▲一种早期的固定翼飞机需要通过发动机输出的推力提高速度,使飞机的机翼产生足够的升力。 这架飞机采用火箭发动机,而不是地球上飞机常用的喷气发动机和螺旋桨发动机,每飞行持续1小时左右。火星直升机设计方案概念
nasa 火星 nasa sls火箭
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自从NASA真正开始进行地外行星的探测工作以来,在其他行星的大气层内进行飞行的想法就一直在NASA科学家的脑海中酝酿和发酵,从最初的大致概念到最终“火星直升机”的问世,其间经历了半个多世纪之久。事实上,在地外 探索 的早期阶段,科学技术远不如当下,这直接导致NASA的科学家们只能“空想”,而没有任何办法真正去尝试设计和测试。这种情况一直到过去的十多年来,才发生了改变。
不过,话说到底,基础技术是有了,能不能真的飞起来还是另外一回事,NASA科学家还面临着一层,也是 最重大的障碍 :火星大气密度极其稀薄,从量化的指标来看,其平均空气密度地球大气层密度的1%,要在这种密度下实现飞行,大概就相当于在地球上海拔3万多米的高空飞行。这意味着在火星的表面,几乎没有空气可以产生足够的升力来托举起一架航空器实现飞行。
越大的挑战反倒越能激发某些热衷于挑战的科学家们的兴趣 ,但是他们在早期似乎走错了方向。如果考虑到世界上架真正能够飞行的固定翼飞机要比直升机早出现三十多年的话,你可能不难理解为什么NASA的科学家们一开始会把全部的注意力都放据,美国宇航局初步定于2031年派宇航员飞往火星,而在此前利用3至4枚新一代重型运载火箭“战神5号”将总计400吨重的“火星船”送至地球低轨道安装,然后再由推进系统将“火星船”送往遥远的火星。美国宇航局目前正在紧锣密鼓地研发新一代的“战神5号”运载火箭。在固定翼飞机这一类航空器上。
但是当他们无数次建立又推翻自己的设计方案之后,忽然在某个时刻,某位科学家突然“灵光一闪”,抛出了这样一个“突破性的观点:
当然,最开始没有人特别认真对待这个想法,如果空气动力学特性简洁明了的固定翼飞机都不行的话,凭什么结构复杂的直升机会真的有效呢?就火星的大气密度,真的能够让一架直升机获得足够的升力?
但是,有一部分听到这个”异想天开“的想法的NASA科学家们很快就动手进行了几个经验公式化的快速计算,然后他们得出了一个”惊人“的结果: 尽管只是勉强达标,但似乎一架特别制作的直升机真的能够从火星大气中飞起来 。
▲”火星直升机“在火星表面飞行的艺术渲染图
随着NASA团队对”火星直升机“概念的 探索 逐渐深入,他们也渐渐认识到这确实是一个非常可行的想法。为此,他们开始考虑各种各样的设计,包括类似于的和其他几种多旋翼飞行器,以及更常规的单旋翼带尾桨构型的直升机。
然而在最终的设计采取了配备有 共轴反转双旋翼设计的直升机 ,这种共轴主旋翼设计的直升机最常见于()卡莫夫设计局的作品中,其中两副旋翼上下安装在同一根主轴上,转向相反,以此来平衡两者之间的反扭矩。
这架共轴构型的”火星直升机“高约49公分,重量不到1.8公斤,可谓相当轻巧,NASA科学家们将其命名为 ”机灵“(Ingenuity) 。麻雀虽小,五俱全,尽管”机灵“个头很小,不过仍然是一架实实在在的无人直升机,各种机载设备一应俱全,能够耐受火星上的恶劣自然环境,且其主旋翼设计能够在火星超稀薄的大气层中运转,为其自身提供足够的升力。
▲”机灵“直升机顶部装备有太阳能电池板,能够为该机的电池提供续航能力
除此之外,NASA团队还需要考虑如何将这架直升机与 ”火星2020探测车“ 结合起来,这辆被命名为 ”毅力“( Persrance ) 的探测车是美国执行2020年火星探测的主力装备,它将在火星上搜寻是否存在远古生命的证据,并收集岩石和土壤样本,并在的任务中返回地球。
▲”毅力“探测车和”机灵“直升机的合影,从图中也可以看出其尺寸量级上的区别
