人类探测火星那么多次,为什么不敢把火星土壤带回地球?

火星在古文化中被称为“荧惑”,通常被视作“灾星”,常常代表着血与乱,是颗充斥着“不详”的星球。

根据现代科学研究表明,火星在30多亿年前,有着类似地球的生态环境,后来发生了一场灭世之灾,所以变成了如今的模样。

再加上近些年好莱坞电影、科幻探索节目的播出,戏剧性的渲染了火星存在可怕微生物的娱乐效果,导致大量网民相信,如果人类将火星土壤带回地球,可能会激活土壤中的火星微生物,接着就是好莱坞电影的那一套,微生物异变后对地球人类文明造成破坏,最终人类与火星生物展开决战等等。

以上当然只是娱乐性探讨,但人类从月球带回382公斤样本,却没从火星带回任何土壤样本,这是铁一般的事实,其中到底是什么原因?

简单了解下火星知识

在古代,先民十分注重星象,占星师在观测宇宙时,总能发现一颗亮度忽高忽低,轨迹不定的星体,颇有“荧荧火光,离离乱惑”,所以火星在古代也被称为“荧惑”。

在古代占星文化中,火星运行轨迹引发的天象,如“荧惑守心”、“荧惑入太微”等等,基本都预示着不好的事情将要发生,在《史记》中写道:“荧惑为勃乱,残贼、疾、丧、饥、兵”。

即便到了宋代,火星依旧被古人定义为“灾星”,要说火星为什么会发出如火一般的红色光芒,这是因为火星表层岩石中存在大量的铁,在风化作用下,岩石变成砂砾,铁也会变成氧化铁,在风力的驱动下,这些富含氧化铁的砂砾很容易升级为尘暴,就这样火星表面存在海量氧化铁,在太阳光的直射下,火星就会发出红色的光芒,所以火星跟灾祸没有半毛钱关系。

火星是太阳系从内向外第4颗行星,直径约为地球的53%,质量约为地球的11%,火星一天的时长约为24小时39分35.244秒,但考虑到公转因素,火星的一年约有687天。

火星同样存在各种地形,整体北低南高,期间穿插着各类火山地形,最令人称奇的是,火星上存在已经干涸的河床,数量多达几千条,主要集中在火星赤道附近,而且科学家在研究“好奇号”传回的火星鹅卵石信息后发现,它们的表层应该是被水流冲刷、磨蚀而成,这是目前说明远古火星有河流的主要证据。

探索火星,一方面是推进天文研究的发展,另一方面也在努力寻找人类的地外家园。

人类探测火星那么多次,为什么不把火星土壤带回地球?

1.以现在的技术,登陆火星依旧困难重重

不要觉得,人类能从月球带回土壤样本,就也能从火星带回样本,探索月球跟火星完全是两个级别的难度。

考虑到运行轨道的差异,大概每隔26个月,火星跟地球的距离才最近,这就是“火星冲日”,这意思就是人类要探索火星,基本都要在火星冲日期间发射探测器,因为地火之间距离越远,探测器所需要携带的燃料就越多,对科技的要求自然要高很多。

而且探测器从火星返回地球,最好也要选择在火星冲日时期,一旦错过,只能再等26个月,而探测器一般要耗费6~10个月时间,才能从地球到达火星,往返即12~20个月,加上探测器在火星等待“冲日时机”的空档期,这样一个往返所耗费的时间太久了。

星体之间距离遥远是一方面,还有一方面则是信号传输难题,以现在的技术,地球上任意两点之间的通信时间只需要0.13秒,地球跟月球之间需要2.5秒,但地球跟火星之间的信号,就算以光速传播,二者距离较近时,也要10多分钟,远的时候要20~40分钟。

而探测器降落火星的时间约为7分钟,也就是说,探测器只能靠自己去着陆,这就等于是“盲降”,整个过程探测器需要完成的动作甚至超过了1000个,期间还会涉及到降落伞、反推火箭、“空中吊车”等操作,哪怕出任何一点差错,探测器就会沦为“火星垃圾”。

