今天是人類(lèi)月球日。1969年7月20日，人類(lèi)第一次登月成功。從登月到遙望火星，人類(lèi)對(duì)星辰大海的探索從未停止。早在1877年，就有許多天文學(xué)家用望遠(yuǎn)鏡觀察火星。1960年，人類(lèi)開(kāi)始探測(cè)火星。至今，人類(lèi)仍在嘗試解開(kāi)關(guān)于火星的更多秘密。火星是否孕育過(guò)生命？為什么現(xiàn)在的火星一滴水都沒(méi)有？載人登火星有什么困難？人類(lèi)有可能在火星安家嗎？
總臺(tái)央廣中國(guó)之聲攜手中國(guó)科協(xié)青少年科技中心，推出全媒體科普欄目——大師課堂《科學(xué)家講科學(xué)》 。20位院士名家暢談熱點(diǎn)事件，為公眾科普答疑。本期有請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)探月工程首任首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)，帶你探索月球與火星的奧秘↓↓
地球的衛(wèi)星是“女兒”
火星的衛(wèi)星是“養(yǎng)子”
月亮究竟是怎么形成的？歐陽(yáng)自遠(yuǎn)介紹，月亮是地球真正的“女兒” 。數(shù)億年來(lái)，月亮用自己的身軀為地球擋住了一個(gè)又一個(gè)來(lái)自宇宙小天體的撞擊，默默守護(hù)著自己的“母親”。
“一個(gè)小天體撞地球，地球的碎塊匯集起來(lái)，最后變成了月亮，所以月亮是地球的'女兒’。我們做了'基因鑒定’，顯示它們的來(lái)源一樣，所以月球一直伴隨著自己的'母親’經(jīng)歷了四十五萬(wàn)萬(wàn)年的漫長(zhǎng)日子。月球一直護(hù)衛(wèi)母親，表面被小天體撞得坑坑洼洼，就是為了使一部分小天體不要撞擊地球?！?/p>
地球有一個(gè)直徑2480公里的衛(wèi)星月球，相比之下，火星大不相同?；鹦怯袃蓚€(gè)小衛(wèi)星，體形稍大的衛(wèi)星直徑大約54公里，另一個(gè)衛(wèi)星直徑只有30公里。此外，火星的衛(wèi)星只是“養(yǎng)子” ，是這兩顆小衛(wèi)星剛好走到火星附近，于是被“抓”了起來(lái)。即便有著這么多的差異，但在太陽(yáng)系中，火星仍然是最像地球的那顆星。
“地球的自轉(zhuǎn)不是直著自轉(zhuǎn)的，是歪了23度半，火星歪了24度多一點(diǎn)，這兩個(gè)天體都是歪著轉(zhuǎn)，同時(shí)繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，使地球和火星都會(huì)產(chǎn)生春夏秋冬的變化?！?/p>
地球上的大氣主要是氮?dú)猓€有約21%的氧氣，另外是其他一些氣體，而火星的大氣主要是二氧化碳，大氣密度非常低，只有地球的1%，所以火星表面空氣非常稀薄，人類(lèi)沒(méi)有外界的幫助是不能在火星上呼吸和生存的。
火星曾存在水體
如今為何消失了？
100多年前的天文學(xué)家曾用望遠(yuǎn)鏡觀察火星，發(fā)現(xiàn)火星上有疑似灌溉用的運(yùn)河，之后還有照片拍到火星疑似有文明的跡象，這使得人類(lèi)展開(kāi)了一系列對(duì)火星的幻想。從1960年起，人類(lèi)開(kāi)始集中力量探測(cè)，希望了解火星到底有沒(méi)有生命。
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)認(rèn)為，這其實(shí)是對(duì)火星文明的誤讀，只是因?yàn)楣庹詹煌銮傻玫降恼掌?/p>
“2011年在有塊隕石降落在摩洛哥沙漠里，是火星落下來(lái)的石頭。中國(guó)的科學(xué)家把這塊石頭買(mǎi)了做了研究。在電子顯微鏡下，有很多一小點(diǎn)一小點(diǎn)碳的顆粒，我們做同位素分析，證明碳來(lái)自于生命，就是火星曾經(jīng)有過(guò)生命，這是一個(gè)非常重大的發(fā)現(xiàn)?！?/p>
△提森特火星隕石2011年降落在摩洛哥的沙漠中
今年5月，我國(guó)天問(wèn)一號(hào)火星車(chē)“祝融號(hào)”探測(cè)火星時(shí)發(fā)現(xiàn)了含水礦物，說(shuō)明著陸區(qū)可能含有大量以含水礦物形式存在的可利用水。而水作為生命之源，也是火星上有生命的佐證。
