思政课 | 中国火星车已做好，下一站：火星！

中国科学院院士欧阳自远近日介绍：中国将于2020年探测火星，通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星，目前火星车已经做好。火星，知多少？夜深了，一场为你而来的星际漫游之旅开始了，一起去探索火星之于你我的非凡意义！

Do not go gentle into that good night 
不要温和地走进那个良夜，

白昼将尽，暮年仍需燃烧咆哮，
怒吼，怒吼，即使生命之火即将熄灭。

 [英] 狄兰·托马斯

NO.1

希望

地球，我们的母星。

人类脚踏这颗星球坚实的大地，

倚靠她的供给繁衍生息。

然而从整个太阳系中看去，

这个人类唯一的家园，

不过只是一粒悬浮在阳光中的微尘。

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图自@NASA/土星探测器“卡西尼”在14亿公里外的土星轨道为地球拍摄的一张照片 箭头所指为地球 

2013年，一个直径约18米的小行星撞击地球，

落在俄罗斯车里雅宾斯克附近，

冲击波造成数千座建筑物受损，

超过1000人受伤。

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这样小规模的撞击事件在太阳系中屡见不鲜——

我们的近邻月球，满脸“青春痘”，

直径大于1km的撞击坑就有三万三千个。

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图自@Steed的围脖 

水星地平线，撞击坑醒目。

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图自@NASA爱好者

巨大撞击坑使土卫三宛如死星。

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图自NASA官网

伴随每一次惊天动地的撞击而来的，

都是一场长久的万籁俱寂。

地球，难逃厄运，

虽然相对少得多，

但也已经发现了176个撞击坑，

最出名的一个位于墨西哥湾尤卡坦半岛。

那次引发浩劫的撞击发生于6500万年前，

罪魁祸首是一颗直径约10km的小行星，

95%以上的物种由此灭绝，

包括曾经独霸地球的恐龙。

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示意图/视觉中国

除了小行星撞击，

还有超级火山爆发、超级地震、

超级海啸、地球磁场倒转、超级太阳爆发……

人类对这些灾害中的任何一种都毫无抵抗之力。

我们进行深空探测，

并不是因为其他星球比地球更美好，

而是希望在灭顶之灾到来前，

人类可以找到一个保存生命之火的避难所。

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示意图/视觉中国

“有一天，我看了四十三次日落！”

过了一会儿，你又说：

“你知道，悲伤的人会爱上日落的。”

“那么你是很悲伤了？”我问，

“看了四十三次日落的那天？”

小王子没有回答我。

 [法] 圣·埃克苏佩里

NO.2

真相

火星是怎样一个星球呢？

离太阳第四近的行星，

位于地球与木星之间。

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火星在太阳系中的位置示意图/图自@NASA

肉眼观星，火星在地球的夜空中

呈现出比周围星辰更加显著的红色，

中国古人称其“荧荧如火”。

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红色亮星为火星 蓝色亮星为角宿一 图/摄影师@P-M Hedén

1877年，意大利天文学家

斯基亚帕雷利（Giovanni Schiaparelli）

发现火星地表有许多线条状的地貌。

他称这些线条为“沟渠”，

狂热的大众更愿意相信

这些线条正是外星智慧生命开凿出的“运河”，

延续100余年的“火星人”幻想就此拉开帷幕……

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1996年蒂姆·波顿执导的电影《火星人玩转地球》画面

如今一个更加真实的火星被呈现出来：

空旷、贫瘠、乱石遍布，

富含铁元素的土壤因氧化而显得一片橙红，

连天空也被浮尘渲染。

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火星地表的第一张彩色照片/图自@NASA

它拥有太阳系最大最长的峡谷之一，

水手峡谷（Valles Marineris），

长约4000千米、深达7千米，

横跨大半个火星，如同难以愈合的伤疤。

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火星概貌/图自NASA官网

火星的一年是687个地球日，

一个火星日几乎和地球日一样长。

这里也有一年四季，春夏秋冬。

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火星上的日落/图自@NASA探索

它的直径是地球一半，重量是地球的十分之一，

引力是地球的三分之一，失重还不算太严重，

你仍然可以脚踏实地，仰望星空。

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火星拥有太阳系最高的山峰-奥林帕斯火山（Olympus Mons），高度超过2万米，是珠峰海拔的2.5倍。图自@NASA

火星上稍微冷了点，平均气温零下55摄氏度，

晚上最冷时达到零下100摄氏度，

夏天正午的赤道地区，

温度可达20摄氏度，非常舒适。

目前人类已经进行了230多次太阳系探测。

探测结果是，整个太阳系的8大行星、

5颗矮行星、165颗卫星当中，

只有火星跟地球最为相似，

只有火星有可能经过改造实现大规模移民。

迄今为止，

我们在宇宙间找不出第二个这样的星球。

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形似人脸的火星丘陵，曾被误传为火星人的形象，实际是光影造成的错视。图片源自@NASA

