问题研究　月球基地该是什么样子

登 陆 火 星 计 划 武汉市第十六中学 高一（6）班 秦杨历史背景去一个人类从未火星人类聚居地的设计图像踏足的地方是需要很大挑战性的，而明明知道无法返回地球也还是坚持要去则需要更大的勇气。荷兰Mars One研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划，2013年该机构将通过电视真人秀的方式招募首批4名志愿者。不过，1月8日Mars One研究所明确指出，这些志愿者登陆火星之后是无法返回地球的。火星表面地理环境火星是太阳系中最有可能成为人类第二家园的星球，虽然它的一些重力、引力、气候等环境与地球并不相同，但是在这颗赤红的星球上，还是有着许多与地球相类似的地理环境。这使无数的人对这颗星球产生遥遥的热望，总对茫茫宇宙的那个点位产生丝丝地牵挂，设想那不知多远的后世，那里定会出现旌旗招展的景象。火星和地球一样拥有多样的地形，有高山、平原和峡谷。但是因为重力、气压等环境所限， 它们的尺寸和地球上的完全不同。火星南北半球的地形有着十分强烈的对比。火星南方主要是以充满陨石坑的古老高地为主，北方是被熔岩填平的平原，二者之间又被明显倾斜的斜坡分隔开来。火山地形穿插其中，众多峡谷亦分布各地，南北极则有以干冰和水冰组成的极冠，风成沙丘亦广布整个星球。而随着各个探测卫星和探测器在火星的成功登陆，人们获得了越来越多关于火星地形地貌的照片，里边有很多地形景观耐人寻味，比如，曾经轰动一时的“火星上的人脸”。虽然这张“火星上的人脸”最后被认定为假的人脸，它只是一个平顶山而已，但是这幅酷似人脸或者地球上其他物体的图片，还是激起了许多人的好奇。根据探测卫星拍摄到的火星地貌地图，我们在火星西半球可以清晰地看到一个醒目的地形特征塔尔西斯高原。整个高原的高度约14千米，宽度约6500千米。在这个醒目的高原地形中，有五座形如盾牌的火山十分醒目。人们分别将他们命名为奥林帕斯山、艾斯克雷尔斯山、帕弗尼斯山、阿尔西亚山和亚拔山。这五座山峰中，奥林帕斯山是目前已知太阳系内最高的山峰，高度达到了 27千米，宽约600千米，而亚拔山则是F1前太阳系内体系最大的山峰，虽然它的最高点只有6000米，但是它的直径却有1600千米。除了高原、平原地形以外，火星上最为出名的地质奇观就属绵延纵深的各类峡谷地形了，特别是水手峡谷，它是目前发现的太阳系中最大的峡谷系统，长约4500千米，深达11千米。主要问题宇航员旅行抵达火星需要大约180天时间，到2009年7月23日为止美国宇航局现已提出两个推进器方案-核热量火箭和化学燃料引擎。核热量火箭的基础性设计源自上世纪60-70年代，采用核反应超加热气体，然后从喷嘴喷发产生推进力。德雷克说:这是一种高性能飞行器，并且我们认为它是非常安全的，虽然它采用一个核动力系统，但是在发射时并不产生放射物质。理想的化学燃料引擎非常类似于航天飞机，采用液态氧和液态氢。这是一项非常成熟的技术，但它并不如核热量火箭具有高效性。为了抵达火星表面，美国宇航局设计了一种空气动力学着陆器，带有一个推进器协助下降。该飞行器很可能将结合甲烷和液氧作为燃料，完成6个月的携载宇航员返地之旅。德雷克说:氧存在于火星大气层中的二氧化碳气体中，因此宇航员可以在火星上提取氧。在任务小组抵达火星表面之前，美国宇航局将计划之前尽可能多地发送一些货物和器材，德雷克说:在宇航员抵达火星之前，必须要在火星表面做好生存准备。登陆火星任务并不同于登陆月球，宇航员在月球上可以任何时候返回地球，而宇航员一旦抵达火星，则需要做好生存几年的准备。折叠面临困难如何抵达火星宇航员旅行抵达火星需要大约180天时间，到目前为止美国宇航局现已提出两个推进器方案-核热量火箭和化学燃料引擎。核热量火箭的基础性设计源自上世纪60-70年代，采用核反应超加热气体，然后从喷嘴喷发产生推进力。德雷克说:这是一种高性能飞行器，并且我们认为它是非常安全的，虽然它采用一个核动力系统，但是在发射时并不产生放射物质。理想的化学燃料引擎非常类似于航天飞机，采用液态氧和液态氢。这是一项非常成熟的技术，但它并不如核热量火箭具有高效性。英国广播公司的科学记者乔纳森阿莫斯认为，荷兰Mars One研究所的火星计划没能充分认识到火星辐射的危险，并指出如果没有足够坚固的材料来建立聚居地的话，志愿者将在一年内死于癌症。国际空间大学硕士课程主任克里斯韦尔奇曾表示:即使不考虑这个计划潜在的资金短缺危机和长期可靠性，Mars One研究所并未给出充分和详细的计划来支持其宏伟的目标。太空旅行者理查德加里奥特评论称:很多人都拥有有趣且可行的计划，但只有极少的人能筹到足够的资金来实施和贯彻。载人火星探测的倡导者罗伯特祖布林称:我不认为商业计划能完成在火星建立人类聚居地的野心，也许商业模式能筹到一些资金，但我并不认为真正对挣钱感兴趣的商人会投资这个风险很大的项目。另外，登陆火星以后，志愿者们将面临的困难包括:贫瘠、布满陨石坑的火星陆地，二氧化碳占95%的无法直接呼吸的火星空气，以及从35到-135的极大温差。折叠艰难险阻强烈辐射可能致命2024年，第一批宇航员将启程前往火星，由多个火箭将他们送入地球轨道，然后再进入火星轨道，经过大概7个月的太空旅行，预计于2025年可以到达火星。该项目预计将使用美国民营太空公司Space X研发的重型猎鹰新型运载火箭。心理顾问卡斯表示，在火星上会遇到的问题很多，比如说强烈的辐射，可以轻易就把人杀死。而志愿者登上火星后如果为了避免辐射选择晚上出门，气温又很冷，至少是零下100摄氏度到200摄氏度。还有一个时间延迟的问题，一个信号要传到火星，大概需要2030分钟，再用2030分钟返回地球，所以跟地球的交流会很困难。想象一下，我们在地球上打一个招呼，然后要等一个小时才能得到回复。另外，按照2014年8月28日预估，这些人被送到火星上以后，需要2年下一组人员才会抵达，给予补给。在这两年间，他们什么帮助也没有。而从心理上来讲，只有4个人在火星上，理想状态下，他们可能合得来，当然不排除也有可能会起冲突。在太空恶劣环境中度过两年半时间对于火星勘测者而言，无疑是一个巨大的挑战。德雷克说:目前俄罗斯正在进行一项测试，有望对火星任务人体行为科学提供很大的帮助。着眼于其他地球偏远苛刻环境下的勘测，比如:南极洲和潜艇任务，有助于如何从人体行为特征方面挑选宇航员。在逗留火星表面期间，宇航员将面临着一个关键性的挑战-来自太阳高能粒子形式暴风的辐射性伤害。德雷克说:最好的防辐射物质