火星会玩,躲猫猫?

今年9月2日,被称为“火星合日”(又名“火星合相”)的天象曾又一次上演了。不仅天文爱好者们几乎观测不

今年9月2日,被称为“火星合日”(又名“火星合相”)的天象曾又一次上演了。不仅天文爱好者们几乎观测不到火星,火星上的探测器们也不得不与地球“失联”一段时间。那么问题来了:“火星合日”到底是啥?为什么探测器也会受影响?

火星——图源《太空全书》(第2版)

火星“躲猫猫”,每26个月来一遭

“火星合日”是指地球与火星在环绕太阳运转的过程中到达特殊的位置,使得火星-太阳-地球连成一线。

从地球上的我们看来,火星就像“躲”在了太阳背后,被太阳完全遮蔽。这时,太阳强烈的辐射将会干扰甚至切断地球与火星之间的通讯。每隔大约26个月,这种天象就会出现一次。

由于火星此时位于距离地球最远的位置上,这时如果能够观测到火星,那火星看起来会非常黯淡且极为渺小。

当“火星合日”发生时,太阳会从其日冕中喷出热的电离气体,而这种气体会一直延伸到太空。此时,如果工程师试图与火星上的探测器通信,电离气体就可能会干扰无线电信号并导致深空探测器发生意外行为。

NASA于2013年3月20日在其官网发布的火星合日图片。图中为太阳,图右为地球,图左为火星。

太阳对火星的影响不仅如此,NASA的火星大气和挥发物演化探测器就曾发现太阳风流剥离火星大气,而日冕物质抛射尤其会加速这一进程。

这张图还原了太阳如何袭击火星,并将其大气中所剩无几的原子进一步吹走。——图源《太阳全书》

收不到信号,探测器就要“停工”

当然不会!据报道,NASA工程师们已提前给远在火星的探测器们下达了任务指令。虽然陆面探测器“好奇”号火星车将暂停行驶,其搭载的摄像机停止拍摄画面,“洞察”号无人探测器的机械臂也暂不移动,但探测器的科学研究工作仍将继续。

与此同时,在火星轨道上飞行的“奥德赛”探测器和火星勘测轨道飞行器将继续从“好奇”号和“洞察”号收集数据。另一个同样在火星轨道上的火星大气与挥发演化探测器(MAVEN)也将继续收集它自己的数据,但不会提供信息传送服务。

而当火星与地球的联系恢复后,工程师们会把探测器们发送到深空网络上的“作业”下载下来,检查其中的错误。

火星,我们最了解它也最不了解它

火星是距离太阳第四远的行星,也是除了地球之外被探索得最多的行星,甚至很多科幻小说的故事都发生在火星。火星比地球小,其半径是地球的一半,质量是地球的11%。因为质量较小,火星在很久以前就失去了大气层,现在只有一层主要成分为二氧化碳的稀薄大气,这也导致了火星并不会如科幻小说中写的那样适合生命生存。

那是什么让我们以为火星会有生命存在呢?1877年,意大利天文学家乔范尼·夏帕雷利制作了第一张火星细节地图。他从望远镜中观测到火星表面的条纹,将其称为“通道”,但在翻译成英文时译成了“运河”,使得人们认为火星上有生命存在。

美国天文学家帕西瓦尔·罗威尔相信了他的说法,并在《火星——生命的栖息地》(Mars as the Abode of Life)中将火星宜居的观念带入公众视野。罗威尔不但声称看到了运河,还报道了“运河”如何根据季节进行填水或排水。

人们第一次发现火星表面曾经有水流动的证据是在火星南部高地上发现沟壑,看起来像地球上的运河河道一样。——图源《太空全书》(第2版)

你知道的还远远不够

如今我们已经知道,虽然火星是太阳系中最接近地球的行星,但并不适合人类居住。首先,火星上的大气非常稀薄,几乎不含氧气。而且,火星上的大气压非常低,暴露在外的液体(如肺部的液体)在体温下即会沸腾。此外,火星没有磁场,故火星对宇宙射线没有防护,人类必须依靠防护罩降低辐射暴露。

也许登上火星还需要很长时间,但我们可以通过宇宙探测器的回传信息了解火星。2012年,一台名为好奇号的火星车,携带6个国家的科学仪器登陆火星。好奇号沿着路径在火星表面拍照、取样,发现了火星表面曾经存在过水的更有力证据。

好奇号正在探索的盖尔环形山的合成照片。中心的山峰为夏普山,具有30 多亿年前撞击形成火山口后沉积的地质记录。——图源《太空全书》(第2版)

随着我们对火星探索的日益精进,科学家们已经开始着手研究登陆火星计划,就像我们曾登陆月球一样,发射一艘宇宙飞船上去收集资料,并搭载几名宇航员插上国旗迈出火星的第一步。

但奥尔德林却不同意,这位曾和阿姆斯特朗一同踏上月球的美国宇航员提出了他的计划——在地月之间开发一套循环飞行系统,实现在火星上的长久驻扎,真正做到“占领”火星。

奥尔德林认为,人类可以开发地月空间,从月球上开采燃料,利用地月引力往返循环仓搭载火星飞船,并使用远程设备在宇航员登陆之前先建设火星基地,降低风险,并达到长久驻扎火星的目的。

前往火星并最终建立适宜长期定居的定居点,需要最顶尖的科技投入。该想象图由NASA 艺术家绘制。——图源《太空全书》(第2版)

奥尔德林的计划或许目前无法实现,但随着科技的发展,通过全人类的努力,终有一天我们可以飞出地球,飞向火星甚至更广阔的宇宙深空。

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