燒這麼多錢去火星到底為了啥？

2020-11-16 後浪科普


2020年可謂是火星元年，中國，美國和阿聯分別在今年7月開啟了新一輪的火星探測計劃，預計在不久的將來還會派遣太空人登陸火星，甚至要開啟火星移民計劃，但你有沒有想過一個問題——我們為什麼要去火星？僅僅是因為它離我們近麼？

沒錯，在太陽系各大行星中火星與地球臨近，基於現有的航天能力太空飛行器飛行約七個月可以到達火星，去水星，金星等其他行星至少需要數年的飛行時間，因此相比更遠的行星火星探測的任務周期更合適。但原因當然不僅如此，接下來我會從幾個不同的角度更加理性地探討為什麼要去火星。

為什麼要離開地球？

首先我們從地球聊起，當前人類仍然面臨一些棘手且短時間內得不到根本解決的問題，比如說人口過剩、環境汙染、資源短缺和溫室效應，從根本上來講造成這些問題的一個原因就是地球的資源是有限的，換句話說如果我們能夠擁有一個新的星球，這些世界性難題就會迎刃而解。

人口過剩問題立馬不復存在，說不定還會走向另一個極端，人口稀缺勞動力不足可能會成為新的世界難題，到時候各國政府還會積極出臺五花八門的政策鼓勵生育，環境汙染和溫室效應也會得到極大的改善，畢竟產生汙染的人類有一半去了另一個星球，資源稀缺就更不用說了，所以星際殖民帶來的好處是顯而易見的，要不要或者說何時應該進行星際殖民應該只是一個利益和風險之間的權衡問題，或者說隨著科技的發展只是時間問題。

為什麼不選擇其他六大行星？

太陽系有八大行星，為什麼大家都比較青睞火星呢？首先八大行星中天王星和海王星離我們太遠而且特別寒冷，土星和木星是氣態行星沒有陸地，剩下的三個個類地行星分別是水星，金星，地球和火星，水星它是太陽系中離太陽最近的行星，僅僅距離太陽僅有6000萬千米，另外由於其質量太小，引力不足以維持大氣層，它面向太陽的一面溫度可達到約430℃而另一面溫度又可以低到-170℃，可以說完全不適合星際移民，金星也並沒有好到哪裡去，平均溫度超過400℃，而且它還擁有一層濃密的大氣，氣壓約為地球的90倍，大氣主要有90%的二氧化碳，3%的氮，和少量二氧化硫組成，整個金星表面被硫酸雲所覆蓋，所以金星上的雨是名副其實的酸雨，而且它還有持續120天的夜晚，和我們所說的煉獄差不多，跟它相比火星就是天堂，那麼接下來我們就說說火星。

為什麼說火星是天堂？

有人說火星是地球未來的樣子，有人說地球是火星未來的樣子，更有人說地球和火星簡直就是雙胞胎，為什麼會有這種消息呢？根據目前對太陽系各個行星的探測，火星的物理性質和化學性質與地球最為相近，火星的自轉周期為24小時37分22秒，這與地球的自轉周期相差無幾，另外和地球一樣火星也是傾斜著繞太陽公轉的，轉軸傾角為25.19度，與地球的23.44度十分接近，所以在火星上也有一年四季的交替，如果將來移民火星我們每天都作息時間並不需要有太大的變化，不過由於火星的公轉周期有686.98天，火星上的一年大約相當於地球的兩年。

因為自轉軸傾角相似，火星也會有熱帶，南溫帶，北溫帶，南寒帶，北寒帶五帶的存在，只是面積相對於地球的五帶會小很多，太陽系八大行星中火星表面的溫度也是最接近地球的，地球表面溫度為-89.2℃到58.6℃，火星的溫度則是-133℃到27℃，火星的地貌特徵與地球也很像，擁有高山，平原，和峽谷等多種地形，南方是充滿隕石撞擊的高地和峽谷，北方則是被熔巖填平的平原。

除此之外，火星上有充足的光照可以使用太陽能，這使得將來的火星任務在能源方面有了更多的選擇，火星的引力約為地球的38%，雖然這個差別挺大，但是仍然在人類可以適應的範圍之內。

火星的大氣層靠譜嗎？

火星也有自己的大氣層，雖然特別稀薄密度不到地球的1%，但是它仍然可以阻擋宇宙射線和太陽射線。在火星早期的歷史進程中可能曾經也擁有過強大的磁場，使得那時候的火星溫暖溼潤，直到這強大的磁場所剩無幾後，這個星球開始變得乾燥貧瘠，那麼如果火星重新擁有了正常運轉的磁場，這個星球能否重新形成更厚的大氣層，以及更溫暖的氣候以及液態的地表水呢？

一些科學家認為這是可能的，甚至提出利用人造磁場來幫助火星大氣層抵禦來自太陽風的威脅，如果該方案能夠成功實現，火星大氣改造的可能性也將大大增加，Space X公司的創始人伊隆馬斯克有一項宏偉的計劃，通過在火星表面引爆核彈逐漸釋放二氧化碳到火星大氣層，從而對火星表面進行改造，逐步實現火星表面地球化。

水的問題怎麼解決？

許多科學家相信火星上現在和過去都存在著不少水，即便是今天火星極地的極冠中也蘊藏著大量的冰，如果將其全部融化，產生的水將足以覆蓋整個火星，並形成一個水深至少22米的海洋，遺憾的是火星的大氣層太過稀薄氣壓太低，以至於液態水無法穩定存在，因此火星上水只能以固態冰和少量水汽的形式存在，即便如此火星現有的水儲存量仍然很可觀，這也意味著如果能讓火星氣溫上升地下冰融化，就可能會火星帶來大面積的湖泊和全球性的海洋，為人類殖民火星改造火星建設第二家園奠定基礎。

為什麼說火星可能存在過生命？

火星探測還有另外一層意義，1997年美國探索者號探測器登陸火星通過對火星大氣成分的分析，科學家發現在火星大氣中存在少量甲烷，甲烷的出現讓科學家們興奮不已，因為甲烷是不能在空氣中穩定存在的，這表明有什麼物質在不停地釋放著它，在地球上產生甲烷的途徑有兩個，一個是火山噴發另一個是微生物分泌，火星上目前沒有發現活火山，所以出現甲烷的唯一可能性就是微生物分泌，簡單來說根據目前探測觀察到的結果，火星上很有可能存在過生命。

結語

作為距離地球最近的一顆行星，火星的宜居程度已然及格，也是太陽系中唯一及格的一個，這意味著在火星之後再選一個勉強移居的星球會很遠，這個難度我現在還無法想像，但是如果完成了去火星這從0到1的突破，我相信未來可期。

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