▲测试中的火星直升机
为了将”机灵“直升机设计得尽可能轻巧,NASA的工程师们在设计中大量采用了复合材料设计,比如说其旋翼桨叶的材料采用了 碳纤维泡沫芯 。除此之外,他们在选择先进的计算机和航空电子元器件的时候考虑了很多”外部承包商“的产品。这些紧凑、轻便的电子元件基本上是不可能在NASA以往的航天器上看到的,但是为了尽可能降低”火星直升机“的重量,NASA的工程师们可以说也是”别无选择“。
▲观察火星直升机模型的旋翼桨叶设计,可以看出其桨叶外形和地球上的常规直升机有很大的异
当然,在火星这种稀薄程度的大气层环境下,一架直升机显然不能只靠降低自身的重量就能够离开地面。”机灵“的另一项关键设计就是它的旋翼系统,我们知道,地球上直升机主旋翼的转速通常在每分钟400~500之间,但是”机灵“的旋翼转速达到了每分钟2800~3000转,几乎与地球上常规单旋翼带尾桨直升机上尾桨的转速相当。
此外,”机灵“的旋翼桨叶也采用了特殊的外形设计和低雷诺数翼型。这么说吧,如果你看到过直升机的桨叶,你就会发现”火星直升机“桨叶和你看到的所有直升机桨叶都不太相同,其桨叶更接近于一种厚厚的锥形,在桨叶根部,其展弦比大概是常规直升机的四倍之高,所以会显得”胖胖的“。
在”火星直升机“的桨叶设计中,还有一个需要考虑的重要因素就是其刚度。因为火星大气层的密度特别低,这样就意味着空气的阻力没有那么大,较低的气动阻力带来的另一个问题就是桨叶会存在较高的振动水平,为了降低这个振动程度,桨叶的刚度势必要设计得比较高。
▲科学家在实验室中模拟了火星的环境,然后对直升机进行了测试
而在高转速下, 这种新型桨叶也能够产生更大的升力 。
在搞清楚机理之后,设计一架”火星直升机“并将其打造出来对于现阶段NASA来说,并不算是一项多么有挑战性的工作,但是,要在地球上测试并验证这架直升机 ”真的能在火星大气中飞起来“ 是真正具有挑战的一项内容——NASA的科学家们需要找到一种方面来在试验室中复现火星上的独特环境。
▲NASA的科学家正在实验室中布置”火星直升机“,以便展开测试工作
▲在测试中的”机灵“火星直升机
从尺寸上来说,这个设施的直径略大于25英尺(1英尺≈0.3米,下同),高度约85英尺,也非常适合这种小型直升机的飞行测试工作。通过温度控制,该设施完全可以模拟出火星巨大的温度变化情况,比如说在夏季正午的15~21摄氏度的环境以及在冬季午夜的-107摄氏度的超低温。同时,该设施还有一面墙上布置了风扇阵列,可以复现火星上时不时可能出现的横风对飞行的影响。
尽管该设施能够模拟大部分火星表面的实际环境,但是有一个点是无法模拟的,那就是火星的重力 。考虑到火星的引力只有地球1/3左右,NASA团队采用了一种折中的办法,就是从天花板上垂下来一根绳子,一头挂住直升机,另一头安装了一个平衡物,由此来模拟实际的火星重力。
▲NASA的科学家们在实验室中对”机灵“直升机进行测试工作
2014年的时候,NASA制造出了架火星直升机原型机,那架原型机比现在的”机灵“还要更小,而且还没有安装自主飞行系统,而是由纵人员在实验室之间进行遥控纵。试验结束之后,NASA团队得出了一个重要结论:在他们的努力之下,这种”火星直升机“方案已经能够产生他们所需要的升力水平,但是 在模拟的火星环境下,这种飞行器的纵非常非常困难。
▲图中所示为”机灵“火星直升机的保护壳,在完好登陆火星之后,该壳就会自动脱落被弃置
就现在来说,NASA最感兴趣的那些火星地形——陡峭的悬崖、奇形怪状的洞穴和岩石坑洼——很多都不能靠凭轮子在地面移动的探测车来到达。所以他们需要一种飞行器来对这些地点进行 探索 ,仅从科研的角度来说,这 些 探索 很有可能对了解火星的 历史 大有裨益 。
当然,截至目前,NASA团队的所有工作都是在实验室完成的,一架独特的专用无人直升机到底是否能够在顺利登陆火星表面、顺利起飞并顺利按照设计团队的构想在火星表面的独特环境中 实现自主飞行 都还是未知数。
