1961年,蘇聯發射“東方一號”載人飛船,加加林成為世界上第一個遨遊太空的人,載人航天由此拉開序幕。2021年是人類載人航天的第60年,為了進一步探索太空,6月14日,全球航天探索大會在俄羅斯聖彼得堡開幕,與會各國就空間探索進行了深入討論。
中國運載火箭技術研究院院長王小軍在探索大會上提出,中國計劃在2033年實現載人登陸火星,這一消息的發佈引起了全球的熱議。因為在此之前,美國曾在休斯頓會議上公開他們的登陸火星計劃,將在2031年將宇航員送上火星,這意味着中國和美國的太空站展開了新一輪的較量。
二十世紀六十年代,美國和蘇聯為了爭奪“世界老大”的稱號,開始了非軍事化的較量,航天領域成為了主要“戰場”。蘇聯第一個將人類送上太空,美國成為第一個實現載人登月的國家,兩國的實力不分伯仲。直到後來蘇聯解體,美國才成為航天領域的“世界最強”。
但是隨着時代的發展,我國的科技水平不斷提高,在航天領域漸漸有趕超美國的趨勢。從中國空間站的建立到祝融號成功着陸火星,我國在航天領域的發展可謂是飛速前進。這讓一向自恃強大的美國感受到了危機,國際空間站即將退役,到時中國空間站將成為唯一的空間站,“世界航天第一”的稱號很有可能會易主,坐不住的美國加快了宇宙探索的步伐,搶先一步提出了登陸火星的計劃。
我國能不能先美國一步登陸火星呢?怎樣登陸火星呢?其實早在2009年,我國就已經提出了“中國火星探測計劃”,這是我國第一個火星探測計劃,由我國航天局和俄羅斯聯邦航天局共同合作進行,主要目的是探索火星有沒有生命活動的痕跡,有沒有生命誕生和生存的條件,探討火星能否成為新的人類生存地。
這個計劃採用的是軌道器和火星車聯合探測的方式,共分為四個階段。第一個階段是準備階段,在2009年之前做好充足的準備,包括技術研發和國際合作在內,提前打好基礎。
第二個階段是發射衞星。在2009年之後,發射火星的探測衞星探測火星的環境,為探測器尋找合適的着陸地點。第三個階段就是發射一個攜帶着火星車的着陸器,將實地探測的火星車送上火星。第四個階段就是建立站點,建造一個火星基地,將人類送上火星。
不過,這個計劃只進行到了第二階段就中止了。按照當時的計劃,在第二階段我國和俄羅斯要分別發射自己的探測衞星。我國的衞星名叫“螢火一號”,這是我國的第一個火星探測器。俄羅斯的探測器名叫“福布斯-土壤”,這兩個火星探測器原定在2009年10月份發射,但是因為技術原因推遲了。
這一等就是兩年的時間,因火星運動的特殊性,每兩年才會靠近地球一次,所以這兩顆探測器只能等到2011年的時候才能發射。到了2011年,兩顆衞星雖然如期發射,但是俄羅斯的探測器變軌失敗,“螢火一號”受到影響,這次火星探測計劃暫時中止。
2020年,在“中國火星探測計劃”中止將近十年之後,我國終於再次提出要進行火星探測。這次的登陸火星計劃分為了三個階段,第一步就是發射探測器,進行前期的勘探。
2020年7月,我國的火星探測器“天問一號”發射成功,成功掌握了火星車預選着陸區的情況,為火星車的着陸打下了堅實的基礎。10個月之後,我國的第一輛火星車“祝融號”成功在火星表面着陸,開始了它的探測任務。
第二步是獲取人類所需的資源,尤其是水資源。