总的来说,地球朝火星发射探测器着陆的成功率连50%都没有,有些甚至连轨道都没进入,所以,光登陆火星就这么困难了,要带回火星样本就难上加难了。

2.当下探测器采集火星样本技术并不成熟

其实美国早在2020年就已经让毅力号在火星取样了,毅力号的43根特制试管中,有38根都是用来准备装载火星样本的。

毅力号在杰泽罗陨石坑中,用大机械臂钻透火星表层土壤,接着用小机械臂抓住空试管进去采集,步骤完成后,毅力号将“填充”的试管集体放在着陆点附近区域。

从程序及信息数据来看,这一切都完成的相当不错,但当NASA用探针置入试管内测量样品体积时,却惊讶的发现,探针在毫无阻力的情况下,直接就伸到了试管底部,这意思就是说,试管中并没有之前的火星样本。

专家在思考许久后,认为当下技术还未能达到100%成功取样阶段,很多细节难题仍然需要攻克。

3.探测器从火星返回地球难度太大,目前技术还不够

距离问题上面说过,探测器从火星到地球,就算选距离最近的时候返程,估计也得6~10个月,而且火星的引力远超月球,大气阻力也是如此,这意味着探测器离开火星,就需要配备强劲的推力火箭。

那么问题来了,火星推力火箭哪里来?

而且考虑到一开始探测器就要携带返程燃料,这无疑会让设备的标准提高多个标准,所以不是人类不想从火星取样,也不是不敢,而是目前还达不到这个技术。

其实大家不用担心科幻电影中的情节,认为火星样本中存在微生物,到了地球后会发生变异这种情况,我们人类还是相当谨慎的,而且智商也都“在线”。

当年阿波罗11号的3名宇航员从月球返回后,就单独隔离了21天,期间都有科学家在外面观察,客观的说,真到取回来火星样本的那一天,实验室的防护级别肯定也是最高的,我们不用过分担心。

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人类探测火星那么多次,为什么不敢把火星土壤带回地球?

我们人类有什么不敢的呢,只是到目前还没有可靠的技术能把火星土壤带回来;

那些降落火星而又重返地球的宇宙飞船,都是从科幻片里看到的。

在我们人类真实的火星车着陆后,有没有重新升空返回的技术,不得而知。

在没有得到准确的克服火星引力,所需要的起飞动力数据以前,谁也不知道应该给着陆器事先带去多少燃料,而这些燃料需要多大的投入从地球送入太空,都是个问题,在地球上,要把几顿的飞行器送入太空,需要一个上百吨的运载火箭,那么从火星地面送入同样重的飞行器送入太空,需要多重的运载火箭呢,火星的大气阻力是怎样的,就算计算的清楚(火星平均直径6794千米,约为地球的53%,质量约为地球的11%)

试想一下,(月球直径大约是地球的四分之一,质量大约是地球的八十一分之一),我们才返回几次,在火星起飞至少要比月球需要月球16倍的动力,就算在飞行器在离开地球之前,在外太空梯次运载到位,当到达火星降落后,如何保证再次安全起飞,稍有出错,都会前功尽弃,难度几乎达到目前技术无法做到。

更何况一旦失败,恐怕连同着陆器一起损坏。

所以,不是人类不想把火星土壤带回来,是没那个能力。说白了就是带不去那么多供着陆器离开火星的动力,也保证不了返回器的安全着陆并且再次启用,这就是真实原因。

只要有可能,人类没什么不敢干的。

人类探测火星那么多次,为什么不敢把火星土壤带回地球?

不是不敢,而是没有能力。只有美国的土星V或中国的长征九运载火箭的巨大推力,才能携带回程动力,土星V在四十多年前就没有生产了,长征九需到2027年才进行首次试飞。想带回火星土壤要等到十年之后。

人类探测火星那么多次,为什么不敢把火星土壤带回地球?

人类探测火星那么多次,为什么不敢把火星土壤带回地球?对于这个问题,很多人想当然地认为,因为火星土壤的成分问题,科学家不敢把它们带回地球,简单来说就是怕火星土壤中携带有未知的微生物。但真实的答案并非如此,其实很简单就是人类目前的科技水平不支持实现这一目标。