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)解釋?zhuān)?strong>火星上的確有過(guò)完整的水體 ，就像地球一樣，有過(guò)河流、湖泊和海洋，但現(xiàn)在火星的水都鉆到地下去了。
“火星表面沒(méi)有一滴流動(dòng)的水，火星表面有一點(diǎn)冰，主要是干冰，因?yàn)樗拇髿馐嵌趸?，干冰很容易形成。它的水現(xiàn)在基本上都轉(zhuǎn)入地下了，還有一些已經(jīng)逃逸了，因?yàn)榛鹦堑囊Ρ鹊厍蛐??！?/p>
很多礦物含水，只是結(jié)構(gòu)水，并不是自由水。歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示，結(jié)構(gòu)水就是水分子參與了礦物的晶體結(jié)構(gòu)，比如說(shuō)石膏里面含水，但含水的成分太少了。各種數(shù)據(jù)證明，火星上現(xiàn)在不存在生命的跡象。
“比如地球上，沒(méi)人拿石膏熬水，這種水是沒(méi)有什么利用價(jià)值的，它的含量是百萬(wàn)分之幾?！?/p>
解決供水、供氧、低溫
移民火星要克服重重困難
在6500萬(wàn)年前，一個(gè)直徑10公里大小的天體撞上地球，在墨西哥半島上“挖”了一個(gè)180公里巨大的撞擊坑，引起全球大火以及巨大海嘯，帶來(lái)了地球上以恐龍為代表近100萬(wàn)個(gè)物種的滅絕。為了讓人類(lèi)有第二個(gè)家園，科學(xué)家們于是將目光投向了太陽(yáng)系中最像地球的火星，那么怎么將火星變成第二個(gè)地球呢？
有科學(xué)家建議，在火星上多排放二氧化碳，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，將表面溫度提高，這樣可以把南北極的冰融化，也可以讓赤道附近的水變成液態(tài)流動(dòng)起來(lái)，然后再引種地球的一些植物，讓它繁衍產(chǎn)生氧氣。
人類(lèi)也許要通過(guò)幾個(gè)世紀(jì)的努力，將火星這顆貧瘠的行星改造成一個(gè)擁有蔚藍(lán)色天空、綠色平原、藍(lán)色湖泊的新世界。未來(lái)，地球、火星或?qū)⒐餐蔀槿祟?lèi)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的姐妹共同體。對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，從幻想火星上曾經(jīng)存在生命、甚至孕育地球文明，到現(xiàn)在將去火星上孕育新的文明，這就是科學(xué)家們的夢(mèng)想。
“火星從一個(gè)紅色的火星變成綠色的火星，有植被了，再變成一個(gè)藍(lán)色的火星，有水系了……這樣，人類(lèi)可以在那里生存和活動(dòng)?！?/p>
因?yàn)榈厍蛟趪@太陽(yáng)轉(zhuǎn)，火星也在圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，再加上自轉(zhuǎn)等因素，人類(lèi)要想去火星需要26個(gè)月才有一次機(jī)會(huì)，也就是說(shuō)，假如錯(cuò)過(guò)了這次去火星的機(jī)會(huì)，就必須等26個(gè)月才能再出發(fā)。而為了縮短登陸火星的距離，必須選擇火星與地球之間呈現(xiàn)銳角夾角時(shí)讓飛行器出發(fā)，然后沿一條特殊軌道飛行7個(gè)月左右。
這么遠(yuǎn)的距離，人類(lèi)怎么才能順利抵達(dá)火星呢？歐陽(yáng)自遠(yuǎn)的建議是，在月球建設(shè)基地，以月球?yàn)樘宄霭l(fā)到火星，以后還可以飛得更遠(yuǎn)，飛到木星等。
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示，“月球的引力小，發(fā)射火箭所用的能量只要地球的六分之一。此外，月球與地球距離較近，運(yùn)送物資也很方便。”
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