火星現在的樣貌宛如地球上一望無際的戈壁灘,在火星表面幾乎找不到任何水源,要想登陸火星並建立基地,就必須要找到水資源。人類生存所必需的兩大元素就是水和氧氣,如果能找到水資源,那麼就可以通過技術從水裏提取出氧氣,也能通過水來進行發電,這樣就能減少在火星生存的成本,至少不用來回往返的運輸資源。因為製造火箭和飛船的成本是很大的,要耗費巨大的人力物力財力,所以就地取材是最佳的選擇。
第三步就是研究火箭飛船將人類送上火星。
火星和地球的距離最近的地方有5500萬千米,按照現在飛行器的速度,也得八九個月才能到達,火箭飛船作為唯一的交通工具,肩負着重要的責任。如此遠距離的飛行,要考驗火箭飛船的載荷,必須要製造大型的火箭,能夠承載登火的必要物資。
此外,還要考慮它的動力和能源。火箭的發動機是火箭中技術難度最高、最複雜的部分,它為整個火箭提供動力,是火箭的核心部分。它就像一個掌舵手,決定着火箭的命運。火箭的外殼也是重點研究的對象,在升空過程中,箭體與空氣摩擦生熱,所以箭體外殼一定要耐高温。所以要想成功到達火星,交通工具的研製尤為重要。
為何要探索火星?可達性
在太陽系中,距離地球最近的兩顆星球是金星和火星。但是金星是一個非常恐怖的星球,它的大氣中充滿了二氧化碳,温室效應極其強烈,導致金星的温度極高,表面極限温度可高達500℃。而且大氣中還伴隨着雷暴,環境極其惡劣。這也就意味着火星是目前人類可以探索的唯一行星。天文學家卡爾·薩根也曾經説過:“火星是人類可以探索的行星,也是最有可能讓人類實現移居的行星。”
緊迫性
2013年,一位名叫凱文的火星愛好者根據NASA公佈的部分火星照片和資料,模擬了一個遠古時期真實的火星。結果顯示,40億年前的火星和地球出奇的相似,絕大部分都被海洋覆蓋,高山、峽谷等各種各樣的地球地貌在這顆模擬火星上都能找到。
如果火星以前真的和地球一樣,那麼在這億萬年的時間裏,火星一定是經歷了什麼才導致現在礫石遍佈,荒蕪乾旱。因此,探索火星就成為了探索宇宙的重中之重,從火星身上人類彷彿看到了地球的未來。只有搞清楚火星變成今天這樣的原因,才能更好地保護地球,維持人類的長久生存發展。
必要性
近幾年,地球的變化有目共睹。南極臭氧層空洞增大,温室效應增加,冰川融化,各種自然災害頻發,人類的肆意掠奪導致地球逐漸不堪重負。在注意保護地球環境的同時,尋找一個新的地球,擴展人類的生存空間變得尤為重要,火星就是第一個選擇。
隨着時代的發展,我國綜合國力的不斷提高,在某些技術方面已經趕超美國。此次提出2033年登陸火星,是對我國航天實力的一種考驗,也是世界航天的一種競爭,畢竟在登月這件事情上,美國毋庸置疑是第一,如果我國能趕在美國之前實現載人登陸火星,那將是載入史冊的壯舉。
自人類探索宇宙開始,就一直致力於尋找新的宜居星球,尋找地外生命。茫茫宇宙浩瀚無窮,裏邊有多少未知的秘密勾動着人類的心絃。從1969年阿姆斯特朗登上月球開始,人類就看到了觸摸宇宙的希望,自此一發不可收拾。
就現在的科技水平來説,登月已經是很高的成就了,倘若在2033年我們真的成功實現載人登火,世界航天史將邁入新的紀元,到時我們便可以自豪地喊出:中國航天真牛!
參考資料:
卓然 《你不知道登陸火星有多難》 知網 2022-02-15
錢航、張新龍 《我們能在火星上建基地嗎?》 知網 2022-02-01
董映璧 《本世紀30年代中期,載人登陸火星時機最佳》 知網 2021-09-15
段旭 《人類登上火星還要做哪些準備?》 知網 2004-01-12
作者:小阿部 審核:henna 校稿編輯:李子