▲登陆火星之后,”毅力“探测车将会驶离”机灵“直升机一段距离,以便其开机起飞
一旦”机灵“的所有科目都能顺利完成的话,大号的”机灵“2代直升机很有可能将会在下个合适的机会登陆火星,为进一步展开科学 探索 打下基础,并且,按照NASA的构想,他们甚至已经开始构思 有人火星探测器 的研发工作:想象一下, 一架无人直升机将为载着宇航员的地面探测车进行侦察和路线规划和行程管理,以使其能够在火星表面安全展开 探索 工作的场景 吧,而这项工作很可能会在后半个世纪正式展开。
美国航空航天局设计制造的名为“火星2020”的火星车解体后,继承了探测,但是失败的命运却没有改变,其中2011年11月,福布斯土壤号火星探测器变轨失败,上面还搭载了个火星着陆器“萤火一号”。,于2020年前往火星,对火星上的环境和地质过程进行更深入的探测,探索火星上现在或曾经有生命存在的可能性。
资料图“现场”火星/美联登陆
火星2020还有一个任务
携带被称为火星探测直升机的飞机,试验使火星飞行的实际效果,今后将进行使用飞机在其他行星进行探测的先驱技术验证。 上个月,这架火星直升机刚在NASA喷气动力研究所完成了地球上的模拟飞行测试,为对火星的实战做好了准备。
飞机探测的优势是独特的
目前,行星探测手段主要有环行探测古代此处环境推测确曾适合生命存在。、原位探测和环行探测三种。
环绕探测主要是在火星和金星等其他行星周围轨道上运行的航天器通过遥感探测的手段实现的。
遥感一般是利用各种科学探测器在宇宙中给行星拍“照片”,这些“照片”不仅包括行星表面的图像信息,还包括光谱和海拔等更丰富的信息,包括行星表面的大气、矿物成分和地形起伏等
巡视探测也在行星表面进行,但由于是在像火星车那样可以移动的巡视器进行,因此探测范围比原位探测更大。
对火星探测来说,环绕探测可以得到关于火星的更全面的信息,但原位和巡视探测可以给我们得到更详细的信息。 在这些探测手段的协助下,科学家们对火星有一定的了解。 但是,实施环绕探测的探测器离火星表面的距离通常在数百公里以上,因此特别不容易清楚地观察火星表面的细节。
另外,卫星在某一地点观测一次后,受到运行轨道的限制,到再次观测该地点需要很长时间,很难连续观测到变化快的现象。 虽然原位检测和巡视检测的精度很高,但是原位检测只能在着陆点展开,火星车等巡视器的行驶范围也相当有限。
另外,飞机在空中的移动速度比巡视器快得多,可以在短时间内完成一个区域的全面探测,在短时间内再次访问发生重要现象的区域,进行连续监视。 飞机探测受地形影响较小,到达巡视器无法到达的区域,可以着陆在那里进行原位探测,因此探测任务的相当灵活。
,飞机还起到了“侦察兵”的作用,可以先行探测巡视器前方的地形和可能发生的现象,为科学家们决定巡视器接下来向哪个方向移动提供重要的数据。
“火星探测直升机”将首次尝试牛刀。
“火星探测直升机”是使用飞机进行行星探测的次尝试,由美国航空航天局下属的喷气动力研究所开发设计。 这是一架重量只有1.8公斤的小型飞机,顶部旋翼的直径只有1.2米,与我们一般概念在地球上飞行的直升机相比,头相当小。
采用同轴式双转子设计,可抵消两个转子旋转产生的力矩,因此无需像地球上的直升机那样安装尾翼。 火星的固有磁场很弱,不存在规则的南北方向磁场,所以火星直升机在飞行中不能像地球上一样使用磁场指示自己的方向。
另外,火星附近现在没有配备GPS这样的卫星导航网络。 为了在这种情况下飞机也能自主导航,喷气动力研究所的科学家们设计了利用太阳的位置和陀螺信号进行导航的方案。
另外,搭载在火星直升机上的高分辨率相机通过拍摄火星的表面图像,也有助于选定合适的飞行路线和着陆地点。
直升机可以高空飞行,依靠旋翼在旋转中与空气相互作用产生的升力。
火星表面的大气密度与地球上上空3万米的大气密度几乎相等。
因此,在火星上飞行的飞机和火星的大气相互作用的情况下,与地球上的飞机大不相同。
