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2039年登陆火星有多难
2024-05-22 05:03:36 *
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作者 主題: 2039年登陆火星有多难  (閱讀 2333 次)
peter
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« 於: 2015-10-04 16:33:27 »

2039年登陆火星有多难

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 NASA 最新观测发现火星北极干冰雪崩

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 火星沙尘暴是什么感受


火星上体验沙尘暴是什么感受
http://tech.qq.com/a/20150922/011545.htm



10月即将上映的科幻大片《火星救援》改编自美国小说家安迪•威的《The Martian》。在小说里,宇航员马克•沃特尼和他的同事们在降落火星不到一周即遇到了一场猛烈的沙尘暴袭击,巨大的风暴将天线从设备上扯下,并摧毁了宇航员的部分营地。

火星拥有可以席卷全球的沙尘暴,尘暴规模大到一定规模甚至可以在地球上用望远镜观察到。1971年抵达火星的第一颗火星人造卫星水手9号,在进入火星轨道后就发现火星上正在发生全球性的沙尘暴,持续了几个月才结束。勇气号与机遇号也在2007年遭遇了火星全球沙尘暴,太阳能电池阵发电量巨减,火星表面能见度较低,但最终还是度过了这段危险时期,在火星上顽强的生存了下来。

每年火星都会有几场大的尘暴,然后扩展到像一个大洲面积大小的区域并持续数周。比这种年度尘暴规模更大的风暴一般较少发生,但是一旦发生,尘暴的规模是巨大且激烈的,比如席卷火星全球的尘暴。火星全球性尘暴平均每3个火星年(5.5个地球年)发生一次,常见的普通尘暴会成长扩大到全球规模并席卷全火星。

但是在电影《火星救援》里,能够将宇航员陷入险境的尘暴在火星上是不可能真实发生的。即使是火星最大的全球性尘暴也不可能吹翻或扯破主要的机器设备。最强火星尘暴风速的最高值只有96千米/小时,约26米/秒,不到地球上某些台风(中心附近风力达到12级以上)的一半。

把关注点只放在风速上会有些误导,毕竟还有很重要的一点,火星表面的大气密度只有地球的百分之一。打个比方,如果你想在火星上放一只风筝,需要比地球上高很多的风速,才能把它吹上天空。地球与火星沙尘暴最大的区别在于火星大气压很小,大气层稀薄。所以即使以同样的风速吹相同的物体,强度是不同的。


2008年3月15日勇气号拍到的火星上的龙卷风,相比较地球上的龙卷风,火星的龙卷风对地球人没什么破坏力


沙尘对太阳能电池板同样是个大问题,即使是非常小的沙尘暴,也可能卷起很多沙尘覆盖在电池板上,没有足够的阳光直接照射到面板上也就无法提供充足的电力。在《火星救援》里,宇航员沃特尼每天都花部分时间扫除太阳能电板上的沙尘,以确保设备的供电。这可能是未来在火星上的宇航员每天不得不做的事情。

如果遇到全球性尘暴,可能会产生一个问题:扬起的沙尘进入大气会降低大气透明度,到达火星地表的阳光也会少很多。《火星救援》的小说里,就有提到沃特尼在一片大型沙尘暴外围注意到天色微弱的变暗,并造成太阳能电池阵发电能力下降的情节。

当最强的全球性尘暴来临时,在火星表面工作的漫游车或着陆器等设备需静静等到尘暴结束,这既是为了节省电池电力,也是为了保护精密的仪器设备。目前仍在火星工作的机遇号,自2004年着陆火星以来,很幸运只在2007年遇到过一次全球性尘暴。当时机遇号关闭了主要仪器,进入低耗电的生存模式数周。



太阳让火星尘暴再飞一会儿:

全球性的火星尘暴可能会将沙尘完全覆盖电池板,并遮蔽阳光。而太阳辐射还是会抵达火星表面并推动尘暴增强。

当它们抵达火星表面后,会加热火星表面的空气,而远离表面的空气依旧较冷。冷热两种空气在一起产生对流,较热的空气会带着表面的沙尘扬起上升,这样引起了更大规模的尘暴。这些可以成长至大洲面积大小的尘暴有时会合并为全球性尘暴,使整个火星表面都扬起沙尘。

