三问青海火星模拟基地:中国最像火星的地方

火星与地球地貌   我国首个火星模拟基地项目将落户青海省海西州大年夜柴旦红崖地区,这里拥有范例的雅丹地貌群,其独特的地形地貌、自然风光、气候前提使之成为专家眼中“中国最…

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火星与地球地貌

  我国首个火星模拟基地项目将落户青海省海西州大年夜柴旦红崖地区,这里拥有范例的雅丹地貌群,其独特的地形地貌、自然风光、气候前提使之成为专家眼中“中国最像火星的地方”。

  近日,我国首个火星模拟基地项目将落户青海的消息,引来各界关注。据报道,该基地将集科学传播、旅游不雅光、体验休闲、科学实验于一体。当地主管部门表示,盼望将其打造成我国首个火星文化创意体验基地。

  为什么要建火星模拟基地?这将对火星钻研及深空探测带来哪些影响?科技日报记者采访了相关领域专家,对此进行了具体解读。

  为什么建在青海

  项目所在地——青海省海西州大年夜柴旦红崖地区,在专家眼中是“中国最像火星的地方”。记者懂得到,该地区在地貌、地质和物质因素等方面都有类似于火星的特性。比如主要地貌为荒芜,植被覆盖很少;地质上散播着河流、湖泊干涸的沉积物;物质因素中有大年夜量氯化物、硫酸盐等水流蒸发后的残留物等。

  中科院国家天文台钻研员郑永春向科技日报记者先容,这些特性有助于开展火星和地球的情况比较钻研,根据对地球情况蜕变的熟识,经由过程反推,可以懂得火星以前的样子。他说,该地区曩昔的盐湖干涸后留下了许多盐类沉积,这和火星上水流干之后盐类的沉积历程是相似的。科学家可以钻研这些盐类在什么前提下形成,经由过程盐类沉积历程揣摸以前水的盐度、当时的情况温度。还可以根据流水感化的遗迹,揣摸火星上曾经的水流环境。

  为什么要建火星模拟实验舱

  假如说这耕田野模拟实验场是用天然形成的类火星景不雅出现火星的“外表”,那么科研职员建造的火星模拟实验舱,则能模拟出更多看不见的“内在”。郑永春说,火星的大年夜气压力约是地球的1%,大年夜气因素约96%是二氧化碳;匀称温度最高约为20摄氏度,最低晚上可以达到零下100摄氏度,火星上的太阳光照强度比地球上更弱。这些情况前提都可以在舱内模拟出来,以此开展实验。例如从田野模拟实验场采集盐类样品,放到模拟火星情况下进行结晶实验,看看火星的盐类结晶顺序跟地球上有何异同。还可以开展微生物生计实验等。

  记者懂得到,山东大年夜学威海分校空间科学钻研院行星科学团队,就使用火星情况模拟系统,在含氧氯化物相变特性与光谱原位表征方面取得紧张进展。该钻研为火星外面物质遥感、就位光谱的解译、深入钻研火星外面高氯酸盐的起源新机理奠定了根基。

  郑永春表示,火星模拟实验舱平日不会太大年夜,可根据不合的钻研目的,用它模拟火星大年夜气因素和压力、温度、光照等情况前提。但也有些器械难以模拟。例如火星上极为微弱的磁场、只有地球三分之一的重力等,虽然并非完全无法模拟,但资源很高。

  无论是田野模拟实验场照样室内模拟实验舱,郑永春觉得都将在火星科学钻研中发挥感化。“经由过程探测数据,我们已经知道了火星现在的样子,钻研的目的是要搞清楚它为什么会变成这样。”他说,已有许多证据证实火星曾经有浓密的大年夜气和大年夜规模的水,曾经有温暖潮湿的气候,为什么这些水都逃走了,是如何成长到这种状态的,要懂得这些,只能经由过程模拟实验把这个历程重现出来。

