中国首个火星模拟基地总体方案敲定,想在火星生存你需要知道这些

出品:科普中国制作:科学达人 唐媛监制:中国科学院计算机网络信息中心 中国火星村(图片来自网络)中国

出品:科普中国

制作:科学达人 唐媛

监制:中国科学院计算机网络信息中心

中国首个火星模拟基地总体方案敲定,想在火星生存你需要知道这些

中国火星村(图片来自网络)

中国火星村(模拟火星基地)总体方案讨论会3日在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市召开,会议最终确定了火星村的总体方案,初步估计该项目的总投资将超过4亿元。

中国火星村(模拟火星基地)是我国目前唯一建在野外荒漠地区类火星地貌中的火星科学文化创意休闲基地。

那么火星上真实的地形地貌是什么样的呢?

火星真实的地形地貌

火星为太阳系九大行星之一,按照距太阳由近及远的次序为第四颗行星。由于火星上的岩石、砂土和天空是红色的,肉眼看去,火星是一颗引人注目的火红色星球,这也是它的中文名称的由来。

汉语中,火星的名字想到和炎,但事上,这颗红色的星球却异常寒冷和干燥。尽管如此,火星仍然是太阳系中与地球最相似的一颗行星。

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火星(图片来自互联网)

过去三十多年,科学家们已经发现,今天的火星曾经有过火山活跃时期、存在流星撞击形成巨大陨石坑、以及瞬间洪水冲刷的痕迹等。

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航拍火星表面(图片来自互联网)

火星上另一个奇异特征便是每年都要刮起一次让人难以想象的特大风暴,风速之大是无法形容的。地球上的大台风,风速是每秒60多米,而火星上的风速竟高达每秒180多米。

大风暴有时可以席卷整个星球。火星表面的尘暴,是火星大气中独有的现象,整个火星一年中有1/4的时间都笼罩在漫天飞舞的狂沙之中。

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“好奇号”探测火星地貌(图片来源于视觉中国)

火星上的平均温度为-23℃,由于火星大气稀薄而干燥,所以它的昼夜温差很大,远远大于地球上的昼夜温差。因火星表面温度低、压力小,大气中的二氧化碳和水大致都呈饱和状态,只要气温稍一降低,二氧化碳和水蒸气就会凝结。

火星大气中的水份极少,科学家估计,倘若把火星上的水冰全部融化成水,也只能在火星表面形成一个10米深的大海。与我们地球表面的波涛茫茫的海洋相比,火星上的水量就显得微不足道了。

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科学家探测火星表面水量(图片来自互联网)

火星生存之道

“移民火星”一直都是各种科幻片中出现的经典场景。如果真的要在火星上生存,我们需要解决哪些重点问题呢?

首先就是两类辐射问题。一类是剂量较低,但长期存在的银河宇宙射线。能量高、穿透性强,很难防护,普通的飞船外壳基本上无法阻止它们,即使是30厘米厚的铝板,防护效果也极为有限,严重威胁人体健康。

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银河宇宙射线(图片来自网络)

另一类是太阳耀斑和日冕物质抛射时产生的太阳高能粒子,通常是指能量为数百兆电子伏特的质子,能量比银河宇宙射线的能量要低得多,持续时间较短,利用飞船外壳可以进行有效防护。

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太阳高能粒子(图片来自网络)

随着科技的进步,未来有可能会发现一些新型的轻质材料。但即使找到这种新型防护材料,也只能降低部分辐射剂量,穿透防护材料的射线仍然会对人体健康产生危害。

再者需要解决的是水资源的问题。水是生命之源,火星上的水资源实在太珍贵了,没有水人类在火星上将完全无法生存。现在的火星上还没有找到可用的水源,NASA刚刚宣布发现的火星液态水也只是含有高氯酸盐的有毒卤水,分布在少数的火星撞击坑陡坡上,因此再生水回收系统就变得非常重要。

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火星上珍贵的水资源(图片来自网络)

在国际空间站,同样不会有任何一滴汗水、眼泪或尿液被浪费。这种新的净水系统被称为“水膜”,这种隔膜利用纳米技术和调节生物体水分的蛋白质技术,可以将汗液、尿液等废水转化为可饮用水。

利用这套再生水回收系统,国际空间站内收集的水分经过过滤、净化后循环利用。

除了住所、食物和水,在火星上生存还有一项重要的条件:氧气。月球生存未来所需的氧气或许要依靠钛铁矿和氢气的氧化还原反应生产水,然后用水来电解产生氧气。

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水的电解产生氧气(图片来自网络)

火星生存所需的氧气也来自于水的分解,以电解方式分离水分子中的氧气和氢气,这套制氧设备已经成功用于国际空间站。氧气释放到空气中用于维持生命,氢气则进入制水循环系统。

目前去火星游览还遥不可及,那么先让我们去青海模拟基地感受一下火星面貌吧!

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