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火星土壤到底有多可怕?為什么人類不敢把火星土壤帶回地球,?

 魅力科學(xué)君 2022-12-27 發(fā)布于四川

時(shí)至今日,,太陽(yáng)系中的主要天體都被人類的探測(cè)器近距離“拜訪”過(guò),而有些探測(cè)器甚至還直接將外星球上的土壤帶回了地球,,除了月球之外,,連遠(yuǎn)在數(shù)億公里之外的小行星上的土壤都被帶了回來(lái)。

然而火星卻是一個(gè)例外,,盡管火星是人類的重點(diǎn)探測(cè)目標(biāo),,以至于直到現(xiàn)在依然有多臺(tái)人類發(fā)射的火星車在火星上行動(dòng),但迄今為止,,人類從未將火星上的土壤帶回地球,,這樣的情況不禁令人好奇,火星土壤到底有多可怕,?為什么人類不敢把火星土壤帶回地球,?

經(jīng)過(guò)多年的探測(cè)之后,人類對(duì)火星已經(jīng)有了一定程度的了解,,種種跡象表明,,在很久很久以前,火星上曾經(jīng)存在適合生命的自然環(huán)境,,所以一個(gè)常見(jiàn)的思路就是,,火星土壤中有可能存在一些未知的生物,,如果貿(mào)然將火星土壤帶回地球,,或許會(huì)引發(fā)一次可怕的“星際生物入侵”,。

然而以現(xiàn)在火星上嚴(yán)酷的自然條件來(lái)看,生命幾乎不可能在火星表面的土壤中存活,,退一步講,,就算火星土壤中真的存在生命,最多也就是一些簡(jiǎn)單的微生物,,只要人類做好防護(hù)(對(duì)于現(xiàn)代人類而言,,這很容易做到),并不會(huì)出什么問(wèn)題,。

由此可見(jiàn),,火星土壤并不可怕,而人類也不是“不敢把火星土壤帶回地球”,。實(shí)際上,,人類之所以至今仍未把火星土壤帶回地球,,最主要的原因其實(shí)是技術(shù)問(wèn)題。

將外星球的土壤帶回地球,,其實(shí)可以簡(jiǎn)單地分為4步:1,、向目標(biāo)星球發(fā)射探測(cè)器;2,、探測(cè)器在目標(biāo)星球上登陸并采集土壤樣本,,然后將其封存,并置入返回器之中,;3,、探測(cè)器從星球表面將返回器發(fā)射升空,令其擺脫目標(biāo)星球的引力束縛,;4、返回器帶著封存好的樣火星本重返地球,。

對(duì)于從火星上采樣返回來(lái)講,,技術(shù)難度最高的其實(shí)是第3步,雖然火星比地球小得多,,但它畢竟是一顆大行星,,其引力還是比較強(qiáng)的,根據(jù)科學(xué)家的估算,,火星表面的逃逸速度約為5.027公里/秒,,這就需要大量的燃料。

考慮到火星上得不到燃料補(bǔ)給,,因此這些燃料必須是探測(cè)器從地球上發(fā)射時(shí)就要攜帶的,,而我們都知道,想要從地球表面將一定質(zhì)量的物體送上太空,,就需要比該物體質(zhì)量多得多的燃料來(lái)提供發(fā)射時(shí)的動(dòng)力,,如此一來(lái),發(fā)射的難度和成本就會(huì)指數(shù)級(jí)地上升,。

除此之外,,火星還有一個(gè)大氣層,盡管比地球大氣層稀薄得多,,但仍然會(huì)對(duì)返回器的發(fā)射升空造成不小的麻煩,。

相對(duì)而言,月球的逃逸速度只有大約2.4公里/秒,,并且還沒(méi)有大氣層,,至于小行星,除了沒(méi)有大氣層之外,,其引力更是弱小得可以忽略不計(jì),,比如說(shuō)“隼鳥(niǎo)2號(hào)”采樣的小行星——“龍宮”,,其逃逸速度大概只有1米/秒,所以從月球和小行星上采樣返回的技術(shù)難度就要低得多,。

值得一提的是,,盡管把火星土壤帶回地球的技術(shù)難度很高,但以人類目前的科技水平也不是不可能辦到,,實(shí)際上,,人類已經(jīng)提出了兩個(gè)從火星采樣返回的計(jì)劃。

其中的一個(gè)是來(lái)自NASA和ESA的“火星樣品回收計(jì)劃”(Mars Sample Return,,簡(jiǎn)稱MSR),,該計(jì)劃的第1步和第2步已由“毅力號(hào)”初步完成,該探測(cè)器攜帶了43根用于收集火星巖石,、土壤和大氣樣本的試管,,其中的一部分已經(jīng)采樣完畢,目前正在等待下一步的任務(wù),。

預(yù)計(jì)在2026年,,另一艘宇宙飛船將會(huì)從地球表面發(fā)射升空,當(dāng)它抵達(dá)火星后,,會(huì)環(huán)繞著火星運(yùn)行,,在此之后,采集好火星樣本將由一枚小火箭從火星表面發(fā)射升空,,然后與環(huán)繞火星的宇宙飛船對(duì)接,,隨后這艘宇宙飛船將會(huì)踏上歸途,并于2031年將火星樣本帶回地球,。

另一個(gè)計(jì)劃則是我國(guó)的“天問(wèn)三號(hào)”火星探測(cè)任務(wù),,大家都知道,我國(guó)的“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)已經(jīng)順利完成,,實(shí)際上,,“天問(wèn)一號(hào)”只是我國(guó)探測(cè)宇宙深空的一系列任務(wù)的開(kāi)始,按照計(jì)劃,,我國(guó)將在2025年實(shí)施“天問(wèn)二號(hào)”小行星探測(cè)任務(wù),,該任務(wù)將對(duì)一顆編號(hào)為“2016HO3”的小行星進(jìn)行伴飛并取樣返回。

“天問(wèn)三號(hào)”則是直接將火星樣本送回地球,,按照計(jì)劃,,“天問(wèn)三號(hào)”將于2028年發(fā)射升空,并一次性地完成飛抵火星,、登陸火星和在火星表面的采樣返回,,預(yù)計(jì)在2031年,我們就將獲取到來(lái)自火星的土壤,,不得不說(shuō),,這實(shí)在是令人期待,。


好了,今天我們就先講到這里,,歡迎大家關(guān)注我們,,我們下次再見(jiàn)。

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