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回顾:火星距离地球2亿公里,倘若宇航员想登上火星,需要多长时间?

2024-10-17科学

马斯克宣布自己的火星移民计划,第一批游客是 有去无回 的。

即便是这样,依然有许多人踊跃报名,他们不在乎是否能够回到地球,只想踏上火星的土地。

人类已经成功登上了月球,但是这么长的时间过去了人类却一直没有登上火星?

人类登录月球时近距拍摄

原因就在于火星与地球的距离,不是月球能够比的。并且 登陆火星的难度 ,远比人类登月大数百倍。

那么假设人类发射了一枚火箭用于载人登陆火星,需要多久的时间才能到达?

而在此过程中宇航员需要面临怎样的危机与挑战?

我们从 发射前、航行过程中、着陆 三方面来看看,宇航员前往火星究竟有多难。

火箭发射

漫长的准备

发射前往火星的飞船肯定需要 运载火箭 ,然而现在最大的问题是, 没有合适的运载火箭

我们都知道宇航员进入太空,需要提前将 所需的物品全部准备好 ,比如 食物、水、各种生活用品 等。

一般来说宇航员在太空中执行任务的 时间不超过半年 ,即使是长时间的在空间站工作,中途也是有物资补给的。

宇航员在太空执行任务

当年万众期待的阿波罗11号登陆月球,登月任务时间也不过3天左右,宇航员所需的物资并不是非常的多。

月球与地球相距大约 38万公里 ,但是火星与地球的 平均距离有2亿公里 。就算人类找准时机挑选二者相距最近的时候,也有大约 5500万公里

我们以 好奇号火星探测器 为例,它是 2011年11月发射,于2012年8月成功登陆火星表面 ,路上经历了大约 9个月 的时间。

好奇号火星车

并且好奇号火星探测器是有去无回的,如果我们算上宇航员往返,那么就是 18个月 的时间,足足有一年半了。

光是宇航员吃的食物就需要携带好几吨,如果算上生活用品, 物资重量超过了10吨

这对于运载火箭来说是巨大的运载量,更何况 飞船是否有这么多空间放置物资

此外一年半的时间,需要的 燃料也不是小数目 ,这样算下来的话,人类目前所拥有的运载火箭,都不达标。

运载火箭升空

因此有科学家指出,如果宇航员想要登陆火星,那么我们必须改变传统的运载思路。

采取 中途补给 的方式,以减轻火箭的运输重量,这样才能找到合适的运载火箭,将飞船发射升空。

也就是说我们一开始 不要把所有的物资都放在同一枚火箭上 ,而是采取 多线并行 ,同时发射三枚火箭,一枚专门载人、一枚专门运载物资、剩下一枚负责携带燃料。

目前为止人类还没有实行过这样的计划,不过不排除以后为了火星登陆专门实行。

巨大的运载火箭

艰难的旅途

就算人们克服了物资运输,对宇航员来说前往火星的路程也是异常艰难。

首先,宇航员需要在太空舱内呆18个月的时间,太空舱狭窄密封,长时间呆在这样的空间内, 对宇航员的身体是非常严峻的考验

曾经有苏联宇航员在太空中待了 311天 ,返回的时候 面色苍白、浑身是汗水 ,救援人员称他像一团面粉浑身软绵绵的。

宇航员在失重情况下工作

因为宇航员在太空中呆的时间越久,失重会造成他们 肌肉萎缩、骨质疏松

其次,漫长的旅途也是对宇航员心理的一种折磨。

宇航员需要在一年半的时间内居住在密封的环境中,并且 吃的食物也并非是新鲜的 ,而是专门的太空食物。

根据宇航员们的描述, 太空食物并不是一种好吃的食品 ,它主要的目的是提供能量,口感不是它追求的方向。

宇航员吃的食物

在失重的情况下,宇航员的味觉会受到影响,所以 宇航员吃太空食品的时候都是味同嚼蜡

