大师课堂|对话欧阳自远院士:月球会成为人类登上火星的“中转站”吗?

本文转自:央广网
央广网北京7月20日消息 今天是人类月球日 , 人类从第一次登上月球 , 到遥望更加遥远的火星 , 人类对太阳系星辰大海的探索从未停止 。探索月球、开发月球、在月球上建立“中转站” , 也是人类“探火之旅”的前瞻 。
从1877年开始 , 一些天文学家用望远镜观察火星 , 发现火星表面有许多直线 , 认为这些都是火星上的“人工运河” , 是火星文明的证明 。直到1960年 , 人类开始探测火星 , 寻找火星上的生命痕迹 , 至今 , 人类仍在尝试解开关于火星的更多秘密 。
火星在类地行星中与地球最像 , 它是否曾经孕育过生命?为什么现在的火星一滴水都没有了呢?与载人登月相比 , 载人登火星会有什么困难?人类有可能在火星上安家吗?
总台央广中国之声、央视频携手中国科协青少年科技中心 , 推出全媒体科普栏目——大师课堂《科学家讲科学》 。20位院士名家畅谈热点事件 , 为公众科普答疑 。
本期有请中国科学院院士欧阳自远和科幻博主姬少亭 , 一起探索火星的奥秘 。
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地球的卫星是月亮 , 火星的卫星是?
我们地球有一个卫星——月球 , 它的直径是2480公里 , 而火星有两个小卫星 , 相比于月球 , 火星的卫星则小得多:火卫一的直径大约有54公里 , 火卫二的直径只有30公里 。
早期的地球并没有卫星 , 月球的出现是因为外来的一个巨大的天体撞击地球 , 地球被撞击的一侧支离破碎 , 再加上地球的引力作用 , 那些碎块在地球的“势力范围”内逐渐汇集 , 便形成了我们的月亮 。
欧阳自远解释:“我们做了亲子鉴定 , 月亮是地球的亲女儿 。月球陪伴着地球约有四十五万万年 , 一直护卫着自己的母亲 , 它愿意以微弱的身躯抵御小天体的撞击 , 留在月球表面数以百万计的月坑 , 就是它‘尽孝’的证明 。”
那么火星的两个卫星怎么来的呢?“它们是在太阳系里面刚好运行到火星附近 , 火星就把它抓起来 , 当成自己的养子了 。”欧阳自远介绍 。
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登上火星的困难:两年零两个月的孤单
相比于载人登月 , 载人登火星的困难主要在两个方面 , 一是距离问题 , 二是周期问题 。
地球距离月球38万公里 , 探月耗时5天多 , 而地球距离火星最近的时候也有4000多万公里 , 至少要飞7个月 。
在登火星周期方面 , 为了缩短登火星的距离 , 必须选择火星与地球之间有一个锐角夹角 , 探测器沿一条特殊轨道运行 , 飞行七个月之后 , 与火星相遇 , 被火星捕获 。从地球发射探测器去火星 , 每26个月有一次机会 , 也就是说 , 假如错过了这次去火星的机会 , 就必须再等26个月才能有下一趟登火星旅途 。
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综上两个登火星的困难 , 欧阳自远引申出一系列的困难 , 比如物资运输问题、供氧供水问题以及人的心理问题 。“你会比较孤单 , 要两年零两个月才有一次机会迎来新的人到来 。”
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不过 , 科学家有的是办法 。“我们现在正在想一个办法 , 循环产生氧气和水 , 这已经有比较好的技术方案 , 以后建设月球基地就可以长期的供应 , ”欧阳自远表示 , “也可以从月球出发 , 因为月球的引力只有地球的1/6 , 也就是发射火箭所用的能量也只需要从地球出发耗能的1/6 , 这既省劲又方便 。”