聯向火星發射了「火星1A號」探測器,它是人類第1個火星探測器。最終以失敗告終,直到1965年,美國發射的「水手4號」太空飛船在距離火星9850公裡的地方,成功拍到了21張火星照片。我們對火星的探索,也一直在進行。
  • 中國首次自主火星探索開啟,來看看近些年人類在火星發現了什麼?
    值得注意的是天問並非中國火星任務的專屬命名,其他的行星任務將也會以此為命名方向,只是編號不同。在此計劃前,2011年國家航天局與歐洲、俄羅斯合作發射的首顆火星探測器螢火一號曾遭遇失敗。螢火一號失敗後,中國火星探測改為選用自主研製的運載火箭完成,並改為一次性完成&34;任務。
  • 我國「天問一號」火星探測器發射成功,火星探測到底有多難?
    首先,祝賀我國首個火星探測衛星由長徵五號火箭搭載並發射成功!從此我國深空探測將進入一個新的篇章。此次天問一號的發射是我國火星探測任務的第一步,主要是完成環繞火星探測、火星著陸以及巡視探測。第二步計劃完成探測器對火星的採樣,並返回地球,這個目標將定於2030年左右實現。火星作為地球的鄰居,人類探索火星究竟會有多難?
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    通過對接收信號強弱變化和延時的分析,就可以反演出火星大氣和電離層物理參數的垂直剖面曲線。這將是人類首次如此詳細的探測火星上的大氣和電離層,特別是當電波連線分別切過火星正午和子夜兩個特殊的地理時間上空時,其科學數據將反映火星大氣和電離層變化的兩個極端情況,對全面了解火星大氣和電離層的特性非常重要。此外,空間中心的科學團隊還提出了另一個重要的科學目標。
  • 人類向火星發射過50多次探測器,有一半失敗,火星探測有何難點?
    我國首次自主火星探測項目,天問一號發射成功有些日子了,關於航天,關於火星的話題一直不斷,那麼人類為什麼非要選擇火星進行探測呢?目前歷史上人類一共向火星發射過將近50個探測器,超過一半都失敗了。其中大部分是蘇聯貢獻的,當時處於冷戰時期,追求速度,蘇聯可能也不是很冷靜!1971年1月,蘇聯的就發射火星二號登陸器,可惜在火星的表面就墜毀,不過的確是第一個到達火星的人造物體。
  • 火星被稱「太空飛行器墓地」 飛向火星為何這麼難?
    「惡劣」火星  火星被稱為「太空飛行器的墓地」  火星,這顆距地球最近的紅色行星,讓人類產生過無數幻想。  火星上到底有沒有生命,是人們最想知道的問題。1962年11月,蘇聯發射了「火星1號」探測器,這被看作是火星探測的開端。
  • 「螢火一號」:不能忘記的「探火」歷史
    他的一個在麻省理工學院(MIT)工作時的同事,後來也回到了俄羅斯科學院空間所工作,正在推動俄羅斯再次啟動多年前就實施過(但不是很成功)的火衛一的探測計劃。這次是想更進一步,將火衛一的土壤樣品返回地球,稱為「福布斯-土壤」計劃。考慮到我們和俄羅斯的合作關係非常密切,他們就主動提出,是不是能夠利用發射餘量,將中國的一顆科學小衛星帶到地球空間,作為一個搭載項目。