最后,由于旅途时间过长距离过远,在这过程中 遇到危险的几率 也大幅度增加。

如果撞上宇宙中的流浪天体,如 陨石、彗星 等,都将给宇航员造成非常严重的伤害。

太空中的小行星

登陆火星

如果人类克服了漫长的旅途成功进入火星的轨道,并顺利着陆火星,也并不代表着任务就圆满完成。

火星表面的 环境非常恶劣 ,它没有大气层作为保护,所以 整个火星是完全暴露在太阳的辐射之下 的。

宇航员必须穿着非常厚重的宇航服,防止辐射对人体的伤害。

火星表面的 重力加速度是地球的40% ,到达火星表面之后,也需要时间去适应上面的重力环境。

火星表面

现在依然没有发现火星上面存在生命,但这并不代表火星上百分之百完全没有生命,毕竟人类目前所探索到的部分对于火星来讲很小。

如果人类降落的地方,正好存在着火星生命,那么它跟着人类进入飞行舱,接着再来到地球上,会带来怎样的后果?

人类不敢想象,因为 太空生命 一直以来都是人类比较忌惮的存在。

火星地面的土壤和岩石

作为火星探测,宇航员肯定是要 采集火星表面的土壤样本 ,就像当年采集月壤一样。

如果采集的这份样本中, 恰好含有一些生物 ,它们跟随人类来到地球之上,经过变异成为了 异形生物

又或是感染人类造成一种前所未有的疾病,到时候可就不是科幻电影上所描写得那么轻松,而是关乎到 人类自身的存在

火星上的「湖泊」

总的来说,宇航员前往火星危险重重,不管是发射之前的 物资准备 ,还是 漫长的旅途 ,对宇航员身体和心理有着极高的要求。

以及登陆火星之后 各种不确定的因素 ,这些都是人类需要解决的问题。

很遗憾人类现在无法解决,所以我们 对于火星的探索仅凭留在将探测器发射到上面

有人很好奇既然登陆火星这么费劲儿,火星本身也并不是很适合人类居住,为什么人类还要费尽千辛万苦去上面呢?

假如人类登陆火星

登陆火星的意义

人类想要移民火星, 并不是看中了火星优渥的环境 ,或者它无可替代的地位,而人类更像是将火星作为一个 新手村 ,在上面练习 未来星际移民所需要掌握的各项技能

从硬件设施上来说,火星的确不适合生命居住。

首先它太寒冷了,平均气温都有 零下60℃ 左右,最寒冷的两极地带有 零下80℃ ,即便是太阳直射的赤道在一天中最热的时候也 只有20℃

火星的北极

但是就太阳这几颗行星而言, 火星是地球以外环境最好的星球了

水星与太阳距离太近 ,并且水星也没有什么大气,当水星 正对太阳的时候温度达到了400多℃ ,当他背对太阳的时候温度达到了零下170℃。

如此巨大的温差,根本不适合人类在上面移民。

金星 虽然从大小、质量上最接近地球,并且还有 浓厚的大气层 ,但是它的大气层是 二氧化碳

所以金星有非常严重的温室效应,加上它的 大气层非常浓密气压是地球的92倍 ,人家站上去就会压破了。

人们想象的火星基地

木星、土星、天王星、海王星它们都是气态星,他们连陆地都没有何来登陆了。

挑来挑去, 只剩下火星可以当做移民的备选

只不过火星没有自己的生态系统,所以人类上去的第一件事情就是 重铸一套生态 ,建立一个封闭的基地让人类在里面生活。

但是人类目前模拟生态圈的工程以失败告终,表明我们 一旦离开地球,是无法复制出地球环境的

失败的生物圈2号实验

对于第一批前往火星的旅客,马斯克才会说出有去无回这句话,因为就人类目前的航天水平,确实只能做到将人送过去而无法接回来,变成一趟单程票。

对于参与者来说这是一个既定的悲剧,我们无法想象当他们在火星上走完生命最后一刻的时候会经历什么。这也许会将是人类踏出的最关键的一步!