为了更真实地模拟火星环境,科学家们为火星直升机开发了特别的模拟装置。 进行测试时,该装置首先排出内部的空气,使其接近真空。
然后注入与火星大气成分相同的气体,使装置内部的气体密度和气压与火星表面大致相同。 同时,火星的重力加速度只有3。
7 .远低于地球9
8 .所以,同样质量的物体在火星上受到的重力比地球上小得多。
为了模拟地球上火星受到的重力,该装置用连接在直升机上部的自动吊绳施加拉力,抵消重力作用的一部分。
根据,火星直升机的飞行将在“火星2020”探测器着陆火星后的第60~90天(1个火星日的平均长度约为24小时37分钟)展开。 次飞行上升到地面3米的位置,悬停时间也不过30秒,与莱特兄弟在人类地球上的次航空飞行非常相似。
各种各样的行星和卫星探测飞机
如果火星直升机的飞行测试一切正常,将对飞机在行星探测中的使用产生巨大的推动。 现在,除了设计制造完成的火星直升机外,科学家们还提出了很多使用飞机进行行星探测的方案。
NASA所属的兰利研究中心提倡的“地区环境调查飞机”是探测火星大气和磁场的飞机。 与火星直升机不同,这架飞机是固定机翼的飞机,外观和固定地球上机翼的飞机有点相似。
美国约翰霍普金斯应用物理实验室提出的“蜻蜓”项目,将探测目标固定在土星卫星“泰坦”上。
根据现有的勘探数据,“泰坦”含有许多成分复杂的含碳化合物。
“泰坦”表面也富含水冰,内部可能有液态水形成的海洋,是孕育生命的理想场所。
对“泰坦”进行各种生命迹象的探测,很有可能有惊人的发现。
“蜻蜓”和火星直升机一样,是可以垂直起飞、着陆的航空探测器,产生升力的装置是4组小型同轴双旋翼,外观接近我们常见的航空照片无人机。
因为可以垂直着陆、飞行,所以这个探测器可以在不同地形特征的探测点进行碳水化合物成分的探测工作,帮助科学家们发现这个卫星上可能存在的生命。
这台探测器的飞行高度可达4公里,飞行速度可达36公里/小时。 现在,“蜻蜓”正在的事前讨论阶段,NASA将于今年7月决定是否“转正”,成为进入实施阶段的科学探测任务。
作为地球的另一个近邻,金星也是行星探测的热点目标。 美国航空航天工业巨头诺斯罗普格鲁曼提出的“金星大气机动平台”为探测金星上生命迹象提供了新的方式。
这是一架充气,探测作业时可以以110公里/小时的速度飞行。 这时,飞机升力的90%来自翼面的空气力学效应,10%来自膨胀后产生的浮力。
夜间停止正常动作,关闭发动机,慢慢下降到离金星表面50公里的地方。 在那里,翼面不提供多馀的升力,受到支撑浮在空中的浮力。
自1976年到至今,科学家对火星上是否存在生命有了哪些进展?美国在登月完成后,就开始把目光投向了地球的邻居——火星。从1946年到现在,美国向火星发射了约有20次的火星探测器对其进行探索。火星上到底有什么让人如此着迷呢?据外媒,火星是整个太阳系八大行星中除地球外最有可能存在生命迹象的星球。
众所周知,地球所以能让生物生存是因为有水、适宜的空气和阳光。而这里的水又被大家公认为是生命之源。我国科学院天文台研究员郑永春也说了,“没有水,就没有生命。科学家一直在太阳系其他行星上寻找液态水,目的就是寻找外星生命”。近年来的火星探测器从火星上获取了不少数据,根据这欧空局火星些数据信息,科学家发现了火星上是有大量干涸的河谷湖泊的。
它们的结合能够降低火星的冰点,这意味着,火星的表面可能有对火星的话,小时候记得有部动画片叫《火星娃》盐水坑的存在。科学家们根据从火星上获取的所有数据信息,通过现代科技,建立了一个能够模拟火星大气的模型,模型能够通过模拟气候对盐水坑进行观察实验,从而来确定盐水坑存在生命的可能性。不过事与愿违,模拟得出的数据令科学家们失望了。
近日,美国宇航局NASA公布了 火星勘测轨道飞行器(MRO) 拍摄并传回地球的一张惊人照片,身处火星表面的 毅力号火星车清晰可辨 。当时是毅力号成功登陆火星的第六天,它正在进行系统检测。