所以说这个问题本身就是错误的,实际上所有国家都希望可以获得火星上的土壤,用作科学研究,目前之所以没有取得火星土壤,本质原因就是“做不到”。

火星应该是太阳系内人类最感兴趣的天体之一了,它位于地球外侧轨道绕太阳公转,距离我们最近的时候大约是5500万公里,最远的时候达到4亿公里。早在400多年前伽利略就把望远镜指向星空,开始了人类对星空的细致探测。1877年是特别的一年,火星距离地球最近,科学家可以借助望远镜观测火星,来自意大利的天文爱好者用新研制的望远镜看到了火星上的沟渠,最后翻译成中文的时候就变成了运河,至此火星运河流传开来。

人类一直渴望登上这颗天体,看是否可以找到和人类一样的智慧生命,即使是简单生命也算是巨大的成功。从上个世纪中叶开始人类展开了火星探测,到目前为止已经有超过30颗火星探测器到达过火星,但火星探测并没有我们想象的那么简单,实际上失败的探测器要更多,占到总发射数量的三分之二以上。

很可惜,人类探测器初登火星,并没有在那里发现生命,并且认为火星目前的环境不适合生命的存在,不仅仅是没有稳定的液态水,稀薄的大气层也是关键条件之一。

火星上目前没有生命,但科学家一直期冀着发现生命存在的痕迹,例如2020年发射2020年登陆火星的探测器,一颗是我国的天问一号,另外一颗是美国的毅力号,它们的着陆位置是杰泽罗陨石坑,这里被科学家认为是火星远古河流的冲击地,在这里的研究很可能发现火星生命存在过的痕迹。

各国的科学家都希望可以获得火星样本,这样就可以在地球上用最直观的方式进行研究,此前之所以没有国家采集火星上的样本带回地球主要是因为技术上实现不了。

火星上采样返回地球已经登上日程

美国最新的火星探测器“毅力号”在2020年7月30日从地球出发,经过漫长的星际之旅,在2021年2月19日抵达火星并成功着陆在杰泽罗陨石坑。NASA最新一代火星探测器采用了很多新技术,不仅仅携带了独立的“机智号”飞行器在火星上试验起飞,还携带了一种可以吸收二氧化碳进行制氧的设备。

毅力号共有6个轮子并携带23个摄像头,值得注意的是它携带了一个钻头,可以采集可能与微生物有过接触的岩石或者土壤样本,在毅力号的简单“实验室”里进行初步检验,除此之外采集的样本会储存在金属罐内留下原地,这些样本可以等待后续的探测器取回。按照此前的计划2026年之后将会有新的火星探测器从地球出发,它们将前往火星,目的非常明确就是为了取回毅力号留在火星表面的样本。

这个过程整体来说与在月球上取样本类似,首先就是在火星轨道上留下一颗卫星,剩下的部分着陆在火星表面采集样本,最后通过小型火箭把样本发射到月球轨道上,之后就是捕获这些样本并返回地球了。

但是这个过程难度巨大,不同于在月球上取样本,火星质量要大于月球,因此从火星表面起飞更困难,同时月球距离地球是38万公里,而火星距离地球最近的时候是5500万公里,因此往回飞行消耗的燃料要更多一些,这意味着从地球起飞的时候携带的燃料就要更多,对运载火箭的运载能力有很高的要求。

天问一号取得巨大成功,未来中国火星探测将会采样返回

我国在航天领域起步较晚,但是发展速度却很快,尤其是最近两年,无论是在月球探测、火星探测还是空间站建设上都取得了重大的进步。天问一号探测器是我国深空探测系列的第一颗探测器,它一次性完成对火星的绕落巡探测,目前已经取得了巨大成功,祝融号火星车成功分离并拍摄火星表面真实场景。

天问一号只是对火星探测展开的第一步动作,按照计划在2030年我国将实现火星上的取样返回工作,这个时间节点和美国火星取样节点大体上持平。当然最终的目的是想要在火星上建立可以移居的第二世界。

至于说害怕火星样本上含有未知的微生物危害地球,这种说法太过于玄幻,很多人可能不知道地球上是存在火星样本的,且数量并不少。当然这并不是某个国家从火星上取回来的,是它们自己从天外飞过来的。所以说人类不取火星样本并非是害怕,而是技术上目前实现不了。


文/科学黑洞,图片来源网络侵删。

人类探测火星那么多次,为什么不敢把火星土壤带回地球?

