随着科技的進步,人類的目光已經投向了遙遠的宇宙深處,相信很多朋友都有一個夢想,那就是希望未來能夠到外太空甚至到達外星球,看看外面的世界。雖然這些夢想看起來似乎還是有點遙不可及,但是我們有理由相信在未來是可以實現的。為了實現這些目标,科學家們展開了很多探索研究,尋找一些可能适宜我們人類居住的星球。與地球最近距離大約為5500萬公裡、最遠距離達到4億公裡的火星,很多人都認為這可能就是我們人類未來在太陽系内的“第二家園”。作為潛在的“第二家園”,火星的環境到底是怎麼樣的?
真實的火星是怎樣的?
由于火星和我們的地球家園一樣也處于太陽系的宜居地帶,兩者之間存在很多相似之處,比如說自轉周期接近,也有類似的四季輪回,所以在人類探索火星之前,我們一度認為火星可能也存在類似地球這樣的生态系統,也就是說之前有一些人認為在火星可能存在火星人或者火星文明。但是自上世紀人類将探測器送到火星以後,這些探測器傳回了真實的火星照片,讓我們看到火星表面的細節,這些照片讓人大失所望。
處于太陽系宜居地帶的火星,環境并沒有想象中的那麼美好,相反,探測器拍攝到的照片顯示火星極為荒涼、幹旱,沒有一點生機勃勃的情況,到處都是雜亂無章的岩石、山丘、沙丘,就像地球的沙漠、戈壁灘等地區。由于火星表面極為幹旱,沒有江河湖海,再加上大氣密度極低,大約相當于地球大氣密度的1%,溫室效應不明顯,所以火星表面的晝夜溫差比較大,在夏季白天太陽光照射時的溫度可能達到20多℃,冬季最低氣溫低至-133℃,平均氣溫大約為-55℃。在這樣的環境下,人類顯然是沒法長時間生存的,很簡單的例子,我們在地球的沙漠地區也是很難長時間生存,更别說在遙遠的火星。而且,在火星表面也經常出現沙塵暴天氣,對于人類未來移民火星,或者現階段探測器探索火星來說,都不是好消息。
洞察号火星探測器遭遇大型沙塵暴
說到火星探測器,可能大家都知道祝融号火星車、天問一号軌道器、毅力号火星車、好奇号火星車等,其實當前除了這幾個火星探測器外,還有一個着陸器也在火星表面運行,那就是洞察号火星探測器。雖然洞察号探測器也降落到火星的表面,但是它并沒有輪子,隻是一個着陸器,所以隻能固定在着陸點展開探索,并不能像祝融号火星車、好奇号火星車那樣到處行駛。
洞察号探測器在2018年發射升空并降落到火星表面,這個探測器搭載了3種完全不同的科學載荷有一些儀器是專門設計用來探索火星内部的核心深處情況,比如說探測火星是否存在火星地震、測量火星内核的大小、判斷火星内核到底是固态還是液态等。這是我們人類第一次探索火星内部的任務,所以洞察号探測器的意義是比較大的。雖然它的任務期是2年左右,但現在它已經超預期運行,整個任務時間預計要延遲到2022年。而在探索火星的過程中,洞察号探測器也不是一帆風順的,比如說它搭載的“鼹鼠”探針就沒法深入到火星的地下,經過多次努力以後都以失敗告終,最終不得不放棄了鼹鼠探針的這一個任務。
除了遇到這一個問題外,洞察号探測器還面臨着其他的一些問題。NASA在2022年1月12日發布的科學報告指出,在短的時間2022年1月7日進入了安全模式,旨在保護洞察号探測器。這是怎麼回事?洞察号探測器為什麼要進入保護模式?原來,洞察号探測器在火星遭遇到了大小的火星沙塵暴,由于洞察号探測器的能量來源來自太陽能發電,也就是說靠太陽能電池闆發電。當火星出現沙塵暴天氣以後,火星的天空會變得更加朦胧,而一些沙塵也會飄到探測器的太陽能電池闆上,最終導緻探測器的發電效率降低。為了節約探測器的能量,科學家就讓洞察号探測器進入安全模式,盡量避免探測器的蓄電池的能量在恢複發電前就耗竭。在2022年1月10日,科學家與洞察号探測器重新取得了聯系,雖然當前電力出現了下降,但整體上還是比較穩定。
祝融号需要注意了?
對于這些火星探測器來說,如果火星沙塵暴天氣持續時間很長,那可能是一個壞消息。因為在受到沙塵暴天氣影響的情況下,火星探測器太陽能電池闆的發電能力将大打折扣,不得不使用蓄電池的能量。如果大量沙塵覆蓋在太陽能電池闆上,即使沙塵暴天氣結束以後,太陽能電池闆可能也沒法繼續發電,能量就會耗竭,最終導緻探測器失去聯系。著名的機遇号火星車就是因為遭遇到了大規模的火星沙塵暴而失去了聯系,如果兩三年前機遇号火星車沒有遇到那一次沙塵暴,現在它可能仍在火星表面行駛。
我們的祝融号火星車也使用太陽能電池闆作為能量來源,我們的火星車需要注意火星沙塵暴天氣嗎?其實,不管是太陽能電池闆發電,還是自身攜帶的核電池,在遇到惡劣的火星沙塵暴天氣時都是需要引起注意的。如果沙塵暴的強度很強,搭載核電池的好奇号火星車、毅力号火星車也可能會被這些沙塵淹沒而動彈不得。
不過,我們也不需要太擔心我們的祝融号火星車是否會步機遇号火星車的後塵。在研制的時候,科學家就已經考慮到這些問題,所以科學家為祝融号火星車的太陽翼蓋片研制了新型不易沾灰的材料,即使沾上了沙塵也可以通過震動就将灰塵輕松抖落。而且,火星表面經常會出現各種陣風、旋風,也可以幫助這些火星探測器清除太陽能電池闆上面的灰塵,設計壽命僅為90天的機遇号火星車之前也多次遭遇到了火星沙塵暴,但是它都幸存了下來,而且運行時間接近15年,其中的一個原因就是那些陣風、旋風把機遇号火星車太陽能電池闆上的灰塵吹走,讓其能夠繼續發電,維持火星車的正常運行。
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