在这种情况下,2016年,NASA团队研制出了第二架原型机,这一次,该机配备了较为完善的计算机和飞行控制系统,其自主飞行能力有了一定的提升,至少能够实现特定条件下的自主悬停。两年后,NASA的第三架原型机诞生,这一次,其飞行控制系统更加完善,基本已经能在实验室环境中完成试验团队所要求的自主飞行项目了。有些人感到好奇,毅力号为何如此明亮?它开着大灯吗?这张照片其实经过颜色增强处理,毅力号与周围环境存在巨大异,拥有较高反光度,因而显得很明亮。另外,位于毅力号两侧的漏斗状亮斑,是毅力号登陆火星时扬起沙尘留下的痕迹。
这张照片最为令人惊叹之处在于,它是2013年3月,NASA宣布,根据对火星基岩样品的分析,火星古代环境确曾适合生命存在。火星勘测轨道飞行器在 距离火星表面约300公里的高空 拍摄的。
实际上,这只能说是火星勘测轨道飞行器的基本作。
一些读者可能还记得,在毅力号登陆火星之际,火星勘测轨道飞行器也拍摄了一张类似的惊人照片——捕捉到正处于降落伞减速阶段的毅力号。在这张照片中,毅力号悬挂在降落伞下清晰可见。
而在此之前,火星勘测轨道飞行器还拍摄过不少火星表面的探测器。
比如,这张照片捕捉到了正在盖尔陨石坑巡视的好奇号火星车。
还有这张,洞察号探测器平稳地停驻在火星表面,我们甚至能够清楚地辨识出探测器两侧的太阳能电池板。
火星勘测轨道飞行器是NASA于2005年8月发射的一个火星侦查卫星,并于2006年3月成功进入环绕火星轨道,至今已经在轨运行了近15年,目前仍在距离火星表面约300公里的太阳同步轨道上正常运作。嗯,NASA的又一位劳模!
在过去十几年里,火星勘测轨道飞行器不仅以前所未有的分辨率对火星展开了详细探测,还肩负着为后续登陆火星任务寻找合适着陆点的重任,同时还客串了火星表面探测器与地球通信的中继卫星。
你一定很想知道,火星勘测轨道飞行器为何能拍摄到如此高清的火星表面照?这是因为它携带了一台名为 高分辨率成像科学设备(HiRISE) 的仪器。对,就是下面这个家伙。
第6个。
美国NASA的火星探测
吵归吵,闹归闹,在探测火星领域美国是毫无疑问的最厉害的,也是最早开始进行探测的之一。美国探测次数最多,我们找出几个具有历史意义的探测。
水手4号于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠过,并向地球发回了21张照片,这是历史上枚成功到达火星并发回数据的探测器。
1997年07月索杰纳号火星车在火星表面着陆,是人类部火星车。它是六轮小型机器人,主要采用太阳能动力,其行驶速度很慢,主要任务是探测和分析火星上的岩石和土壤。
2003年6月,大名鼎鼎的勇气号和机遇号发射升空,先后在火星表面成功着陆。勇气号的设计寿命为90天,实际运行时间大大超过设计,直到2011年3月22日才与地球失去联络。
机遇号的设计寿命同样为三个月,直到2019年2月13日,NASA在与已经失联许久的机遇号火星车联系800余次未果后,最终宣布任务结束。机遇号最初的目标是在火星表面寻找水是否曾经存在过的线索,它做到了,并且创造了NASA外星最长行驶距离纪录。
凤凰号火星探测器于2008年5月在火星北极成功着陆,在着陆地点附近挖到了冰冻水,从而证实火星上的确存在水。凤凰号还探测到火星上的降雪,找到了火星上曾经存在液态水的新证据。
好奇号火星探测器于2012年8月6日成功登陆火星,这是辆核动力的火星车,任务是在火星上寻找生命。好奇号火星车发现火星表面的土壤含有水分,只需将土壤稍稍加热,即可获得水。好奇号探测器还在火星陨石样本中发现甲烷,甲烷的存在可能意味着火星上可能存在着微生物。
探测
继承了的衣钵,对火星的探测要从算起,是起步最早探测之路最坎坷的,自1960年开始先后发射了数次探测器,都以各种失败告终,直到1971年火星2号和3号探测器成功进入火星轨道,才扭转了屡屡遭遇失败▲装有”毅力“探测车和”机灵“火星直升机的太空舱被放置在阿特拉斯5号运载火箭整流罩内的局面。火星2号轨道器向地球传回了大量数据,其携带的登陆器也成为人类个到达火星表面的人造物体。