有人说人类之所以不敢把火星表面土壤带回地球,是科学家怕火星存在地球上不存在的未知微生物,以免带回地球引发不可控的生态灾难。而实际上中美两国都有带回火星土壤的时间表,而且咱们国家也有领先美国首先在世界上带回火星土壤的可能!至于人类现在没有带回火星土壤的真实原因并不是因为害怕火星表面的未知微生物,而是另有奥秘。

火星上是否真的存在生命至今仍然是个谜,但是已经有很多火星疑似存在生命的证据,其中还有咱们国家的一个科学发现。

其实人类早在1997年就把探测器送到了火星表面,而且从那以后,又陆续发射了好几个探测器进入火星表面,这些探测器甚至传回了火星表面非常清晰的照片和表面的声音数据,与之对比的是,人类早在1969年就可以带回月球表面的土壤,而直到2021年,人类仍没有带回火星表面的土壤,那么原因到底是为何呢?要想搞清楚这个问题,需要说明以下几个方面:

1、人类探索火星的历史

与探索月球不同的是,探索火星难度更大,更具有挑战性。火星是人类已知的、在探索范围之内的最适合人类移居的星球,因此人类探索火星的历史非常早,早在20世纪60年代就开始了。但是由于火星距离地球实在是太远了,与第一次登月就大获成功不同的是,探索火星的过程并不顺利。

首先是航天领域的先行者,航天大国前苏联,在1960年就发射了第一颗火星探测器,到今天60多年过去了,前苏联和俄罗斯一共发射了将近20次火星探测器,但是没有一次能成功降落在火星表面并开展科学探索,更不要提在火星表面取样并返回地球。

再一个就是航天第一强国美国,1964年,美国第一个火星探测器水手三号以失败告终,同年10月,美国的水手四号才成功略过火星表面并传回了火星近距离图像,但是这个探测器并没有在火星表面着陆。

直到1975年7月20日,美国的海盗一号探测器才第一次登陆火星表面,随后的几十年内又发射了海盗二号,火星探路者号,勇气号,机遇号,凤凰号,好奇号,洞察号,毅力号等几个火星探测器,这九个火星探测器只是在火星表面着陆进行探测,直接在火星上进行各项科学研究,并没有取样返回地球。

截止今天世界上只有十个火星探测器成功着陆过火星,美国有九个,另外一个就是咱们中国自己的天问一号探测器,其他国家的要么只是发射了火星轨道探测器,要么目的登陆火星表面的探测器计划以失败告终,这些结果充分显示了火星探测的难度之高。

因此人类目前仍然没有带回火星表面土壤的原因就是目前人类的技术仍然不够,即使是1969年就成功载人登月并取样返回的美国也做不到这项成就,至于有人说是怕火星表面的未知生命,其实科学家更希望带回火星表面的土壤进行详细的科学研究,而不是害怕火星表面土壤。之所以这样有两个原因:

(1)即使是火星土壤中存在未知生命,人类目前的保存技术足以保证土壤在运输过程中的绝对安全封闭,根本不会有泄露的问题,毕竟月球采样技术已经经过了实践验证,经过数十年的发展,现代生物学实验室的安全措施也是十分周密安全。

(2)人类已知的一些研究有一些火星疑似存在生命的证据,但是最好的验证方法就是直接将土壤带回地球,利用地球上最先进的大型仪器进行详细研究。而由于火星探测器体积有限,这样的实验在火星表面进行得并不充分。

2、人类发现的火星疑似存在生命的证据

科学家通过一些太阳系的常规研究,得出火星曾经和地球一样比较适合生命的存在,当然这里的生命并不是指高达发达的文明,而是指一些简单的微生物细菌等等。但是这个研究仅限于火星具备存在生命的环境条件,并没有直接证据和间接证据。

至于世界上第一个发现火星可能存在生命证据的国家并不是第一个探测器登陆火星的美国,反而是咱们中国,这是怎么回事呢?

原来2011年,咱们国家在非洲购买了一块火星陨石,咱们国家的科学家通过研究这块得来不易的陨石发现,陨石里的碳元素来自于生命,因为现在科学领域有一项技术,就是可以判断碳元素是来自于生命还是非生命。

于是科学家把这项发现投向了美国一个顶级科学杂志,但是这么重大的科学发现竟然迟迟不给发表,后来科学家才知道,美国的好奇号探测器正在火星表面做同样的事情,中国科学家赶紧把文章转投欧洲的顶级科学杂志,文章发表仅仅半个多月后,美国好奇号探测器团队专门召开发布会,宣布了同样的科学发现,因此中美两国通过不同的途径得到了相同的科学结论,得出了火星疑似存在过生命的结论。

但是还要认识到,无论是陨石分析还是火星探测器在火星表面探测,都不如把火星土壤直接带回地球,利用地球上最先进的仪器和方法进行研究,因此人类不是怕带回火星土壤,而是迫不及待的带回火星土壤。

3、为何到今天都没有带回火星土壤,人类到底何时能带回火星土壤呢?

