宇宙科普解说素材《宇宙小百科》第5季讲述随着航天科技水平稳步提升,人类的探索目光早已不局限于月球,火星,这颗神秘的红色星球,已成为人类征服宇宙征程中的下一个关键目标。
以美国航天局为例,早在多年前便精心规划了载人登陆火星的宏伟蓝图。最初,计划在 2030 年实现载人登陆火星的壮举,然而,随后因各种复杂因素,这一计划被迫推迟,预计调整至 2035 年左右。但就当前实际进展来看,计划再度延迟的可能性极大。
那么,究竟为何美国载人登陆火星的计划会频频受阻、一拖再拖呢?这背后的核心原因在于,登陆火星的难度相较于登陆月球,堪称天壤之别。火星与地球之间的最近距离可达 5500 万公里,而月球与地球的平均距离仅约 38 万公里,二者差距超过十多倍。从行程时间对比,登陆月球通常仅需短短数天,而载人登陆火星,即便在火星与地球距离最近的理想情况下,也至少需要耗费半年时间。
一旦错过这一最佳时机,当火星与地球分处太阳两侧时,二者距离将飙升至 4 亿公里之遥。这就意味着,载人登陆火星必须精准把握每 26 个月才出现一次的发射窗口期,此时太阳、地球和火星恰好连成一条直线,地球与火星距离达到最近。
如此遥远的星际旅程,对火箭的推力提出了超乎想象的严苛要求,必须配备推力更为强劲的超级火箭方能胜任。曾助力人类实现载人登陆月球的土星五号火箭,虽强大无比,能够将 50 多吨的货物成功送上月球,但面对登陆火星的艰巨任务,其推力仍显不足。
不过,拥有超级火箭仅仅是载人登陆火星的基础条件。即便解决了火箭推力问题,还有诸多棘手难题亟待攻克。其中,最为突出的便是安全保障与食物供给两大关键问题。在地球上,阳光、水和新鲜空气,这些维持生命的基本要素,对我们而言触手可及,以至于我们常常忽略了地球环境的无比珍贵与完美。
在漫长的火星之旅中,宇航员将长期处于失重状态,这对他们的身体健康危害极大。长期失重会致使宇航员骨骼强度急剧退化,体内磷酸钙大量流失,骨细胞数量显著减少。长此以往,宇航员的身体机能将严重受损,即便最终抵达火星,也可能因身体过于虚弱,无力完成从火星轨道登陆火星这一复杂艰巨的任务。毕竟,从火星轨道登陆火星,需要宇航员具备良好的身体素质和精神状态,对他们的各方面能力都提出了极高要求。
为尽可能减轻长期失重带来的不良影响,宇航员在太空中会积极主动地开展力量训练,力求减缓骨骼退化速度,同时维持自身良好的体能,以便适应火星当地恶劣的环境。或许有人会设想,能否通过制造人工重力来解决这一难题呢?但就目前人类的科技发展水平而言,实现人工重力几乎是一项不可能完成的任务。至少在短期内,人工重力还仅仅停留在科幻小说与电影之中,难以成为现实。
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