之后为了跟美国争霸,不断进行各种火星探测器发射,先后在各个阶段失败,只有火星五号正常工作了9天算是部分成功的探测器。
欧洲进入探测领域比上面两晚的多,2003年6月, “猎兔犬2号”登陆器和 “火星快车”探测器由火箭发射升空,但是在火星快车上释放出来后失去了联系,只留下 “火星快车”绕着火星轨道飞行。
2016年,火星探测任务“ExoNASA宣布了将在2020年发射火星漫游车来 探索 火星的Jezero环形山地区。该地区具有地质多样性,尤其有着河流汇入湖泊时物质沉积形成的冲积扇。这些沉积物从火星环绕轨道上看起来清晰可见,它们中很可能存在保护完好的古代有机分子。Mars”的两个探测器“TGO”及Schiaparelli探测器顺利抵达火星。TGO成功进入环火星轨道, Schiaparelli探测器在着陆过程中发生了爆炸,登陆火星的任务再次失败。
印度火星探测
印度的航天发展很快,走的是低成本探测的路线, 2013年11月5日,印度“曼加里安”(Mangalyaan)火星探测器成功发射升空,2014年9月24日上午10点30分左右成功进入火星轨道。一次发射就取得了成功,并且整个项目的经费还不如一部大片电影的制作经费。曼加里安号预计在火星轨道运行6个月,主要研究火星表面和大气层,探测火星是否存在生命演化过程中关键的物质甲烷。
日本火星探测
日本于1998年7月3日发射希望号火星探测器,希望号在艰难地飞行了5年之后,最终于2003年12月9日被放弃,此后再也没有在进行火星探测。
综合各航天强国发展火星的历程中可以看到,人类探测火星的只有一半,探测火星充满挑战,伴随着失败也在所难免。我们的航天事业发展了这么多年终于迈开了探测火星的步伐,真的是振奋人心。但是这只有一半的提醒应该时刻保持严谨踏实的态度,稳扎稳打、有有步骤地进行,不可盲目冒进,但同时也不可畏缩不前。相信我们的航天科研团队有着足够的智慧和实力完成探测火星的使命。
美国宇航局在休斯敦会议上首度公开了载人登陆火星,拟在2031年的时候派宇航员登上火星。尽管这一还有很多的变数,但这是迄今为止美国载人登陆火星的方案。据初步估算,载人上火星耗资将高达200亿至4为了在连续探测时间、探测范围和探测精度三个要素之间取得更好的平衡,科学家们产生了使用固定翼飞机和直升机等在大气中飞行的飞机探测火星的想法。 飞机的飞行高度很低,因此只需搭载重量较少的探测载荷就可以进行高精度的遥感。50亿美元。
据称,飞往火星单程需6至7个月,再加上火星考察时间550天,因此往返会长达30个月,宇航员是6-8人的男女混合编组。
火2014年12月,“好奇号”火星探测器采集到的数据揭示了火星盖尔陨坑中心位置的夏普山的形成之谜,夏普山极有可能是数百万年前大型河床的沉积物累积、风化形成的,而这对证明火星上曾存在湖泊的设给出了有力支持。星秘密的说明文400字如下:
火星,这个充满神秘色彩的星球,一直以来都吸引着人类的目光。作为太阳系中离地球最近的行星之一,火星的秘密逐渐被揭开,让我们一起来探索这个星球的奥秘。
首先,火星的表面地形复杂多变,有高山、平原、峡谷等地形。其中最的就是火星上的“水手谷”,这是由NASA的“水手9号”探测器在1971年拍摄的,它揭示了火星表面存在大规模的峡谷系统。此外,火星上还存在许多火山,其中一些火山的规模比地球上的火山还要大。
其次,火星的气候条件也十分恶劣。由于火星的大气层非常稀薄,温度极端,白天可以达到30摄氏度,晚上则会降至零下100摄氏度以下。这样的极端温度条件对探▲正在进行测试的火星直升机测器来说是一个巨大的挑战,但这也为研究火星提供了更多的机会。
