當前位置: 華文世界 > 科學

回顧:火星距離地球2億公裏,倘若太空人想登上火星,需要多長時間?

2024-10-17科學

馬斯克宣布自己的火星移民計劃,第一批遊客是 有去無回 的。

即便是這樣,依然有許多人踴躍報名,他們不在乎是否能夠回到地球,只想踏上火星的土地。

人類已經成功登上了月球,但是這麽長的時間過去了人類卻一直沒有登上火星?

人類登入月球時近距拍攝

原因就在於火星與地球的距離,不是月球能夠比的。並且 登陸火星的難度 ,遠比人類登月大數百倍。

那麽假設人類發射了一枚火箭用於載人登陸火星,需要多久的時間才能到達?

而在此過程中太空人需要面臨怎樣的危機與挑戰?

我們從 發射前、航行過程中、著陸 三方面來看看,太空人前往火星究竟有多難。

火箭發射

漫長的準備

發射前往火星的飛船肯定需要 運載火箭 ,然而現在最大的問題是, 沒有合適的運載火箭

我們都知道太空人進入太空,需要提前將 所需的物品全部準備好 ,比如 食物、水、各種生活用品 等。

一般來說太空人在太空中執行任務的 時間不超過半年 ,即使是長時間的在空間站工作,中途也是有物資補給的。

太空人在太空執行任務

當年萬眾期待的阿波羅11號登陸月球,登月任務時間也不過3天左右,太空人所需的物資並不是非常的多。

月球與地球相距大約 38萬公裏 ,但是火星與地球的 平均距離有2億公裏 。就算人類找準時機挑選二者相距最近的時候,也有大約 5500萬公裏

我們以 好奇號火星探測車 為例,它是 2011年11月發射,於2012年8月成功登陸火星表面 ,路上經歷了大約 9個月 的時間。

好奇號火星車

並且好奇號火星探測車是有去無回的,如果我們算上太空人往返,那麽就是 18個月 的時間,足足有一年半了。

光是太空人吃的食物就需要攜帶好幾噸,如果算上生活用品, 物資重量超過了10噸

這對於運載火箭來說是巨大的運載量,更何況 飛船是否有這麽多空間放置物資

此外一年半的時間,需要的 燃料也不是小數目 ,這樣算下來的話,人類目前所擁有的運載火箭,都不達標。

運載火箭升空

因此有科學家指出,如果太空人想要登陸火星,那麽我們必須改變傳統的運載思路。

采取 中途補給 的方式,以減輕火箭的運輸重量,這樣才能找到合適的運載火箭,將飛船發射升空。

也就是說我們一開始 不要把所有的物資都放在同一枚火箭上 ,而是采取 多線並列 ,同時發射三枚火箭,一枚專門載人、一枚專門運載物資、剩下一枚負責攜帶燃料。

目前為止人類還沒有實行過這樣的計劃,不過不排除以後為了火星登陸專門實行。

巨大的運載火箭

艱難的旅途

就算人們克服了物資運輸,對太空人來說前往火星的路程也是異常艱難。

首先,太空人需要在太空艙內呆18個月的時間,太空艙狹窄密封,長時間呆在這樣的空間內, 對太空人的身體是非常嚴峻的考驗

曾經有蘇聯太空人在太空中待了 311天 ,返回的時候 面色蒼白、渾身是汗水 ,救援人員稱他像一團面粉渾身軟綿綿的。

太空人在失重情況下工作

因為太空人在太空中呆的時間越久,失重會造成他們 肌肉萎縮、骨質疏松

其次,漫長的旅途也是對太空人心理的一種折磨。

太空人需要在一年半的時間內居住在密封的環境中,並且 吃的食物也並非是新鮮的 ,而是專門的太空食物。

根據太空人們的描述, 太空食物並不是一種好吃的食品 ,它主要的目的是提供能量,口感不是它追求的方向。

太空人吃的食物

在失重的情況下,太空人的味覺會受到影響,所以 太空人吃太空食品的時候都是味同嚼蠟