既然科学家对于火星土壤这么感兴趣,而现在还没有带回了的原因就是人类的技术还达不到火星取样返回,即使是美国也做不到。

但是好消息是世界上已经有两个国家宣布了大致的火星取样返回的计划和实施时间,分别是中国和美国,而且咱们国家有很大可能在世界第一个实现火星取样返回

国家航天局发言人表示,在2030年左右,将实现火星取样返回任务,而咱们国家在航天领域一直是比较审慎的,既然都发布了实施时间,估计关键技术已经获得突破,剩下的就交给时间来具体实施。

而美国预计的火星取样返回任务实施时间也是2030年代初左右。

希望咱们国家航天人再接再厉,在相关领域争取领先!

人类探测火星那么多次,为什么不敢把火星土壤带回地球?

将火星土壤带回地球,并非科学家没有这个能力,而是将土壤带回地球后,可能会带来意想不到的严重后果!大家好~ 我是科幻之眼观天下,与您一起探讨。

首先我们要搞清楚一点,火星土壤里是否有生命体存在?

据报道,美国宇航局(NASA)发射的毅力号火星探测器主要任务之一,就是研究天体生物学,包括寻找古代微生物生命的迹象。直白一点讲就是火星是否有生命存在?

5月15日,我国研制的“天问一号火星探测器”所携带的祝融号火星车及其着陆组合体成功着陆于火星。登录地点为火星的乌托邦平原南部,稍后应该陆续会有更多研究成果发布。

火星探测器的另一项任务就是采集火星岩石和记载火星气候数据,为未来人类登陆火星提供有力支持。据NASA网站披露相关信息显示,毅力号火星车在2021年4月29日,即任务的第68个火星日,使用其双摄像头Mastcam-Z成像器拍摄了 "圣克鲁斯 "的图像,这是一座距离火星车大约.5公里的小山。

在此同时,地球上多位科学家在研究好奇号火星车拍摄的火星照片时,发现他们发现火星表面有一处裂缝中有一些白色、无固定形状的标本不断改变着形状和位置,随后在三天内消失。一部分科学家认为这是从火星土壤中冒出的“真菌”,而且很有可能是类似于“马勃菌”的真菌。

那么,马勃菌又是什么呢?马勃菌为真菌类生物,学名叫马勃,成熟的马勃一般比成人的拳头略小。因形状、颜色酷似马粪而俗称为“马粪包”,长大以后是这个样子的:

如此看来,虽然暂不确定火星上是否真有马勃菌,但至少说明了一点,那就是存在较为复杂的生命体。大概率还存在大量人类尚未发现的其他生命形式。

是否可以把火星土壤直接带回地球研究?

答案是否定的。原因很简单,既然火星土壤中可能存在生命体,那就不能贸然将其带回地球。否则将会产生不可控的严重后果,比如:病毒和微生物入侵等等。

这个场景假设,我们可以在科幻作品《异星觉醒》中看到。国际空间站的科学家们,在获取到来自火星探测器发回的土壤样本后,经过实验室内提取和培养,发现了一个单核细胞生物。但是令所有人感到不可思议的是,这个生物细胞分裂速度非常之快,而且并非简单的单核细胞生物,它很快就长大,像一只小章鱼一样活动着触须。

正当地球上的人类为这一伟大发现而欢呼雀跃的时候,危险却正在一步步逼近。虽然这只是科幻电影的剧情设定,但背后蕴含的科学道理确是如此,火星这颗古老星球,或许在它的土壤中沉睡着某种古老生物,人类的探索也可能是唤醒它的导火线。

所以,将火星土壤直接带回地球进行研究,是非常危险且不理智的行为。人类尚未建立火星基地前,在空间站进行研究试验应该是较为稳妥的方案。

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