此外,火星上还发现了甲烷和其他有机化合物的存在。这些化合物通常是由生物活动产生的,因此这个发现引发了人们探索火星上是否存在生命的可能性。虽然目前还没有确凿的证据证明火星上存在生命,但是这个发现为未来的火星探索任务提供了更多的可能性。
,火星的磁场也是一个有趣的秘密。火星的磁场与地球不同,它似乎是由一个巨大的地下盐水海洋产生的。这个发现为研究火星的内部结构提供了更多的线索,也为未来的火星探索提供了更多的可能性。
总之,火星是一个充满神秘和未知的星球。虽然我们已经取得了一些成果,但是还有很多问题需要我们去探索和解答。随着科技的不断进步,相信在不久的将来我们一定能够揭开火星的所有秘密。
首先就要克服大气的问题,然后解决水资源的问题,考虑怎么种植粮食和建造住宅区。
但是这个环形山还有一些其他的东西吸引了科学家的注意。这些东西在卫星图上看起来并不是很清楚:环形山一周的碳酸盐岩层。这些岩层里很可能保存有化石。我觉得需要在火星学会开发资源,然后建造自己的房子,这样才能有住的用的,才可以生活的更好更。
现在格鲁曼公司与航天部门和美国航空航天局同时接触。目前人类还不能在火星正常生活。虽然科学家认为火星是“地球二号”,但是火星上还有很多人类接受不了的东西,所以人类在火星活不长。
必须要在火星上建立和地球一样的生态系统才可以。
人类未来几十年在火星的生活方式
现在起至2019年9月30日,都可以登录网站以获取这张船票。
这个里程数也是非常有用的:通过参与NASA的一系列火星探索任务,用户的飞行里程还可以累积,代表其本人对NASA火星探索的参与度。
登录网站后,填写自己的姓名及,点击发送即可。
活动截止后,参与者的名字将会被NASA收集在一枚小芯片里,其中文本行的宽度小于人类头发宽度的千分之一(75纳米)。
也就是说,一枚一角硬大小的芯片上可以写出超过一百万个名字。
而这枚包含了参与者信息的芯片将会跟随探测器到该设施的空气可以被抽出来,其他各种气体都被泵进去,其温度可以从零下195摄氏度到93摄氏度之间进行变化,打光设备可以朝着任何正在测试的东西上面照射强光,从而复现那些没有类似地球大气层保护的星球上面的太阳辐射环境。多年来,各种各样的宇宙飞船和地外探测器都在这个设施中进行过测试,包括旅行者号、好奇号和毅力号。达并地留在火星上。
nasa火以前几天刚完成工作的“机会”火星车为例,14年工作过程计只移动了45公里,与火星2万公里以上的周长相比微不足道。星船票的由来:
早在2008年,NASA火星探测器“凤凰”号就携带了一批地球人的“时光胶囊”,留给未来移居火星的人类开启。
这张光盘所用材质可使它能在火星上保存至少500年,包含了许多科幻艺术作品,以及成千上万名火星爱好者的人类名单。
由于科学家需要知道火星的宜居性,于是就不断在探测器上投入。火星2020漫游车无疑是一次豪。勇气号和机遇号火星漫游车的任务是找出火星上是否或曾经是否存在液态水。它们完成了这个任务。
而后来的火星好奇实验室(火星漫游车)的任务则是确定火星过去和当下的宜居性。现在,虽然还没有正式命名,新一代2020火星漫游车已经被赋予了重大使命:找到火星上曾经存在生命的证据,或者说,找到生物化石。
预计的着陆区. (NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/ESA)
选择Jezero环形山有几个原因。首先,这个地区足够古老。湖区已经有35亿年的 历史 了。它也包含了其他如此古老的地层。同时,这个地区又有环状碳酸盐岩层的存在。
碳酸盐岩层中的化生构造在地球上能够保存数十亿年之久。这其中包括贝壳,珊瑚和叠藻岩化石。同时,考虑到该环形山地区曾经是水体,科学家们认为值得在环形山一周的碳酸盐岩层认真找找有没有化石的存在。
如果你对此感到怀疑的话,别忘了,选择Jezero环形山,搜索火星上的化石的都是基于常年严谨的研究。没有人知道我们会在碳酸盐岩层找到什么。但是现有的实验数据表明,这是个值得去 探索 的地方。