最後,由於旅途時間過長距離過遠,在這過程中 遇到危險的機率 也大振幅增加。

如果撞上宇宙中的流浪天體,如 隕石、彗星 等,都將給太空人造成非常嚴重的傷害。

太空中的小行星

登陸火星

如果人類克服了漫長的旅途成功進入火星的軌域,並順利著陸火星,也並不代表著任務就圓滿完成。

火星表面的 環境非常惡劣 ,它沒有大氣層作為保護,所以 整個火星是完全暴露在太陽的放射線之下 的。

太空人必須穿著非常厚重的宇航服,防止放射線對人體的傷害。

火星表面的 重力加速度是地球的40% ,到達火星表面之後,也需要時間去適應上面的重力環境。

火星表面

現在依然沒有發現火星上面存在生命,但這並不代表火星上百分之百完全沒有生命,畢竟人類目前所探索到的部份對於火星來講很小。

如果人類降落的地方,正好存在著火星生命,那麽它跟著人類進入飛行艙,接著再來到地球上,會帶來怎樣的後果?

人類不敢想象,因為 太空生命 一直以來都是人類比較忌憚的存在。

火星地面的土壤和巖石

作為火星探測,太空人肯定是要 采集火星表面的土壤樣本 ,就像當年采集月壤一樣。

如果采集的這份樣本中, 恰好含有一些生物 ,它們跟隨人類來到地球之上,經過變異成為了 異形生物

又或是感染人類造成一種前所未有的疾病,到時候可就不是科幻電影上所描寫得那麽輕松,而是關乎到 人類自身的存在

火星上的「湖泊」

總的來說,太空人前往火星危險重重,不管是發射之前的 物資準備 ,還是 漫長的旅途 ,對太空人身體和心理有著極高的要求。

以及登陸火星之後 各種不確定的因素 ,這些都是人類需要解決的問題。

很遺憾人類現在無法解決,所以我們 對於火星的探索僅憑留在將探測器發射到上面

有人很好奇既然登陸火星這麽費勁兒,火星本身也並不是很適合人類居住,為什麽人類還要費盡千辛萬苦去上面呢?

假如人類登陸火星

登陸火星的意義

人類想要移民火星, 並不是看中了火星優渥的環境 ,或者它無可替代的地位,而人類更像是將火星作為一個 新手村 ,在上面練習 未來星際移民所需要掌握的各項技能

從硬體設施上來說,火星的確不適合生命居住。

首先它太寒冷了,平均氣溫都有 零下60℃ 左右,最寒冷的兩極地帶有 零下80℃ ,即便是太陽直射的赤道在一天中最熱的時候也 只有20℃

火星的北極

但是就太陽這幾顆行星而言, 火星是地球以外環境最好的星球了

水星與太陽距離太近 ,並且水星也沒有什麽大氣,當水星 正對太陽的時候溫度達到了400多℃ ,當他背對太陽的時候溫度達到了零下170℃。

如此巨大的溫差,根本不適合人類在上面移民。

金星 雖然從大小、品質上最接近地球,並且還有 濃厚的大氣層 ,但是它的大氣層是 二氧化碳

所以金星有非常嚴重的溫室效應,加上它的 大氣層非常濃密氣壓是地球的92倍 ,人家站上去就會壓破了。

人們想象的火星基地

木星、土星、天王星、海王星它們都是氣態星,他們連陸地都沒有何來登陸了。

挑來挑去, 只剩下火星可以當做移民的備選

只不過火星沒有自己的生態系,所以人類上去的第一件事情就是 重鑄一套生態 ,建立一個封閉的基地讓人類在裏面生活。

但是人類目前模擬生態圈的工程以失敗告終,表明我們 一旦離開地球,是無法復制出地球環境的

失敗的生物圈2號實驗

對於第一批前往火星的旅客,馬斯克才會說出有去無回這句話,因為就人類目前的航天水平,確實只能做到將人送過去而無法接回來,變成一趟單程票。

對於參與者來說這是一個既定的悲劇,我們無法想象當他們在火星上走完生命最後一刻的時候會經歷什麽。這也許會將是人類踏出的最關鍵的一步!