人能走多远？

这话不是要问两脚而是要问志向。

人能攀多高？

这事不是要问双手而是要问意志。

 [中] 汪国真

NO.3

出发

然而火星并不是想去就能去的。

火星探测器发射窗口期

每780天才会出现一次，

去程需要航行6个月的时间，

而来回一趟完整的旅程则需要3年左右。

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示意图/视觉中国

除此之外，还有各种难题需要解决。

当火星探测器飞到火星上空130千米高度时，

它的飞行速度达到了21000千米/小时，

要在短短7分钟穿过火星大气，

让时速降为0，这段时间被称为“黑色7分钟”。

绝大部分火星探测任务都是在此时失败的。

2004年1月3日、25日，

人类的火星入侵史上，

最著名的双胞胎火星车出场了：

“勇气号”“机遇号”，

它们在大型安全气囊的保护下，

相继成功登陆火星，

拍下了辽阔的火星地表全景——

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由“机遇号”拍摄，最右侧可见火星车的车迹。图自@NASA

也曾回望地球——

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“勇气号”拍摄的火星星空中的地球 图自@NASA

2010年3月

顽强的“勇气号”用尽最后能量

终结了自己的一生。

“机遇号”依旧下深坑、爬高山、

越沙丘、穿平原，四处敲敲打打。

今年2月13日，

NASA宣布，“机遇号”任务正式终结。

设计工作寿命3个月，实际工作时间近15年，

在火星总行驶里程超过45公里，

“机遇号”堪称全宇宙最坚忍的“地质学家”。

2012年8月5日，

历史上耗资最贵的火星探测项目

火星科学实验室将一辆巨大的火星车

“好奇号”（Curiosity）送上了火星。

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三代火星车大小比较，左为“勇气号”/“机遇号”，下为“旅居者号”，右为“好奇号”。图自@NASA

2013年9月26日，

“好奇号”发现火星土壤中的水分高达1.5-3%，

完全可以满足未来人类移民的需要。

次年，又在火星岩石中发现了有机物。

这些都让许多人相信：

我们正在接近火星生命的真相。

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“好奇号”在岩石上取样后留下的洞 图自@NASA

听，一颗星星落地作响！

你别赤脚在这草地上散步，

我的花园到处是星星的碎片。

 [芬] 索德格朗

NO.4

可能

可能在未来二十年左右，

可以看到人类将首次登陆火星。

未来一百年，

我们将在火星上建设一个中等规模的火星城市。

未来一千年，我们将把火星改造成

适宜人类居住的星球，就是火星地球化。

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被改造后的火星想象图

在火星上吃什么呢？

《火星救援》中马特·达蒙饰演的植物学家

在火星上成功种出了土豆，这并非难以实现。

实际上，科学家已经用模拟的火星土壤

成功种出了土豆，

而且鉴于对火星土壤的研究，

有科学家相信，火星上种的土豆

会比地球上的产量更高、品质更好。

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电影《火星救援》画面

火星上到底该喝什么呢？

目前人类还没有在火星上找到可用的水源，

不过我们已经知道火星土壤中含有大量的水，

也许可以通过加热土壤或者打井来取水。

如果这两种方式都不行，

还可以用除湿机来抽取空气中的水。

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NASA认为标记处为一片沉积岩，由许多年以前火星上存在的水形成的。图自@NASA探索  

在火星上呼吸什么？

当然是氧气。

火星的大气95%是二氧化碳，

氧气的含量不到0.2%。

如果在火星上生活，

我们不得不住在密闭的生活舱里。

当然如果在火星上找到水，也可以试着制氧。

在火星上住在哪里呢？

除了像电影里那样带太空舱到火星

拼在一起当别墅以外，

火星土壤中有一种红色粘土能用来烧砖，

我们或许可以在火星上建造窑洞，

为了阻挡太阳辐射和宇宙射线，

窑洞上方再堆盖三米厚的沙土，

就完成了一个火星之家。

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示意图/视觉中国

每个白昼

都要落进黑沉沉的夜

像有那么一口井 锁住了光明

必须坐在 黑洞洞的井口

要很有耐心 打捞落下去的光明

 [智] 聂鲁达

NO.5

下一站：火星

四百年前，

开普勒在给伽利略的信中写道：

“我们应该建造适合飞向神圣天空的船与帆，

然后也会有这样的先驱者，

面对无边的太空，他们毫不退缩。”

2016年8月23日，

中国第一个火星探测器和

火星车外观设计构型首次公布。

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火星探测器外观图。火星探测器与运载火箭分离，建立巡航姿态，飞行到达火星，被火星引力捕获，成为环绕火星飞行的探测器。

着陆巡视器外观图

火星车准备开到火星表面示意图

火星车与着陆器外观图

演示效果图。通过首次火星探测，将一步实现“绕、着、巡”的目标。

中国科学院院士欧阳自远介绍，

火星探测的首要科学问题

探测火星生命活动信息；

其次是火星本体科学研究；

其三是探讨火星的长期改造与今后建立人类第二个栖息地的前景。

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2020年，火星探测器发射窗口期。

不仅中国，美国将发射“火星2020号”，

印度将发射“曼加里安2号”，

阿联酋希望发射“希望号”……

世界各国多个火星探测器在火星上同场竞技，

这将是对我国航天技术的一个重大考验。

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2018年中国航天日官方宣传片，展示了我国探测器奔向火星、在火星表面工作的模拟动画。