  “钻研火星可以给我们带来很多的启示:地球今后可能会变成什么样子。”郑永春说,火星和地球是太阳系里的“兄弟”,钻研两者的异同,互为参考,是极具代价的根基钻研。

  为什么要开展火星模拟试验

  除了在根基钻研领域,模拟试验也在航天工程中发挥了感化。航天专家、《国际太空》杂志社履行总编庞之浩先容说,针对火星探测,国内外已经开展过数次模拟试验。

  2011年11月4日,包括中国自愿者王跃在内的6名自愿者走出封闭舱,标志着闻名的“火星500”试验停止。庞之浩先容,该试验由欧洲航天局与俄罗斯生物医学钻研所相助开展,模拟了250天飞往火星、30天登岸火星、240天返回地球的历程。此次试验主要对航天员在狭小舱内经久生活而造成的生理反映进行了钻研,同时对地火间隔带来的通信延时,以及火星探测器的生保系统进行了试验。

  2015年,美国在夏威夷莫纳罗亚火山开展了为期一年的火星生计试验,此次试验模拟的是航天员在火星基地里的生活。庞之浩说,该区域没有动物、植被稀少,跟火星情况相似。6名自愿者住在一间直径11米,高6米的圆形舱内,跟外界险些阻遏,只能经由过程延时20分钟的电子邮件联系。生活物资对照紧缺,每4个月供给一次物资,吃的是罐头、奶酪粉、冷冻干货等。别的每2个月供给一次水。自愿者有出舱义务,必要穿上沉重的宇航服,而且氧气有限。试验中还模拟了几回紧急事故,包括电力中断、对象毁坏、强辐射环境下紧急撤离等。庞之浩觉得,此次试验比“火星500”更真实,磨练了自愿者的生理遭遇能力和应急能力。 此外,海内也开展了“月宫365”“太空180”等试验,都是模拟在太空的经久生活。

  对付人类未来的火星探测计划,庞之浩觉得还有许多问题必要经由过程试验来办理。例如航天器在火星降低时的“可怕7分钟”,以及航天员颠末经久太空飞行来到火星,微重力变为低重力对体液转移、骨质、肌肉的影响等。

  他还先容,我国嫦娥三号月球车开展地口试验时,试验场模拟了月球土壤情况,并经由过程横向和纵向的牵引,模拟了月球的重力情况。未来研制火星车时也应该如斯。

  此外庞之浩表示,对火星大年夜气的迫害,今朝还没有开展模拟钻研。他说,这些迫害主要来自三方面:浮尘、静电和尘暴。浮尘可能引起壅闭,影响天线、太阳电池板热互换器、火星服等。火星大年夜气虽然稀薄,但气流速率很快,会带来尘暴,无意偶尔能持续几个月光阴。美国第一代火星车旅居者号便是被尘暴覆盖,导致无法发电。“这都是未来实施载人登岸火星之前要办理的问题。”他说。

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  火星地形地貌什么样

  火星间隔太阳22794万千米,约为日地间隔的1.5倍;自转轴与轨道平面的夹角为24°,和地球一样有着一年四时的变更。那么火星上真实的地形地貌是什么样的呢?

  荧惑似火

  因为火星上的岩石、砂土和天空是血色的,肉眼看去,火星是一颗惹人注目的火血色星球,这也是它的中文名称的由来。

  砂砾各处

  以前三十多年,太空船展示给我们的火星是一个多岩、严寒、覆盖在隐隐的粉血色天空之下的不毛之地。科学家们已经发明,本日的火星曾经有过甚山生动时期、存在流星撞击形成伟大年夜陨石坑、以及瞬间洪流冲刷的痕迹等。

  狂沙飘动

  火星上另一个奇异特性就是每年都要刮起一次让人不行思议的特大年夜风暴,风速之大年夜是无法形容的。地球上的大年夜台风,风速是每秒60多米,风速竟高达每秒180多米。大年夜风暴无意偶尔可以囊括全部星球。火星外面的尘暴,是火星大年夜气中独占的征象,全部火星一年中有1/4的光阴都笼罩在漫天飘动的狂沙之中。

  低温干旱

  火星上的匀称温度为零下23摄氏度,因为火星大年夜气稀薄而干燥,以是它的日夜温差很大年夜,远弘远年夜于地球上的日夜温差。因火星外面温度低、压力小,大年夜气中的二氧化碳和水大年夜致都呈饱和状态,只要气温稍一低落,二氧化碳和水蒸气就会固结。

  火星大年夜气中的水分极少,科学家预计,假使把火星上的水冰整个融化成水,也只能在火星外面形成一个10米深的大年夜海。与我们地球外面的波涛茫茫的海洋比拟,火星上的水量就显得微不够道了。本报记者 付毅飞

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