火星大型尘暴通常发生在南半球的夏季。和地球一样,火星的季节是因为转轴倾角产生的。但火星的轨道离心率为0.09,地球只有0.02,火星绕太阳的公转轨道没有地球那么圆,因此当火星距离太阳较近时会明显的变热。而这个明显变热的季节正好是火星南半球夏季,此时接收到的太阳辐射比其他季节强,这样星球表面发生尘暴也持续较久,一般在几周到几个月。但是科学家仍不明白为什么全球性尘暴之间会存在数年的间歇期。

从开始在地球上用望远镜跟踪,到太空时代以来发射卫星在火星轨道上拍摄,人类观察火星上的沙尘暴已经超过一个世纪。第一次发现火星全球性尘暴是在1909年,最近一次是在2007年。如今已经8年没有发生全球性尘暴了,这相比较从前已经延迟很久,或许这些年火星表面的安静在预示着一场更大规模沙尘暴的到来。

全球性尘暴未来再次出现对地球上的科学家来说,或许是个很好的研究机会,但对在火星上工作了11年的机遇号就不是了
« 最後編輯時間: 2015-10-04 16:46:35 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2015-10-04 16:36:50 »

NASA:最新观测发现火星北极干冰雪崩
http://tech.qq.com/a/20151004/006888.htm



目前,科学家最新观测发现火星表面出现壮观的“雪崩”,坍塌的干冰直径范围约20米。

令人惊奇的雪崩存在于火星表面,尤其是火星春季的北半球。但不同于地球雪崩事件,火星雪崩是由干冰(二氧化碳冰霜)构成,而地球雪崩是由冰雪层构成。

在今年火星北极温暖时期,热膨胀导致干冰出现雪崩。火星勘测轨道飞行器高分辨率成像科学相机(Hirise)拍摄到北极层状干冰崩溃现象。Hirise相机通过监控该区域,能够准确测定雪崩发生的时间和频率,以及表面冰霜的演变过程。

在砖红色悬崖前方的小块白云很可能是干冰雪崩将冰霜颗粒释放到空中形成的,巨大的干冰沿着悬崖滑落。

火星北极覆盖冰霜区域呈现暗色,从而使Hirise相机很容易从太空轨道位置观测。实际的雪崩面积比图像视觉效果更大,直径大约20米,基于之前的观测记录,此次雪崩从悬崖滑落至火星表面将激起灰尘云。

负责发布这张图片的美国亚利桑那大学官方网站指出,这张图片暗示我们,火星表面除了活跃的沙丘、尘暴、滑坡等,还有壮观的雪崩现象,说明火星是一颗活跃的星球。

火星二氧化碳冰霜最初发现于2003年,是由美国加州理工学院研究人员发现的。火星北极多数冰层是由水冰物质构成,但在表面薄层存在着干冰。近日,最新发布的火星图像显示暗色“指纹”是液态水存在的可靠证据,随着季节变化,这些暗色指纹的长度和颜色深度也发生变化,是首次在另一颗行星上发现液态水的证据。火星表面一些区域处于零下23摄氏度时存在液态水,但当温度更低时则会消失。

曾经担任航天员的美国宇航科学任务部主管约翰-格伦斯菲尔德(John Grunsfeld)说:“火星并非是之前人们所认为的干旱星球,在某些条件下该星球也存在液态水。”(悠悠/编译)
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« 回覆文章 #2 於: 2015-10-04 16:47:37 »

http://space.qq.com/a/20151004/010053.htm



9月28日,美国国家航空航天局(NASA)公布发现火星表面存在流动的液态水的“强有力”证据,这意味着火星可能不是一颗死寂星球,而是有生命存在的可能。据统计,人类目前已经发射了40多个火星探测器。NASA公布的这一发现,再度挑起人们对火星探索的热情。如果真如NASA所说,火星表面存在液态水,我们可以通过制造温室等办法改造火星环境,进而移民。实际上,美国宇航局打算在2039年将人类送上火星。人类登陆火星甚至移民火星,还存在哪些困难?

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