太阳系这么多星球,为什么全世界都赶着去探测火星?

在今年7月23日,我国成功发射了“天问一号”探测器,这是我国自主发射的第一个火星探测器(www.fankang.net)。

天问一号的任务是寻找火星上当前存在和过去存在生命的证据,并对火星的环境做出评估。

从发射之日起,天问一号要飞行7个月才能到达火星附近,也就是说在明年2月中旬它就可以“刹车”进入环火轨道了。

截止14号晚上9点,天问一号已经飞行了约3.6亿公里,跟地球的距离也超过了1亿公里,等它到达火星附近的时候,距离地球大概1.9亿公里。

最终,天问一号会选择合适的时机登陆在火星上,展开一系列科学探测任务,我们祝愿它顺利完成任务。

在为天问一号平稳驶向火星感到欢欣鼓舞的同时,你有没有想过为什么全人类都赶着去探测火星呢?为什么不去更近的金星呢?

人类航天的目的

探测火星属于航天的一部分,现阶段的探测也是为以后的为载人航天做准备,也就是人类登陆打下基石。

上世纪六七十年代,世界上只有美国和苏联具有将人类送出大气层的能力,而现在已经有多个国家迎头赶来。

我国也是其中之一,而且,从1999年神州一号发射以来,我国载人航天工程已实施16次重大飞行任务并且全部取得成功。

人类为什么要发展航天事业呢?为什么必须探索太空呢?主要有以下五个方面的原因。

一是获取资源。

地球上的资源是有限的,数量持续增长的人类终有一日会用尽这些资源,而太空中有着几乎无限的资源。

二是经济效益。

航天是一项事业,也是一门产业。纵观历史,对一项新兴产业的投资往往会产生巨大的经济效益,经济对于一个国家一个民族的振兴是极其重要的。

三是话语权。

航天事业也是一个国家硬实力的一种表现,一个实力强大的国家才能得到全世界的尊重。

四是科学发展。

航天计划是数学、物理等科学的完美应用之一,它构建了人类未来的蓝图,促使学科的发展并鼓舞更多的年轻人参与其中。

五是防御小行星。

恐龙因小行星撞击地球而灭绝已经成为全人类的共识,这种潜在的风险也威胁着人类以及现有的所有物种。蓬勃发展的太空计划可能为人类提供一个避免这种毁灭性撞击的机会和方法。

这是人类各国发展航天事业的五个主要原因,而选择怎样的发展路线,制定怎样的航天计划,该探索哪颗星球也正是基于此。

图为:麦哲伦号绘制的金星地图

为什么不去探测金星

人类并非没有探测过金星,而是近些年来探测的比较少,人类历史上还是探索过很多次金星的。

1961年至1983年,苏联研发的金星探测器多次抵达金星地表,这是人类最早的金星探测记录。

1989年5月美国国家航空航天局(NASA)的“麦哲伦”探测器使用合成孔径雷达绘制出了金星表面的图像。

2006年4月,欧洲航天局的“金星快车”探测器成功进入环金星椭圆轨道,但在2014年11月,该探测器坠毁。

2015年12月,经历过第一次进入轨道失败的“破晓号”探测器成功进入金星轨道,此后它一直在研究金星的轨道天气。

金星就是我们经常看到的启明星,因为它的大小、质量、体积和距日距离均与地球相似,所以经常被称为地球的姊妹或孪生兄弟。

虽然外貌与地球相似,但金星的环境与地球大不相同,这也是它近年来无法勾起人类探索欲望的主要原因。

金星有着一层厚厚的大气层,其中超过96%的都是二氧化碳,这使得金星表面的大气压力十分大,约为地球的42倍!

而且,金星的雨层多由硫酸液滴组成,这些云会将绝大部分的太阳光发射掉,所以用一般的可见光成像是拍摄不到金星表面的。

图为:NASA新疆界计划可能会有金星内层探测

也就是说,肉眼看到的金星表面是朦朦胧胧的,要想看到更真切的表面景象的话得用紫外光或红外光拍摄。

除了高压外,金星表面还有着极高的温度,平均温度可达462℃,是太阳系中最热的行星,比最靠近太阳的水星还要热。

高温高压还呈酸性的环境下,登陆不是一件容易的事情,尽管苏联的探测器曾经登陆过金星,但只能待一两个小时。

而且,金星上的岩石与大气的相互作用不同于火星或地球上的岩石与地面大气的相互作用,本来矿物专家是根据反射和发射的光来识别岩石的,但是金星岩石发射或发出的光会在高温和高压下发生变化。

这意味着,你拿到一块石头,却读不出里面的信息。当然,这些难题在未来都有被解决的可能。

为什么“宠爱”火星

火星的大小质量以及重力大概介于地球和月球的中间,它的自转周期是24小时39分35秒,与地球只差一个小时左右。

火星大气层比较薄,主要成分是95%的二氧化碳,但它仍可以透过太阳光并且拦截一部分紫外线和宇宙射线。

由于火星距离太阳较远,所以表面温度比较低,实际测得的地表平均温度约为240K,也就是-33℃。

较薄的大气层无法保留很多热,这使得火星地表的昼夜温差很大,某些地区的地表温度白天可达28°C,晚上可低至-132°C。

此图显示火星南极地区200x200 km区域内的雷达廓线,来自基层明亮的反射(靠近此图像的中心)是液态水池塘。

最重要的是,火星上有水,尽管这种水不同于地球上滋养生命的水,但它也使得火星上存在生命有了可能性。

人类的前几次探索发现了零星的存在水的证据,但2018年,意大利科学家称他们在火星上发现了一个地下湖泊。

湖泊位于火星南极地下1.5公里处,直径大概有20千米,而且,周围更能存在更多类似的湖泊。

这个前所未有的发现将极大地帮助人类了解火星的演变以及其他星球的水史,以及评估火星的可居住性。

虽然火星的环境并不完全与地球相同,但它是已发现的行星中与地球最接近的,跟金星一比,它简直是天堂。

最后

其实,在大部分时间里,离地球最近的行星是水星而不是金星,这是因为行星都是在椭圆形轨道上运动着的,并不能只看谁在哪个轨道。

人类很少去探测水星,因为它太过靠近太阳了,但在水星温度较低两极存在人类居住的可能性。

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