火星移民基地建设

火星移民基地建设主要内容•一、火星在哪里？•二、火星和地球的比较？•三、火星上有没有生命？•四、怎样建造火星基地？•五、移民到火星吃什么？•六、怎样改造火星成为宜居星球？火星•火星，中国古代称其为“荧惑”，又称火星。从地球上观察，火星时而顺行时而逆行，亮度也常有变化，最暗时视星等为+1.5，最亮时达到-2.9。西方人把火星看作是战神Mars的化身，并把Mars携带的长枪和盾牌♂作为火星的天文符号。火星在哪里？火星是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，除金星以外，火星离地球最近，距离地球1.9亿公里地球。火星和地球的比较火星的质量是地球的九分之一，火星半径仅为地球半径的一半左右。自转周期几乎与地球一样，１个火星日只比１个地球日长41分19秒。自转轴的倾角也几乎和地球相同，也有四季变化。气温比地球低，公转周期几乎是地球公转周期的两倍，所以，火星上每个季节要持续6个月，而不是3个月。火星和地球的比较火星地球平均赤道半径3397公里6378公里平均赤道半径(地球=1)0.531扁率0.00590.0034赤道重力(地球=1)0.3751体积(地球=1)0.1511质量(地球=1)0.107(6.4191x1023千克)1(=5.9742x1024千克)自转恒星周期(地球日)1.026(=24小时37分)0.9973(=23小时56分)赤道倾角（度）25.1923.44平均距离(天文单位AU*)1.52371.0000轨道倾角（度）1.8500.000公转恒星周期(太阳年）1.8809(=687天)1.0000(=365.25天)平均表面温度(K**)186to268K288to293K大气组成二氧化碳(95%)、水汽、氩氮(78%)、氧(21%)、氩等卫星数量21火星的地貌火星与地球在地理特征上相比有很多相似之处。它有高山，有峡谷，有平原和高原。火星南北半球的地形有着强烈的对比：北方是被溶岩填平的平原，南方則是曾受过多次撞击的古老高地。在地球所见到的火星表面，根据不同的反照率而分为两种区域：布满尘埃和沙土的平原因为富含红色的氧化铁，而曾被幻想为火星上的“大洲”，例如：阿拉比亚大陆或亚码逊尼斯平原，而黑暗的部分曾被认为是海洋,因此有Erythraeum海、Sirenum海和奥罗来尔海湾等名称。地球上能看见的最大的暗区叫“大流沙”火星地貌火星地貌火星地貌火星地貌火星地貌火星地貌好奇号火星探测车的自拍火星上有没有生命？•2014年9月，希腊和英国科学家在著名的火星陨石“那喀拉”中发现了一处极像地球生物细胞化石的结构。通过进一步研究分析，科学家们发现其中曾经含有水，从而为火星表面之下曾经存在适宜生命形成并进化的环境提供了有力的证据。•2014年12月，包括中国科学家在内的国际研究团队的科学家们在一块火星陨石中发现了碳颗粒，并证明了这种碳颗粒是有机物质，而且认为这种有机物质有可能是生物形成的。•虽然种种证据表明火星可能曾经有过生命，目前火星上还没有发现任何形式的生命，包括微生物、病毒、昆虫，但这并不排除火星可能会存在低等生命。因为根据地球的经验，即便是在非常极端的环境下，仍然有可能孕育生命。地球上就有很多极端环境下生存的生命，比如海底热液喷口附近，那里高温、无光、强酸，但仍然有大量的生命存活。火星上的疑似高等文明火星上发现巨型人面像和金字塔1983年8月，美国一个独立机构向新闻界发表了一个轰动性声明：海盗号探测器从火星发回的信息显示，火星上有一个酷似人脸的巨型凿成物极像埃及著名的狮身人面像，它仰望天空神秘微笑着，很明显，这是古代火星人的巨型石雕遗迹，是火星上有过生命和文明的证明。火星上的疑似高等文明1971年11月13日成为火星第一颗人造卫星的;水手9;号探测器，在它拍摄的火星表面照片中，也有人发现在埃利西高原地区有类似金塔的建筑群，在南极地区有几何构图十分方整的城市遗迹。火星上的疑似高等文明探测器拍摄到的火星上的城市遗迹1987年，前苏联科学家阿温斯基在检查火星照片时，曾在火星上的大石像周围，发现11座金字塔式建筑，4个大的，7个小的。美科学家对该照片重新进行计算机处理后，不仅保留了原来发现的11个金字塔，而且还分离出19座建筑物和复杂的道路，以及一个直径达1公里的圆形广场，其规模如同一个大城市飞向火星火星是与地球最近的，目前的航天可以到达的星球。