Jezero环形山的位置。图中紫色为低海拔区域,红色为高海拔区域. ( NASA/JPL/USGS )
发表在Icarus上的一篇论文展示了Jezero环形山的矿物多样性的具体细节,并且包括了环形山一周的碳酸盐岩石。
这篇论文的名字叫 The mineral persity of Jezero crater: Evidence for sible lacustrine carbonates on Mars 。(Jezero环形山的矿物多样性:火星上存在湖泊碳酸盐岩层的证据)
NASA的火星侦察卫星利用火星专用小型侦察影像频谱仪拍摄了碳酸盐岩石的结构。这种仪器是用来探测与水有关的矿物。这些影像显示环形山周围有大量的碳酸盐岩石存在。
频谱仪拍摄的Jezero环形山。绿色部分为碳酸岩区
“频谱仪几年前检测到了碳酸岩的存在,但是我们才发现,在这个看上去是湖岸的地区,这些岩石的存在密度高的异乎寻常。”印第安纳州普渡大学Lafayette分校的Briony Horgan,也是论文的作者,如是说。(NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/Purdue/USGS)
“在整个任务过程中,我们会检查好几个存在碳酸岩的地点。但是这个环形山地区的岩石似乎最有可能存在化石。”
在地球上,最古老的化石之一就是叠藻岩。它们最早可追溯到35亿年前。这是一种由一层层蓝藻堆叠而成的岩石化石。
如果火星过去曾经演化出生命,那么很可能这颗行星上就会有独特的叠层岩的存在。如果是这样的话,火星大气的密度相当于地球大气的1%,主要成分是二氧化碳。那么再好不过的寻找地点就是这个环形山四周的碳酸岩。
作为了2020火星 探索 的喷气推进实验室的项目科学副官,Ken Williford表示:“正是因为这些火星碳酸岩极有可能是在湖泊环境生成的,我们才会将重点放在Jezero环形山地区。在湖岸上的碳酸岩是保存化石和记录气候变迁的介质。”
如果这些碳酸岩是在湖底形成的,那么它们很可能是在诺亚纪就存在了——诺亚纪是火星的个地质时期,结束于约35亿年前。
这些碳酸岩包含了很多信息。它们记载了火星的地质变迁。
由于它们产生的方式,这些碳酸岩长期不间断的记录了火星气候的细微变化。它们可以帮助我们解释为什么火星从一个湿润的星球逐渐变成了如今这个冷寂的生命禁地。
科学家们还在Jezero环形山边缘的河口三角洲找到了大量沉积的硅酸盐岩石。硅酸岩和碳酸岩一样都有可能保存化石。
如果这些硅酸岩也是沉淀在三角洲底层,那么它们也是寻找化石的绝佳地点。尤其是微生物化石。在AGU上发表了一篇论文详细的写了关于硅酸盐岩石的沉积性质。
并非所有沉积在Jezero环形山的碳酸岩都是一样的。它们分布在周围不同的地区,不同的海拔,有着不同的地貌特征和频谱特征。这种现象最明显的地区可能就在边缘碳酸岩分布区(Marginal Carbonates)。
这一区域分布在环形山西边的内测边缘,表现出异常强烈和清晰的碳酸岩的信号。不过这一区域边缘有时候会随着地形和地貌的改变而改变。科学家正在试图找出其中的原因。
边缘碳酸岩区用红色标出. (NASA/MRO/Horgan et al. 2019)
要找出这个原因,我们就只能依赖火星2020漫游车在现场进行勘测。这个漫游车将于2021年2月18日在Jezero环形山着陆。一旦成功着陆,它一定会给无数人的努力工作带来回报。
在地球上的一些高山上,已经变成化石的贝壳在岩石表面,每一个路过的人都能轻松发现。这些化石的存在使得像一样的早期思索者不禁想起圣经里描述的那场灭世大洪水。
所以,火星如果有化石存在的话,那么应该有很大概率可以保存下来。但是回想这么多年我们对于化石的知识不断进步的过程,我们不禁对漫游车能在火星上找到什么充满遐想。也许这些发现能够刷新我们对于化石的认知。
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