2030年,我國預計前往火星並帶回土壤分析,這個計劃能成功嗎

小蘭記敘錄 2024-04-13 21:38:30
中國的宇航壯舉

最近有一條振奮人心的消息:中國打算到2030年去火星跑一趟,希望能帶回一些火星土壤回地球研究分析。如果這計劃成真,中國就會成爲全球第一個實現這一壯舉的國家。

你可能會問,美國不是早就去過火星了嗎,怎麽沒先我們一步呢?其實美國雖然早在火星上溜達,但他們的火星土壤樣本至今還留在那兒,沒被成功帶回地球。

爲啥美國還沒把火星土壤帶回來?問題在于距離和技術上的挑戰。從地球到火星的距離比地月距離遠得多,單程就得花費巨額燃料。再加上火星比月球重,有更厚的大氣,從火星起飛的難度和成本都大大增加。

而且,美國雖然在月球上輕松帶回土壤,但火星完全是另外一回事。毅力號火星車已經把土壤采集好,但想要把這些樣本送回地球,還得等好幾年。

別看美國航天局之前在火星采集操作上花了27億美元,再想把土壤樣本送回來,錢方面更是個大問題。所以,直到今天,美國還沒能完成這個任務,都是因爲這些天文數字般的成本。

太空領域的賽跑

美國雖然不想放棄毅力號,計劃和歐洲合作把它和土壤樣本帶回地球。但按照他們的時間表,這個任務要到2033年才能完成。與此同時,中國卻計劃在2030年就完成火星土壤的采集和返回。爲什麽中國能比美歐組合更快?

中國有幾個明顯的優勢。孫澤州,航天五院的專家,指出中國的火星任務面臨兩大挑戰:一是火星表面起飛,二是軌道上的交會對接。

盡管挑戰重重,但中國已具備完成這一任務的技術。2020年的天問一號任務成功實現了繞、落、巡三個火星任務,加上“祝融號”獲取的火星表面圖像和月球土壤采集的經驗,都爲這次任務打下了堅實的基礎。

而美國的方案涉及三個階段的發射任務,複雜而耗時。雖然他們計劃到2028年將樣本送回地球,但合作夥伴歐空局的延誤曆史和經費問題可能導致進一步推遲。相比之下,中國的直接和高效的策略可能使其在這場太空賽跑中搶得先機。

中美歐的不同戰術

美國和歐空局的合作計劃看起來有點拖泥帶水。美國負責將火星樣本送到太空,而歐空局則負責接收這些樣本並把它們帶回地球。不過,考慮到歐洲的局勢,這個計劃估計又得延期了。

中國的策略則更直接有效。我們計劃只進行兩次發射,2028年下半年發射“軌返組合體”和“著陸上升器”,後者預計在2029年著陸火星,立刻采集土壤,然後起飛與“軌返組合體”對接並交接樣本,隨即返回地球,預計2031年7月到家。這種簡潔明了的策略既節省資金也提高效率。

你可能會問,美國和歐空局怎麽就想不到這麽簡單的辦法呢?其實他們也想到了,但他們的資金問題和複雜的合作關系讓他們難以執行這樣的計劃。而中國的直接行動顯得更爲果斷。

那麽,爲什麽各國都要花那麽多錢去火星挖點土回來呢?其實,無論是從月球還是火星帶土回來,關鍵是分析這些土壤裏有什麽:有沒有微生物?裏面有水嗎?能否制氧或種植?這些都關系到這些星球是否適合人類居住。而對于火星,我們有更多希望找到答案。

火星上的生存之道

現在我們知道火星上確實有水,雖然大多是與土壤混合的固態形式,不像地球這麽豐富。但單有水還不夠,人類生存還需要氧氣。火星上的氧氣含量僅0.15%,而人類生存至少需要21%的氧氣,這個差距讓人頭疼。

解決方法之一是從水中提取氧氣,通過電解水分離出氧來。聽起來不錯,但這需要大量催化劑,從地球搬到火星既貴又不現實。現在更被看好的方法是直接利用火星的資源,從土壤中提取氧氣。雖然這需要特定的化學配方,但借助超級計算機,我們有望找到最佳解決方案。

結語

有人一提中國的移居火星計劃就冷嘲熱諷,認爲這不是我們能搞定的。這種觀點顯然低估了中國的科技實力和國力。

今天的中國,已經不是過去那個技術落後的國家。我們的技術快速進步,國防堅實,科學技術不斷突破,這都是14億中國百姓共同努力的成果。說到全力以赴的合作和創新,全球還有誰能匹敵呢?

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