例如NASA在2015年发现的“开普勒452B”、2016年发现的“地球的孪生哥哥”比邻星b、2017年2月发现的恒星Trappist-1宜居带内3颗宜居星球等，但这些行星与地球的距离长达数十光年甚至更远，目前的飞行器技术还远远不能实现载人到达。飞向火星飞向火星的飞船飞向火星的轨道建造火星基地需要考虑的问题•——辐射防护。火星表面上的辐射环境远比近地轨道飞行恶劣，特定条件下（如大规模太阳粒子爆发）可能对航天员的生命和健康构成威胁。目前想到的防护措施包括加厚舱壁、药物防护、制造掩体、制造等离子场、选拔辐射敏感度不高的航天员等。•——长期失重。长期失重将造成肌肉萎缩、钙流失、肾脏负担增大、体液转移等问题，为减小失重的影响，基地上会配备各种锻炼设施，或者制造人工重力。•——火星尘。火星存在大气且风速极快，整个火星年中约1/4时间其表面都笼罩在漫天狂沙中。火星尘有强腐蚀性、毒性和穿透力，如果不慎被带入舱中吸入体内，会造成肺部伤害。建造火星基地需要考虑的问题•——生活物资保障。吃喝拉撒睡这些地球上再普通不过的事，在遥远的火星征程中就不那么简单了。受控生态生保系统似乎是不错的选择，可以让水和空气循环使用，再加上种植植物和养殖动物给航天员补充营养。还有食品的种类和口感能否满足需要，再生食品如何加工，洗浴洗衣如何进行，废弃物如何处理和再生利用……•——潜在的火星病毒。虽然目前还未找到火星上存在生命的确凿证据，但不能排除这种可能性。当然，这毕竟是未知世界的事情，还需要进一步了解再思考防御方式。怎样建造火星基地？20世纪80年代，科学家们认为，在火星上最初进行大型建筑的最理想当地材料是砖。砖的制作相当简单，地球上很多最早的城市也是由砖块建造起来的。基于同样理由，砖块也可能成为火星首次人类定居的理想建筑材料。要想进行砖块的大规模生产，你只需要采集好的细土，把它弄湿，放入模具轻度压型，干燥，然后烘烤。如果掺入一些废料如扯碎的降落伞布，还能进一步增加黏合力。早期设计的火星基地新技术建造火星基地随着新技术的发展，现在美国宇航局提出，需要摒弃地球建筑的特点，利用新的技术进行火星基地建设。国际空间站充气式模块方案•利用现阶段的国际空间站充气式模块建造火星基地。•这种模块需要抵御宇宙辐射和严寒。前往火星的旅途也需要食品，水和氧气，火星居民将不得不尽可能多地回收废水，目前在空间站上已经研发出循环系统回收废水，不论是汗液蒸发、排泄物水分等都会回收，回采率在90％左右、这套系统也会安装在火星基地上，此外，充气式基地内还有恒温培养室，用于种植蔬菜瓜果。国际空间站充气式模块方案未来火星空间站和火星基地3D打印火星基地近年来3D打印技术得到了蓬勃发展，并逐渐在太空探索领域展露头角。继为宇航员定制各种称手工具和零件之后，美国宇航局（NASA）尝试寻找通过3D打印火星营地的潜在创意。以此为灵感来自法国的设计公司Fabulous近日设计了名为“Sfero”的概念庇护所，可以使用火星上的材料3D打印成可供人类生存的居所。3D打印的火星基地移民到火星吃什么？今天吃什么？问题来了，当最早一批火星殖民者登陆之后，在火星上吃啥？答案很可能是土豆！有一家国际土豆中心（CIP），是的，这是一个真实存在的组织，在去年2月已经开始了第二阶段的测试，用来实验在火星上种土豆的可行性。该实验使用和火星土壤条件相近的尘土来配合种植土豆。预期在未来能为远征火星的宇航员提供成熟的种植技术。火星救援选择土豆的N个理由选择土豆的N个理由•土豆无疑是人类已知的对环境的适应性最强的作物之一,现已遍布世界各地,无论是干旱还是寒冷的地区都可栽培并获得较高产量。•火星表面的平均温度是摄氏-62度的超低温。不过在最暖和的赤道地区，温度是能够达到8摄氏度的。如果人类能够通过“火星大棚”进行种植，那么土豆无疑是最容易适应并存活的植物。•从火星土壤条件看也支持选择土豆。2008年5月NASA的凤凰火星登陆者（PhoenixMarsLander）对火星土壤进行了分析。检测发现火星土壤其实和地球土壤差别不是很大。问题在于火星土壤中有0.6%含量的高氯酸盐（Perchlorates），这种盐能打乱人的新陈代谢。土豆对高盐土壤的适应性也是很好的。•当然还要考虑肥料问题。由于不能占用宝贵太空飞船空间，第一批远征队只能通过收集自己和队友留下来的“生产资料”（就是粪便/农家肥）来开荒了。当然，用粪便在或许做肥料的好处还有其他的，因为可以把它放置在火星室外干燥和零下温度以下的条件下进行储存，同时可以消除粪便里的有害细菌病毒。火星上的土豆大餐首批火星移民者需要中国厨师怎样改造火星成为宜居星球？